JP2000293029A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二成分系現像剤中のトナー濃度検知が精度よ
く正確に行える結果、高い画像濃度が維持でき、しかも
カブリのない高品位画像が安定して得られる、特に、ロ
ータリー現像方式においても良好な画像形成装置の提
供。 【解決手段】 非磁性トナーと磁性キャリアを有する二
成分現像剤で静電潜像を現像する回転可能な現像剤担持
体、該現像剤担持体内部に固定配置された磁界発生装置
を有する現像手段、非磁性トナーと磁性キャリアの混合
比をコイルのインダクタンスを利用して現像剤の透磁率
変化を検知してトナー濃度を制御する制御手段を有する
画像形成装置において、二成分現像剤が重量平均粒径１
５〜６０μｍの球状の磁性コートキャリアと球状の非磁
性トナーとからなり、且つ、現像剤の透磁率変化を現像
剤担持体上の現像剤で検知する画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法或いは
静電印刷法等において、電気的潜像又は磁気的潜像を現
像するのに用いられる画像形成装置に関し、とりわけ、
該画像形成装置に使用される現像剤の寿命を格段に向上
させ、且つ、安定した画像濃度で高品質の画像の形成が
可能な画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、現像剤担持体の表面に顕画剤とし
ての乾式現像剤を担持し、この現像剤を、静電潜像が担
持されている感光体ドラムの表面近傍に搬送供給し、そ
して、感光体ドラムと現像スリーブの間に交互（交番）
電界を印加しながら静電潜像を現像して顕像化する方法
がよく知られている。上記現像スリーブは、一般に現像
スリーブが用いられる場合が多いので、以下の説明では
「現像スリーブ」とも呼び、潜像担持体は、一般に感光
ドラムが用いられる場合が多いので、以下の説明では
「感光ドラム」とも呼ぶ。

【０００３】上記静電潜像の現像方法としては、従来よ
り、例えば、二成分系組成（キャリア粒子とトナー粒
子）からなる現像剤（二成分系現像剤）を用い、内部に
磁石を配置した現像スリーブの表面に磁気ブラシを形成
させ、微少な現像間隙を保持して対向させた感光ドラム
に、この磁気ブラシを摺擦又は近接させ、現像スリーブ
と感光ドラム間（Ｓ−Ｄ間）に連続的に交互電界を印加
することにより、現像スリーブ側から感光ドラム側への
トナー粒子の転位及び逆転位を繰り返し行わせて現像を
行う、所謂、磁気ブラシ現像法が知られている（例え
ば、特開昭５５−３２０６０号公報、特開昭５９−１６
５０８２号公報参照）。

【０００４】上記二成分系磁気ブラシ現像用の現像装置
は、主に図１のような構成を有する。図１に示したよう
に、画像形成装置は、静電潜像担持体としての感光ドラ
ム１を有し、更に、感光ドラム１に対向して現像装置４
が配置されている。以下、現像装置４について説明す
る。先ず、現像装置４の現像容器１６の内部は、隔壁１
７によって現像室（第１室）Ｒ₁と撹拌室（第２室）Ｒ₂
とに区画され、撹拌室Ｒ₂の上方には隔壁を隔ててトナ
ー貯蔵室Ｒ₃が形成されている。現像室Ｒ_l及び撹拌室Ｒ
₂内には、トナーとキャリアとからなる現像剤１９が収
容されており、トナー貯蔵室Ｒ₃内には補給用トナー
（非磁性トナー）１８が収容されている。トナー貯蔵室
Ｒ₃には補給口２０が設けられており、該補給口２０を
介して、消費されたトナーに見合った量の補給用トナー
１８が撹拌室Ｒ₂内に落下して補給されるように構成さ
れている。本発明の画像形成装置では、現像剤１９とし
て、非磁性トナー１９ａと磁性キャリア１９ｂとが混合
されて構成された二成分系現像剤が使用される。

【０００５】現像室Ｒ₁内には搬送スクリュー１３が設
けられており、この搬送スクリュー１３の回転駆動によ
って、現像室Ｒ₁内の現像剤１９が、現像スリーブ１１
の長手方向に向けて搬送されるように構成されている。
同様に、貯蔵室Ｒ₂内には搬送スクリュー１４が設けら
れており、該搬送スクリュー１４の回転によって、補給
口２０から撹拌室Ｒ₂内に落下したトナーが、現像スリ
ーブ１１の長手方向に沿って搬送されるように構成され
ている。

【０００６】図１に示したように、現像容器１６の感光
ドラム１に対峙し近接した部位には開口部が設けられ、
該開口部から現像スリーブ１１の一部が外部に突出し、
該現像スリーブ１１と感光ドラム１とが対向する位置に
おいては、両者間に一定の間隙が設けられている。非磁
性材にて形成される現像スリーブ１１には、バイアスを
印加するためのバイアス印加手段（不図示）が配置され
ている。

【０００７】更に、現像スリーブ１１内には、固定され
た磁界発生手段としてのマグネットローラ、即ち、磁石
１２が設けられている。該磁石１２は、現像磁極Ｎとそ
の下流に位置する磁極Ｓと、現像剤１９を搬送するため
の磁極Ｎ、Ｓ、Ｓとを有する。更に、現像スリーブ１１
内の磁石１２は、現像磁極Ｎが感光ドラム１に対向する
ようにして配置される。以上のように構成されることに
よって、現像磁極Ｎが、現像スリーブ１１と感光ドラム
１との間の現像部の近傍に磁界を形成し、該磁界により
磁気ブラシが形成される。

【０００８】図中の１５は、現像スリーブ１１の下方に
配置され、現像スリーブ１１上の現像剤１９の層厚を規
制するための規制ブレードであるが、アルミニウム、Ｓ
ＵＳ３１６の如き非磁性材料、或いは、鉄又はその合金
である磁性材料で形成されている。この規制ブレード１
５の端部と現像スリーブ１１面との距離は、好ましくは
２００〜１０００μｍ、更に好ましくは３００〜９００
μｍに保持される。即ち、この距離が２００μｍより小
さいと、磁性キャリアがこの間に詰まって現像剤層にム
ラを生じ易く、しかも、現像スリーブ１１に良好な現像
を行うのに必要十分な厚みに現像剤を塗布することがで
きず、濃度の薄いムラの多い現像画像しか得られなくな
る傾向がある。更に、現像剤中に混在している不要粒子
による不均一塗布（所謂ブレード詰まり）を防止するた
めには、上記距離を３００μｍ以上とすることが好まし
い。一方、１０００μｍより大きいと現像スリーブ１１
上へ塗布される現像剤量が増加してしまい、所定の現像
剤層厚の規制が行えず、感光ドラム１への磁性キャリア
粒子の付着が多くなると共に、現像剤の循環、規制ブレ
ード１５による現像剤の層厚規制が弱まり、トナーのト
リボが不足し、画像にカブリを生じ易くなる傾向が見ら
れる。

【０００９】現像スリーブ１１表面に形成されたトナー
粒子をその表面に有する磁性キャリア粒子層（現像剤
層）は、現像スリーブ１１が矢印方向に回転駆動されて
も、磁気力、重力に基づく拘束力と現像スリーブ１１の
移動方向への搬送力との釣合によってスリーブ表面から
離れるに従って動きが遅くなる。勿論、重力の影響によ
り落下するものもある。従って、現像スリーブ１１内の
磁石の磁極Ｎ及びＳの配設位置と、磁性キャリア粒子の
流動性及び磁気特性を適宜に選択することにより、磁性
キャリア粒子層は、現像スリーブ１１に近い程磁極Ｎ方
向に搬送し、移動層を形成する。この磁性キャリア粒子
の移動により、現像スリーブ１１の回転に伴ない現像領
域へ現像剤が搬送されて現像に供される。

【００１０】現像容器１６中には、非磁性トナー１９ａ
と磁性キャリア１９ｂとが混合された二成分系現像剤１
９が収容されており、トナー粒子と磁性キャリアの混合
比（以後、Ｔ／Ｃ比と呼ぶ）は、現像により消費された
トナーに見合った量のトナーが、補給用トナー１８の収
容されているトナー貯蔵室Ｒ₃から適宜に落下補給され
ることで、一定に保たれている。この際の現像容器１６
中のトナー粒子と磁性キャリアの混合比の検知方法は、
従来より様々な方式のものが提案されている。例えば、
感光ドラム１の周辺に検知手段を設け、現像スリーブ１
１側から感光体ドラム１側へ転位したトナーに光を当て
て、この時の透過光、反射光からＴ／Ｃ比を検知する方
式のもの；現像スリーブ１１上に検知手段を設け、現像
スリーブ１１上に塗布された現像剤に光を当てたときの
反射光からＴ／Ｃ比を検知する方式のもの；現像容器１
６中にセンサーを設け、コイルのインダクタンスを利用
してセンサー近傍の一定体積内の現像剤に含まれるキャ
リアの見掛け透磁率（μ）変化を検知し、Ｔ／Ｃ比を検
知する方式のもの等が提案され、実用化されている。

【００１１】しかしながら、感光ドラム１上の現像トナ
ー量からＴ／Ｃ比を検知する方式のものは、複写機、或
いは画像形成装置の小型化に伴い、検知手段を設置する
スペースが確保できないといった問題があり、又、現像
スリーブ１１上に塗布された現像剤に光を当てたときの
反射光からＴ／Ｃ比を検知する方式のものは、トナー飛
散等により検知手段が汚れてしまった場合や、或いは、
非磁性トナー１８としてカーボンブラックを含有するト
ナーを使用した場合に、反射光量が充分に取れず、正確
にＴ／Ｃ比を検知できないといった問題がある。これに
対し、コイルのインダクタンスを利用してセンサー近傍
の一定体積内の現像剤１９に含まれるキャリアの見掛け
透磁率（μ）の変化を検知し、Ｔ／Ｃ比を検知する方式
のもの（以下、トナー濃度検知センサーと呼ぶ）は、セ
ンサー単体のコストも安価なことに加え、上記のような
スペースの問題、トナー飛散による汚れの問題の影響を
受けないため、低コスト、小スペースの複写機や画像形
成装置において、最適なＴ／Ｃ比の検知手段といえる。

【００１２】現像剤の透磁率（μ）変化を利用したトナ
ー濃度検知センサーでは、下記のようにして、Ｔ／Ｃ比
を検知し、且つ、検知結果によってＴ／Ｃ比の値が一定
になるように制御している。例えば、透磁率（μ）が大
きくなった場合は、一定体積内における現像剤中のＴ／
Ｃ比が低くなったことを意味し、換言すれば現像剤中の
トナー量が減ったことを意味するのでトナー補給を開始
し、逆に透磁率が小さくなった場合は、一定体積内にお
ける現像剤中のＴ／Ｃ比が高くなったことを意味し、換
言すれば現像剤中のトナー量が増えたことを意味するの
で、トナー補給を停止するようなシーケンスに基づきＴ
／Ｃ比を制御する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような一定体積内の現像剤に含まれるキャリアの見掛け
透磁率（μ）変化を検知する各種の方式のトナー濃度検
知センサーでは、何らかの原因で、現像剤そのものの嵩
密度が変わってしまった場合には、嵩密度変化に伴って
現像剤の見掛け透磁率も変化してしまうため、透磁率変
化に対応してセンサー出力も変化してしまうという問題
がある。つまり、現像容器中のＴ／Ｃ比は一定であるの
に現像容器中で嵩密度が変化した場合は、トナー濃度検
知センサー近傍の一定体積内の現像剤（キャリア）量が
変わってしまい、その時の透磁率変化がセンサー出力に
出てしまうこととなる。その結果、実際にはトナーを消
費していないのにトナーが減ったことを示すセンサー出
力を出してしまいトナーを補給してしまったり、或い
は、実際にはトナー量が減っているにもかかわらず、ト
ナーが減っていないようなセンサー出力を出してしま
い、トナー補給が行なわれない等の問題が起こる。

【００１４】この結果、前者の場合にはトナー過補給が
起こり、画像濃度が濃くなるという問題や、トナー量増
加に伴い現像剤量が増加し、現像剤が現像容器から溢れ
てしまうといった問題、或いは、現像剤中のトナー比率
の増加に伴うトナー帯電量低下によるトナー飛散等の問
題を引き起こす。後者の場合には、現像剤中のトナー量
減少による画像劣化、画像濃度薄、或いは、トナー帯電
量増加による画像濃度薄等の問題を引き起こす。これら
の問題は、特に、フルカラー現像機において、現像容器
が回転しながら感光ドラムに着脱する所謂ロータリー現
像方式において生じ易い。即ち、ロータリー現像方式に
おいては、現像容器の回転によって容器内の現像剤が撹
乱されて嵩密度が不安定になるため、上記問題の発生が
顕著になる。

【００１５】従って、本発明の目的は、上記した従来技
術の問題点を解消し、二成分現像剤を使用する画像を形
成する場合に、非常に簡易な方式でトナー濃度検知を精
度よく正確に行うことを可能とすることによって、得ら
れる画像の画像濃度を安定して高く維持でき、しかもカ
ブリのない高品位画像が安定して得られる画像形成装置
を提供することにある。更に、本発明の目的は、特に、
ロータリー現像方式においても上記した優れた効果が得
られる画像形成装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の本
発明によって達成される。即ち、本発明は、静電潜像を
担持するための潜像担持体；初期帯電を施した該潜像担
持体に静電潜像を形成するための潜像形成手段；上記潜
像担持体に対向して配置された非磁性トナーと磁性キャ
リアを有する二成分現像剤を担持し現像位置に搬送し、
上記静電潜像を可視画像に現像するための回転可能な現
像剤担持体、該現像剤担持体の内部に固定して設けられ
た複数の磁界発生装置とを有する現像手段、及び、上記
二成分現像剤の非磁性トナーと磁性キャリアの混合比を
コイルのインダクタンスを利用して現像剤の透磁率変化
を検知し、該変化によって現像剤中のトナー濃度を制御
するトナー濃度制御手段を有する現像装置；を具備する
画像形成装置において、上記二成分現像剤が、重量平均
粒径１５〜６０μｍの球状の磁性コートキャリアと球状
の非磁性トナーとからなり、且つ、現像剤の透磁率変化
を現像剤担持体上の現像剤で検知するように構成されて
いることを特徴とする画像形成装置である。

【００１７】上記構成の本発明の画像形成装置によって
もたらされる効果は、現像手段が、感光体ドラムの現像
位置に回転或いはスライドしながら移動するように構成
されている複数の現像装置からなるものの場合に顕著で
ある。特に、現像装置が回転しながら移動するように構
成されたものである場合に有効である。更に、上記構成
に加えて、現像剤の透磁率検知を現像装置が現像位置に
ないときに行うように構成したもの、或いは、現像手段
が複数の現像装置からなり、且つ、これら複数の現像装
置の現像剤の透磁率変化の検知を一つのセンサーで行う
ように構成されたものであれば、更に優れた効果が得ら
れる。本発明の画像形成装置によってもたらされる効果
は、特に、現像に用いるトナーが、少なくともカーボン
ブラックが含有されている非磁性トナーである場合に顕
著である。

【００１８】上記構成を有する本発明の画像形成装置に
おいては、特定の平均粒径を有する小粒径の球状の磁性
コートキャリアと球状トナーからなる二成分系現像剤を
用いることによって、従来一般に使用されるフェライト
キャリアを小粒径化した際に特に顕著であった現像剤の
嵩密度変化の減少を達成し、これによってトナー濃度制
御の安定性を向上させている。更に、上記構成に加えて
球状の磁性粉分散型コートキャリアを使用すれば、更に
は、重合法によって製造された球状の磁性粉分散型コー
トキャリアを使用すれば、長期にわたりキャリアの流動
性が変化することがないので、結果として、現像剤の嵩
密度の変化を減少させることができ、トナー濃度制御の
更なる安定性の向上が図れる。

【００１９】更に、本発明の画像形成装置においては、
特に、上記構成に加えてキャリアとして、少なくともフ
ェノール樹脂を含有する結着樹脂と磁性金属酸化物及び
非磁性金属酸化物を有する構成のものを用い、更には、
重合法により製造されたこのような構成を有するキャリ
アを使用すれば、より現像剤の均一な搬送牲の達成が容
易になる。

【００２０】又、本発明の画像形成装置においては、更
に、上記構成に加えて、現像スリーブが感光体ドラムに
対して逆方向に回転し、且つ、現像剤規制ブレードを現
像スリーブの下方に配置した構成とすることが好まし
い。即ち、現像剤規制ブレードが上方にあると、現像剤
の重力に打ち勝つだけの圧縮をかけないと現像剤の均一
な搬送性が達成できず、結果として、現像スリーブが回
転することによる現像剤同士の摩擦力も増え、この結
果、現像スリーブ上の現像剤が現像容器内の現像剤と異
なった状態になってしまい、スリーブ上のキャリア量に
変動を生じてしまう。これに対し、現像剤規制ブレード
を現像スリーブの下部に配置した構成とすれば、重力に
打ち勝つ程の圧縮を必要とせず、ブレード近傍に溜まる
現像剤量を減少しても、現像剤の均一な搬送性が達成さ
れ、結果として現像剤の圧縮による劣化を抑制でき、現
像スリーブ上のキャリア量変化を減少させることが可能
になる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。本発明者ら
は、上記した従来技術の課題について鋭意検討の結果、
二成分現像剤の非磁性トナーと磁性キャリアの混合比を
コイルのインダクタンスを利用して現像剤の透磁率変化
を検知し、該変化によって現像剤中のトナー濃度を制御
するトナー濃度制御手段を有する現像装置が具備された
画像形成装置において、二成分現像剤として、１５〜６
０μｍの粒径の球状の磁性コートキャリアと球状の非磁
性トナーとからなるものを用い、且つ、現像剤の透磁率
変化を現像スリーブ上の現像剤で検知するように構成す
れば、使用する現像剤の寿命を向上させ、画像濃度の安
定したカブリのない高品位画像が安定して得られること
を知見して本発明に至った。

【００２２】本発明の画像形成装置に用いるトナーにつ
いて説明する。先ず、本発明において使用するトナーの
好ましい態様としては、特に懸濁重合法トナーが、粒度
分布がシャープになり、トナーの嵩密度が大きくなり易
く、結果として、現像剤の嵩密度変化を小さくできるの
で好ましい。更に、一旦得られた重合粒子に更に単量体
を吸着せしめた後、重合開始剤を用い重合せしめるシー
ド重合方法によって得られたトナーも本発明に好適に利
用することができる。

【００２３】本発明の画像形成装置に用いるトナーを直
接重合方法を用いて得る場合においては、具体的には、
以下の如き製造方法によってトナーを製造することが可
能である。先ず、重合性単量体中に低軟化物質からなる
離型剤、着色剤、荷電制御剤、重合開始剤その他の添加
剤を加え、ホモジナイザー、超音波分散機等によって均
一に溶解又は分散せしめた単量体系を、分散安定剤を含
有する水相中に通常の撹拌機又はホモミキサー、ホモジ
ナイザー等により分散せしめる。この際、単量体系の液
滴が所望のトナー粒子のサイズを有するように、撹拌速
度・時間を調整し、造粒することが好ましい。その後
は、分散安定剤の作用により粒子状態が維持され、且
つ、粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行えばよい。
重合温度は４０℃以上、一般的には、５０〜９０℃の温
度に設定して重合を行う。

【００２４】本発明においては、トナーの一部又は全体
が、重合法により形成されたトナーを用いることによっ
て、発明の効果を更に高めることができる。特に、トナ
ー表面のかかる部分を重合法により形成されたトナーに
ついては、分散媒中にプレトナー（モノマー組成物）粒
子として存在させ、その後、必要な部分を重合反応によ
り生成するため、表面性については、かなり平滑化され
たものを得ることができる。

【００２５】更には、トナーにコア／シェル構造をもた
せ、シェル部分を重合により形成したトナーを用いるこ
とで、本発明の画像形成装置で使用するのに好適なトナ
ーを容易に製造することができる。従って、この意味
で、本発明には、コア／シェル構造を有するトナーが好
ましく用いられる。本発明の画像形成装置に、コア／シ
ェル構造を有するトナーを使用することによるメリット
は、トナーの優れた定着性を損なうことなく耐ブロッキ
ング性を付与できることは言うまでもなく、コアを有し
ないようなバルクとしての重合トナーに比較して、シェ
ル部分のみを重合するほうが、重合工程後の後処理工程
において、残存モノマーの除去を容易に行えることにあ
る。

【００２６】この際に使用するコア部の主たる成分は低
軟化点物質であることが好ましいが、例えば、ＡＳＴＭ
Ｄ３４１８−８に準拠して測定された主体極大ピーク
値が４０〜９０℃を示す化合物を使用することが好まし
い。即ち、極大ピークが４０℃未満であると、低軟化点
物質の自己凝集力が弱くなり、結果として、トナーの耐
高温オフセット性が弱くなるので好ましくない。一方、
極大ピークが９０℃を超えると、トナーの定着温度が高
くなるので好ましくない。更に、直接重合方法によりト
ナーを得る場合においては水系で造粒・重合を行うた
め、極大ピーク値の温度が高いと、主に造粒中に低軟化
点物質が析出してきてしまい、懸濁系を阻害することが
起こる恐れがあるため好ましくない。

【００２７】低軟化点物質の極大ピーク値の温度の測定
は、公知の方法で行なえるが、本発明では、パーキンエ
レマー社製のＤＳＣ−７を用いて下記の方法で行なっ
た。この際、装置検出部の温度補正には、インジウムと
亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウム融
解熱を用いた。測定用サンプルは、アルミニウム製パン
にセットし、対照用には同様の空パンをセットし、昇温
速度１０℃／ｍｉｎ．で測定を行った。

【００２８】上記の低軟化点物質としては、具体的に
は、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワック
ス、ポリオレフィンワックス、フィッシャートロピッシ
ュワックス、カルナバワックス、アミドワックス、アル
コール、高級脂肪酸、酸アミドワックス、エステルワッ
クス、ケトン、硬化ヒマシ油、植物系、動物性、鉱物
系、ペトロラクタム等及びこれらの誘導体又はこれらの
グラフト／ブロック化合物等が利用できる。低軟化点物
質はトナー中へ５〜３０重量％添加することが好まし
い。仮に５重量％未満の添加では、先に述べた残存モノ
マーの除去に負担がかかり、３０重量％を超える場合
は、重合法による製造においても造粒時にトナー粒子同
士の合一が起き易く、粒度分布の広いものが生成し易
く、本発明には不適当である。

【００２９】本発明の画像形成方法に用いるトナーを製
造する場合には、特に、比較的容易に粒度分布がシャー
プで、重量平均粒径が１〜９μｍ、より高画質化を目的
とする場合には３〜８μｍ粒径の微粒子トナーを得るこ
とのできる、常圧下での、又は、加圧下での懸濁重合方
法によって製造することが特に好ましい。低軟化点物質
を内包化せしめる具体的方法としては、水系媒体中での
材料の極性を主要単量体より低軟化点物質の方を小さく
設定し、更に少量の極性の大きな樹脂、又は単量体を添
加せしめることで、低軟化点物質が外殻樹脂で被覆され
た所謂コア／シェル構造を有するトナーを得ることがで
きる。トナーの粒度分布制御や粒径の制御は、難水溶性
の無機塩や保護コロイド作用をする分散剤の種類や添加
量を変える方法や機械的装置条件、例えば、ローター周
速・パス回数・撹拌羽根形状等の撹拌条件や容器形状、
又は、水溶液中での固形分濃度等を制御することで、本
発明で使用する所望のトナーが容易に得られる。

【００３０】先に述べたように、本発明において使用す
るトナーは、上記のような方法で得られるコア／シェル
構造を有するトナーであることが好ましい。トナーがコ
ア／シェル構造を有することを確認するためのトナー断
層面を測定する具体的方法としては、下記の方法が使用
できる。先ず、常温硬化性のエポキシ樹脂中にトナーを
添加して充分に分散させた後、温度４０℃の雰囲気中で
２日間硬化させ、得られた硬化物を四三酸化ルテニウ
ム、必要により四三酸化オスミウムを併用して染色を施
した後、ダイヤモンド歯を備えたミクロトームを用い薄
片状のサンプルを切り出し、測定用サンプルを調製す
る。そして、上記で得られたサンプルについて、透過電
子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いてトナーの断層形態を測定す
る。上記において、用いる低軟化点物質と外殻を構成す
る樹脂との若干の結晶化度の違いを利用して材料間にコ
ントラストを付けるためには、四三酸化ルテニウム染色
法を用いることが好ましい。

【００３１】本発明の画像形成装置に用いられるトナー
が、コア／シェル構造を有するトナーである場合に、ト
ナーを構成する外殻樹脂としては、例えば、一般的に用
いられる、スチレン−（メタ）アクリル共重合体、ポリ
エステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、
スチレン−ブタジエン共重合体を利用することができ
る。又、重合法によって直接トナーを得る場合において
は、上記に挙げた樹脂を形成し得る下記に挙げるような
重合性単量体が好ましく用いられる。具体的には、スチ
レン、ｏ−（ｍ−、ｐ−）−メチルスチレン、ｍ−（ｐ
−）−エチルスチレン等のスチレン系単量体；（メタ）
アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メ
タ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、
（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ドデ
シル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリ
ル酸ビフェニル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシ
ル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メ
タ）アクリル酸ジエチルアミノエチル等の（メタ）アク
リル酸エステル系単量体；ブタジエン、イソプレン、シ
クロヘキセン、（メタ）アクリロニトリル、アクリル酸
アミド等のエン系単量体が好ましく用いられる。これら
は、単独で、一般的には、出版物ポリマーハンドブック
第２版III−Ｐ１３９〜１９２（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ
＆Ｓｏｎｓ社製）に記載の理論ガラス転移温度（Ｔｇ）
が４０〜７５℃を示すように、上記に挙げたような重合
性単量体を適宜に混合して用いることができる。即ち、
理論ガラス転移温度が４０℃未満の場合には、トナーの
保存安定性や現像剤の耐久安定性の面から問題を生じる
恐れがある。一方、７５℃を超える場合は定着点の上昇
をもたらし、特にフルカラートナーの場合においては、
各色トナーの混色が不充分となり色再現性に乏しく、更
に、ＯＨＰ画像の透明性を著しく低下させるので高画質
の面から好ましくない。

【００３２】外殻樹脂の分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミ
エーションクロマトグラフィー）により、下記の方法で
測定した。具体的なＧＰＣの測定方法として、予めトナ
ーをソックスレー抽出器を用いトルエン溶剤で２０時間
抽出を行った後、ロータリーエバポレーターでトルエン
を留去せしめ、更に低軟化点物質は溶解するが外殻樹脂
は溶解し得ない有機溶剤、例えば、クロロホルム等を加
えて充分に洗浄を行った後、ＴＨＦ（テトラヒドロフラ
ン）に可溶した溶液を、ポア径が０．３μｍの耐溶剤性
メンブランフィルターでろ過して測定用サンプルを調製
する。測定は、ウォーターズ社製１５０Ｃを用い、カラ
ム構成として、昭和電工製Ａ−８０１、８０２、８０
３、８０４、８０５、８０６、８０７を連結し、標準ポ
リスチレン樹脂の検量線を用いて分子量分布を測定し
た。

【００３３】本発明においては、上記のようにして得ら
れた樹脂成分の数平均分子量（Ｍｎ）が、５，０００〜
１，０００，０００であり、更に、重量平均分子量（Ｍ
ｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が、
２〜１００を示す外殻樹脂を使用して得られるコア／シ
ェル構造を有するトナーを用いることが好ましい。

【００３４】本発明においては、コア／シェル構造を有
するトナーを製造する場合に、特に、外殻樹脂中に低軟
化点物質を内包化せしめるための上記した外殻樹脂中
に、更に極性樹脂を添加せしめることが好ましい。この
際に用いられる極性樹脂としては、例えば、スチレンと
（メタ）アクリル酸の共重合体、マレイン酸共重合体、
飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が好ましく用い
られる。極性樹脂としては、外殻樹脂及び／又はその重
合性単量体と反応し得る不飽和基を分子中に含まないも
のを用いることが特に好ましい。仮に、不飽和基を有す
る極性樹脂を添加した場合においては、外殻樹脂層を形
成するための重合性単量体との間で架橋反応が起き、極
めて高分子量になるので、特に、フルカラー用トナーと
しては、四色トナーを混色させた場合に不利となり、好
ましくない。

【００３５】又、本発明の画像形成装置に好適なコア／
シェル構造を有するトナーには、トナー表面に、更に最
外殻樹脂層が設けれたものであってもよい。この最外殻
樹脂層を形成する樹脂のガラス転移温度は、耐ブロッキ
ング性の更なる向上のため、外殻樹脂層のガラス転移温
度以上に設計されること、更には、定着性を損なわない
程度に架橋されていることが好ましい。又、最外殻樹脂
層には、帯電性向上のために、極性樹脂や荷電制御剤が
含有されていることが好ましい。

【００３６】最外殻層を設ける方法としては、特に限定
されるものではないが、例えば、以下のような方法が挙
げられる。 （１）重合反応後半、又は終了後、反応系中に必要に応
じて、極性樹脂、荷電制御剤、架橋剤等を溶解、分散し
たモノマーを添加し、重合粒子に吸着させ、重合開始剤
を添加して重合を行って最外殻層を設ける方法。 （２）必要に応じて、極性樹脂、荷電制御剤、架橋剤等
を含有したモノマーからなる乳化重合粒子又はソープフ
リー重合粒子を反応系中に添加し、重合粒子表面に凝集
させた後、必要に応じて熱等により重合粒子表面に固着
させる方法。 （３）必要に応じて、極性樹脂、荷電制御剤、架橋剤等
を含有したモノマーからなる乳化重合粒子又はソープフ
リー重合粒子を、乾式で機械的にトナー粒子表面に固着
させる方法。

【００３７】上記で用いられる荷電制御剤としては、公
知のものが利用できるが、カラートナーの場合は、特
に、無色でトナーの帯電スピードが速く、且つ、一定の
帯電量を安定して維持できる荷電制御剤を使用すること
が特に好ましい。更に、本発明において、直接重合方法
を用いる場合には、重合阻害性が無く水系への可溶化物
の無い荷電制御剤を使用することが特に好ましい。具体
的化合物としては、ネガ系として、サリチル酸、ナフト
エ酸、ダイカルボン酸の金属化合物；スルホン酸、カル
ボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物；ホウ素化合物、尿
素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレーン等を利用
することができる。ポジ系としては、四級アンモニウム
塩；該四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合
物；グアニジン化合物、イミダゾール化合物等が好まし
く用いられる。

【００３８】上述した荷電制御剤は、微粒子状として用
いることが好ましく、この場合に、個数平均粒径が２μ
ｍ以下、更には、１μｍ以下の微粒子状の荷電制御剤を
用いることが特に好ましい。荷電制御剤は、結着樹脂１
００重量部に対して０．０５〜５重量部の範囲内で用い
ることが好ましい。しかしながら、荷電制御剤の添加は
必須ではなく、キャリアとの摩擦帯電を利用するだけで
トナーに充分な帯電量を付与させることができるので、
必ずしも荷電制御剤を含む必要はない。

【００３９】本発明の画像形成方法に使用するトナーを
製造する場合に、直接重合方法を利用する際には、重合
開始剤として、例えば、２，２’−アゾビス−（２，４
−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビスイソ
ブチロニトリル、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン
−１−カルボニトリル）、２，２，−アゾビス−４−メ
トキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイ
ソブチロニトリル等のアゾ系重合開始剤；ベンゾイルペ
ルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソ
プロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオ
キシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラ
ウロイルペルオキシド等の過酸化物系重合開始剤を用い
ることができる。重合開始剤の添加量は、目的とする重
合度により変化するが、一般的には、重合性単量体に対
して０．５〜２０重量％の範囲で添加して用いられる。
開始剤の種類は、重合方法により若干異なるが、十時間
半減期温度を参考に、単独又は混合して利用すればよ
い。又、重合度を制御するために、公知の架橋剤・連鎖
移動剤・重合禁止剤等を更に添加して用いることも可能
である。

【００４０】本発明の画像形成方法に使用するトナーを
懸濁重合によって製造する場合には、下記に挙げる無機
系及び有機系の分散剤を使用することができる。例え
ば、無機系の分散剤としては、リン酸三カルシウム、ヒ
ドロキシアパタイト、リン酸マグネシウム、リン酸アル
ミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化
アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウ
ム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ、
磁性体、フェライト等を使用することができる。有機系
の分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ゼ
ラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピル
セルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロースのナトリウム塩、デンプン等を挙げることがで
き、これらを水相に分散させて使用することができる。
これらの分散剤は、重合性単量体１００重量部に対し
て、０．２〜１０．０重量部の範囲で使用することが好
ましい。

【００４１】更に、これら分散剤は、市販のものをその
まま用いてもよいが、細かい均一な粒度を有す分散粒子
を得るために、分散媒中にて高速撹拌下にて該無機化合
物を生成させて使用することもできる。例えば、リン酸
三カルシウムの場合、高速攪拌下において、リン酸ナト
リウム水溶液と塩化カルシウム水溶液を混合することで
懸濁重合方法に好ましい分散剤を得ることができる。
又、これら分散剤の微細化のため、０．００１〜０．１
重量部程度の界面活性剤を併用してもよい。この際に使
用する界面活性剤としては、市販のノニオン、アニオ
ン、カチオン型の界面活性剤が利用でき、例えば、ドデ
シル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペ
ンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、
オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステア
リン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が好ましく用
いられる。

【００４２】又、トナーの製造に直接重合方法を用いる
場合においては、以下の如き製造方法によって具体的に
トナーを製造することができる。先ず、重合性単量体中
に、低軟化物質からなる、離型剤、着色剤、荷電制御
剤、重合開始剤、その他の添加剤を加え、ホモジナイザ
ー、超音波分散機等によって均一に溶解、又は分散せし
めた単量体組成物を、分散安定剤を含有する水相中に通
常の撹拌機又はホモミキサー、ホモジナイザ一等により
分散せしめる。次に、好ましくは、単量体組成物からな
る液滴が所望のトナー粒子のサイズを有するように、撹
拌速度及び時間を調整して造粒する。その後は、分散安
定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ、粒子の
沈降が防止される程度の撹拌を行えばよい。重合温度は
４０℃以上、一般的には、５０〜９０℃の温度に設定し
て重合を行う。又、重合反応後半に昇温してもよく、更
に、耐久特性向上の目的で、未反応の重合性単量体や副
生成物等を除去するために、反応後半、又は、反応終了
後に一部水系媒体を留去してもよい。反応終了後、生成
したトナー粒子を、洗浄及びろ過することにより回収
し、乾燥する。上記のような懸濁重合法においては、通
常、単量体系１００重量部に対して水３００〜３，００
０重量部を分散媒として使用することが好ましい。

【００４３】本発明に使用されるトナーを構成するため
の結着樹脂としては、下記に挙げるようなものがある。
例えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、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−クロルスチレン共重合体、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−アクリル酸エステル共重合体、
スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、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−アクリロニトリル−インデン共重合体等
のスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニル、フェノール樹
脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸
樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニー
ル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシ
レン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマ
ロンインデン樹脂、石油系樹脂等が使用できる。又、架
橋されたスチレン系樹脂も好ましい結着樹脂である。

【００４４】結着樹脂としてスチレン系共重合体を使用
する場合のスチレンモノマーに対するコモノマーには、
例えば、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリ
ル酸オクチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アク
リル酸フェニル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、
メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル
酸オクチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、
アクリルアミド等のような二重結合を有するモノカルボ
ン酸若しくはその置換体；例えば、マレイン酸、マレイ
ン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレイン酸ジメチル等
のような二重結合を有するジカルボン酸及びその置換
体；例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル
等のようなビニルエステル類、例えば、エチレン、プロ
ピレン、ブチレン等のようなエチレン系オレフィン類；
例えば、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン等
のようなビニルケトン類；例えば、ビニルメチルエーテ
ル、ビニルエチルエーテル、ビニルインブチルエーテル
等のようなビニルエーテル類等のビニル単量体を、単
独、若しくは組み合わせて用いることができる。

【００４５】架橋されたスチレン系樹脂等を用いる場合
には、架橋剤としては、主として２個以上の重合可能な
二重結合を有する化合物が用いられる。例えば、ジビニ
ルベンセン、ジビニルナフタレン等のような芳香族ジビ
ニル化合物；例えば、エチレングリコールジアクリレー
ト、エチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブ
タンジオールジメタクリレート等のような二重結合を２
個有するカルボン酸エステル；ジビニルアニリン、ジビ
ニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホン
等のジビニル化合物；及び及び３個以上のビニル基を有
する化合物を、単独若しくは混合物として使用できる。
特に、スチレンと（メタ）アクリル酸の共重合体、マレ
イン酸共重合体、飽和ポリエステル樹脂等の極性樹脂を
添加するのが好ましい。

【００４６】又、トナー画像の定着に、圧力定着方式が
用いられている場合に使用されるトナー用の結着樹脂と
しては、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリ
ル酸エステル共重合体、高級脂肪酸、ポリアミド樹脂、
ポリエステル樹脂を使用することが好ましい。これらは
単独で、又は混合して用いることが好ましい。特に、本
発明で使用するトナーを直接重合法を用いて使用する場
合には、重合阻害性がなく、水系への可溶化物のないも
のを用いることが好ましい。

【００４７】本発明の画像形成装置に使用するトナーを
形成する際に用いられる着色剤としては、下記に挙げる
ようなものがある。先ず、黒色着色剤としては、カーボ
ンブラック、以下に示すイエロー／マゼンタ／シアン着
色剤を用い、黒色に調色されたものが利用される。先に
述べたように、本発明の画像形成装置は、各色トナーを
搭載する複数の現像装置が用いられ、しかも、その１つ
の現像装置に搭載するトナーがカーボンブラックを含有
している場合に、特に、本発明の優れた効果が得られ
る。

【００４８】イエロー着色剤としては、例えば、縮合ア
ゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化
合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合
物に代表される化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．
Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１５、１
７、６２、７４、８３、９３、９４、９５、９７、１０
９、１１０、１１１、１２０、１２７、１２８、１２
９、１４７、１６８、１７４、１７６、１８０、１８
１、１９１等が好適に用いられる。

【００４９】マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合
物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合
物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフ
トール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジ
ゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、
４８：２、４８：３、４８：４、５７：１、８１：１、
１４４、１４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１
８５、２０２、２０６、２２０、２２１、２５４が特に
好ましい。

【００５０】シアン着色剤としては、銅フタロシアニン
化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染
料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、Ｃ．Ｉ．
ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、
１５：３、１５：４、６０、６２、６６等が特に好適に
利用できる。

【００５１】これらの着色剤は、単独で又は混合して、
更には、固溶体の状態で用いることができる。これらの
着色剤は、色相角、彩度、明度、耐候性、ＯＨＰ透明
性、トナー中への分散性の点から適宜に選択すればよ
い。又、着色剤の添加量は、結着樹脂１００重量部に対
して、一般には、１〜２０重量部の範囲で添加して用い
られる。

【００５２】本発明の画像形成装置に使用できるトナー
は、トナー粒子表面に外添剤として無機微粉体が添加さ
れたものであってもよい。この際に用いることのできる
無機微粉体としては、例えば、アルミナ、酸化チタン、
シリカ、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウムの如き無
機酸化物の他に、炭化ケイ素、チッ化ケイ素、チッ化ホ
ウ素、チッ化アルミニウム、炭酸マグネシウム、有機ケ
イ素化合物等の無機微粒子が挙げられる。これらの中で
も、アルミナ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マ
グネシウム或いはそれらのシリカ処理微粒子、チッ化ケ
イ素、有機ケイ素化合物等を用いれば、温湿度に左右さ
れることなく、安定化した帯電特性を有するトナーが得
られるため好ましい。更に、アルミナ又は酸化チタン微
粒子、或いは、これらのシリカ表面処理微粒子等を用い
れば、トナーの流動性を良好にすることができるので好
ましい。その製法としては何ら制約はないが、ハロゲン
化物或いはアルコキシドを気相下で酸化する方法、或い
は、水存在下で加水分解しながら生成する方法等が使用
できるが、その際の焼成温度は、一次粒子が凝結しない
程度の低温焼成が好ましい。

【００５３】本発明においては、特に球状で、且つ、一
次粒子に単分散させ易い点で、低温下で焼成したアモル
ファス或いはアナターゼ型酸化チタン、及びアモルファ
ス或いはγ型アルミナ等からなる球状粒子を外添させる
ことが好ましい。ここでいう「球状粒子」とは、トナー
表面上での分散状態において、その長軸径と短軸径の比
が１．５以下、より好ましくは１．３以下のものを示
す。トナー表面上で球状粒子が適度に移動するために、
ＳＦ−１は１３０以下、好ましくは１２５以下がよい。

【００５４】更に、トナー粒子表面に外添させる無機微
粉体は、疎水化処理されていることが、トナーに付与さ
れる帯電量の、温度や湿度の如き環境依存性を少なくす
るため、及び、トナー表面からの離脱を防止するために
は好ましい。この際の疎水化処理剤としては、例えば、
シランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミ
ニウムカップリング剤の如きカップリング剤、シリコー
ンオイル、フッ素系オイル、各種変性オイルの如きオイ
ルが挙げられる。上記に挙げた疎水化処理剤の中でも、
特に、カップリング剤が、微粉体上の残存基或いは吸着
水と反応して均一な処理が達成され易く、トナーの帯電
の安定化、流動性付与の点で好ましい。特に好ましく
は、シランカップリング剤を加水分解しながら表面処理
を行ったアルミナや酸化チタン微粒子が、帯電の安定
化、流動性の付与の点で極めて有効である。

【００５５】更に、外添剤として使用する上記したよう
な方法で疎水化処理された無機微粉体の疎水化度は、好
ましくは、２０〜８０％、より好ましくは、４０〜８０
％のものを使用する。即ち、無機微粉体の疎水化度が２
０％より小さいと、高湿下での長期放置による帯電量低
下が大きくなるので、ハード側での帯電促進機構が必要
となって装置の複雑化を招く。一方、疎水化度が８０％
を超えると、無機微粉体自身の帯電コントロールが難し
くなり、結果として、低湿下においてトナーがチャージ
アップし易くなる。

【００５６】又、上記の疎水化処理された無機微粉体
は、０．０１〜０．４μｍ、好ましくは０．０１５〜
０．２μｍ平均分散粒径を有することが、トナーの流動
性付与、及び耐久時におけるトナー表面からの遊離防止
の点で好ましい。即ち、平均分散粒径が０．０１μｍ未
満のものを使用した場合には、小さ過ぎてトナー粒子の
表面に埋め込まれ易くなってトナーが変化し、現像剤の
嵩密度変化が生じてトナー濃度制御安定性が逆に低下し
易い。一方、０．４μｍを超える場合には、トナーの流
動性が充分に得られ難く、トナーの帯電が不均一になり
易く、結果として、トナー飛散や画像にカブリを生じ易
い。

【００５７】上記したトナーの外添剤として使用する疎
水化処理された球状の無機微粉体は、４００ｎｍの光長
における光透過率が４０％以上であることが好ましい。
即ち、上記で使用される無機微粉体は、一次粒子径が小
さいものであっても、実際トナー中に含有させた場合
に、必ずしも一次粒子の状態で分散しているわけでな
く、二次粒子で存在している場合もあり得る。従って、
いくら一次粒子径が小さくても、二次粒子として挙動す
る実効径が大きくては、先に述べた本発明の効果が低減
してしまう恐れがある。しかるに、可視領域の下限波長
である４００ｎｍにおける光透過率が高いものほど、二
次粒子径が小さく、流動性付与能、カラートナーの場合
におけるＯＨＰ投影像の鮮明さの点で良好な結果が期待
できる。４００ｎｍを選択した理由は、紫外と可視の境
界領域であり、光波長の１／２以下の粒子径のものは透
過するといわれていることからも、それ以上の波長の透
過率は当然大きくなり、余り意味のないものとなる。

【００５８】上記の疎水化処理された無機微粉体の製法
としては、水存在下で無機微粒子を機械的に一次粒径と
なるよう分散させながら、且つ、カップリング剤を加水
分解しながら表面処理する方法が好ましい。かかる製法
によれば、粒子同士の合一が生じにくく、又、処理によ
る粒子間の帯電反発作用が働き、微粒子がほぼ一次粒子
の状態で表面処理されるので好適である。又、この方法
では、カップリング剤を水存在下で加水分解しながら表
面処理する際に、微粒子を一次粒子に分散させるための
機械的な力を加えるため、クロロシラン類や、シラザン
類のようにガスを発生するようなカップリング剤を使用
する必要もなく、更に、粒子同士が合一して使用できな
かった高粘性のカップリング剤、或いはシリコーンオイ
ル等の併用もできるようになるので、疎水化の効果は絶
大である。

【００５９】前記カップリング剤としては、シランカッ
プリング剤、チタンカップリング剤等、いずれのもので
もよいが、特に好ましく用いられるのは、下記一般式で
表されるシランカップリング剤等を用いることができ
る。

【化１】 （但し、式中、Ｒ：アルコキシ基、ｍ：１〜３の整数、
Ｙ：アルキル基、ビニル基、グリシドキシ基、メタクリ
ル基を含む炭化水素基、ｎ：１〜３の整数である。）

【００６０】このようなものとしては、例えば、ビニル
トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−
メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニル
トリアセトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メ
チルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラ
ン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシ
ラン、トリメチルメトキシシラン、ヒドロキシプロピル
トリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ｎ
−ヘキサデシルトリメトキシシラン、１−オクタデシル
トリメトキシシラン等を挙げることができる。より好ま
しくは、下記式で表されるれる化合物を使用するとよ
い。

【００６１】

【化２】

【００６２】ここで、上記一般式におけるａが４より小
さいと、処理は容易となるが疎水性が充分に達成できな
い。又、ａが１２より大きいと疎水性は充分になるが、
粒子同士の合一が多くなり、流動性付与能が低下してし
まう傾向がある。又、上記一般式におけるｂが３よりも
大きいと反応性が低下してしまい、疎水化が充分に行わ
れなくなってしまう。従って、上記一般式におけるａ
は、４〜１２、好ましくは４〜８、ｂは１〜３、好まし
くは１又は２であるものを使用することが好ましい。そ
の処理量は、無機微粉体１００重量部に対して１〜５０
重量部、粒子を合一にさせずに均一な処理を可能とする
ためには、更に好ましくは、３〜４０重量部とし、疎水
化度が２０〜９８％、好ましくは、３０〜９０％、より
好ましくは、４０〜８０％となるように調整にすればよ
い。

【００６３】更に、本発明の画像形成装置で使用するト
ナーは、上記に挙げたような球状微粉体と共に、更に、
非球状の無機微粉体を併用すると効果的である。帯電安
定性、現像性、流動性及び保存性向上のため、例えば、
シリカ、アルミナ、チタニア、或いはその複酸化物の中
から選ばれるいずれかのものであることが好ましい。特
に、シリカが、出発材料や温度等の酸化条件により、あ
る程度任意に一次粒子の合一をコントロールできる点で
好ましい。例えば、この際に使用するシリカとしては、
硅素ハロゲン化物やアルコキシドの蒸気相酸化により生
成された所謂乾式法、又は、ヒュームドシリカと称され
る乾式シリカ及びアルコキシド、水ガラス等から製造さ
れる所謂湿式シリカの両者が使用可能であるが、表面、
及びシリカ微粉体の内部にあるシラノール基が少なく、
又、Ｎａ₂Ｏ、ＳＯ₃ ^2-等の製造残滓の少ない、乾式シリ
カの方が好ましい。又、乾式シリカにおいては、製造工
程において、例えば、塩化アルミニウム、塩化チタン
等、他の金属ハロゲン化合物を硅素ハロゲン化物と共に
用いることによって、シリカと他の金属酸化物の複合微
粉体を得ることも可能でありそれらも包含する。

【００６４】更に、非球状の無機微粉体の形状として
は、単なる棒状或いは、柱状等の非球状ではなく、屈曲
部を有する形状である方が、先に述べたもう一方の外添
剤である球状の無機微粒子がトナー表面に埋め込まれる
のを防止できると共に、現像剤が最密充填されるのを妨
げ、結果として現像剤の嵩密度変化が小さくなり、より
好ましい。

【００６５】ここでいう「非球状粒子」とは、トナー上
で長軸径が短軸径の２．０倍以上であり、好ましくは
３．０倍以上、更に、もう一方の球状微粒子より大きい
方が望ましい。更に、前述の球状粒子とは逆に、スペー
サー機能を持続させるために、トナー上で非球状粒子は
あまり移動しない方が好ましく、非球状粒子のＳＦ−１
は１３０より大きく、好ましくは１５０より大きいこと
がよい。

【００６６】又、その添加量は、トナー１００重量部に
対して、トナーの帯電量安定化のために、球状粒子が
０．１〜２重量部、好ましくは流動性付与の点で０．２
〜２重量部、より好ましくは定着性向上の点で０．２〜
１．５重量部とすることがよい。一方、現像剤の嵩密度
安定化のためには、非球状粒子が、０．３〜３重量部、
好ましくは球状粒子の埋め込み防止の点で０．５〜３重
量部、より好ましくは高湿下での放置安定性のために
０．５〜２重量部、更に、ＯＨＰの透過性のために０．
５〜１．５重量部であることが望ましい。

【００６７】又、本発明で使用できるトナーは、転写性
及び／又はクリーニング性向上のために、一次粒径５０
ｎｍ以上（好ましくは、比表面積５０ｍ²／ｇ未満）の
無機又は、有機の球状に近い微粒子を更に添加すること
も好ましい形態の一つである。例えば、球状シリカ粒
子、球状ポリメチルシルセスキオキサン粒子、球状樹脂
粒子等が好ましく用いられる。

【００６８】本発明の画像形成装置に使用するトナーに
おいては、実質的な悪影響を与えない範囲内で、更に他
の添加剤、例えば、テフロン（登録商標）粉末、ステア
リン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤
粉末；酸化セリウム粉末、炭化珪素粉末、チタン酸スト
ロンチウム粉末等の研磨剤；例えば、酸化チタン粉末、
酸化アルミニウム粉末等のケーキング防止剤、或いは、
例えば、カーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化ス
ズ粉末等の導電性付与剤、又、逆極性の有機様粒子及び
無機微粒子を現像性向上剤として少量用いることもでき
る。

【００６９】本発明の画像形成装置で高画質画像の形成
を達成させるためには、より微小な潜像ドットを忠実に
現像することを可能とするために、使用するイエロー、
マゼンタ、シアン及びブラックのトナーの重量平均径
が、夫々、１〜９μｍ、更なる高画質化のためには１〜
８μｍ、カブリや飛散防止のために３〜８μｍであるこ
とが好ましい。即ち、重量平均径が１μｍ未満のトナー
粒子を有するトナーを画像形成に用いた場合は、転写効
率の低下から、感光体上に転写残トナーが多く存在し、
更に、カブリ・転写不良に基づく画像の不均一ムラの原
因となり易く、本発明で使用するトナーとしては、好ま
しくない。一方、トナー粒子の重量平均径が９μｍを超
える場合には、文字やライン画像の飛び散りが生じ易
い。

【００７０】トナーの平均粒径及び粒度分布は、コール
ターカウンターＴＡ−II型或いはコールターマルチサイ
ザー（コールター社製）等を用い、個数分布、体積分布
を出力するインターフェイス（日科機製）及びＰＣ９８
０１パーソナルコンピュータ（ＮＥＣ社）を接続して測
定した。この際に使用する電解質溶液としては、１級塩
化ナトリウムを用いて調製した１％ＮａＣｌ水溶液を使
用できる。このようなものとしては、例えば、ＩＳＯＴ
ＯＮ Ｒ−II（コールターサイエンティフィックジャパ
ン社製）がある。

【００７１】具体的な測定方法としては、前記の電解質
水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散液として、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、更に、測定対象の試料を２〜２０
ｍｇ加える。そして、試料を懸濁させた電解質液は超音
波分散器で約１〜３分間分散処理を行なった後、前記コ
ールターカウンターによりアパーチャーとして１００μ
ｍアパーチャーを用いて、２μｍ以上のトナーの体積、
個数を測定して体積分布と個数分布を算出する。それか
ら、体積分布から求めた体積基準の重量平均粒径
（Ｄ₄）、個数分布から求めた個数基準の長さ平均粒径
（Ｄ₁）を求めた。

【００７２】次に、本発明の画像形成装置に用いられる
二成分系現像剤を構成するキャリアについて詳しく説明
する。本発明においては、キャリアとして、重量平均粒
径（５０％平均粒径）が１５〜６０μｍの球状の磁性コ
ートキャリアを用いる。更に好ましくは、重量平均粒径
が２０〜４５μｍであって、２２μｍよりも小さいキャ
リア粒子が２０％以下、好ましくは０．０５〜１５％、
より好ましくは０．１〜１２％であり、１６μｍよりも
小さいキャリア粒子が３％以下、好ましくは２％以下、
より好ましくは１％以下のシャープな粒度分布を有する
球状の磁性コートキャリアを用いる。又、６２μｍ以上
のキャリアの粗粉量は、画像の鮮鋭性と密接に相関する
が、かかる粗粉量が０．２〜１０％程度に制御されてい
るものを使用することが好ましい。上記粒度分布の範囲
を外れると、嵩密度変化が大きくなり、好適な圧縮度を
達成しにくくなる。更に、微粉量が多くなれば、キャリ
ア付着を生じ易くなり、逆に粗粉量が多くなると、カブ
リや画像濃度低下等の問題を生じる恐れがある。

【００７３】本発明で使用するキャリアは、球状の磁性
コートキャリアであるが、キャリア芯材の材質として
は、鉄粉やフェライト等に磁性金属粉、磁性粉を結着樹
脂中に分散させた磁性樹脂粒子等が挙げられる。特に、
現像剤とした場合に嵩密度変化を生じることが少ない点
から、重合法によって製造されたマグネタイトを含有し
た重合法樹脂粒子を使用することが好ましい。更には、
磁気特性を任意にコントロールできるという点から、こ
れに非磁性金属酸化物を含有させたマグネタイト含有重
合法樹脂粒子が特に好ましい。この際に用いる非磁性金
属酸化物としては、例えば、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｓｉ
Ｏ₂、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＭｎＯ、又は、これらの混合物
を用いることが好ましい。

【００７４】又、この場合のマグネタイト量としては、
すべての金属酸化物基準で、０．２〜０．９８部である
ことが好ましい。更に、マグネタイトは、必要に応じ
て、親油化処理したものを用いることが好ましい。その
際、疎水性を向上させるために、シリカ、アルミナ、チ
タニア等で表面処理した後に、親油化処理してもよい。
同様に、非磁性酸化物も、親油化処理されたものを用い
ることが好ましい。

【００７５】上記したような磁性キャリア芯材粒子の表
面を被覆する樹脂としては、特定の架橋性シリコーン樹
脂或いは、フッ素原子含有樹脂或いは、フッ素原子含有
樹脂とアクリル樹脂との共重合体、又は、これらを組み
合わせた混合物が好ましく使用できる。又、磁性キャリ
ア芯材粒子表面に樹脂被覆層を形成する方法としては、
上記のような樹脂組成物を適当な溶媒に溶解し、得られ
る溶液中に、先に挙げたような材料からなる磁性キャリ
ア芯材粒子を浸漬させ、しかる後に、脱溶媒、乾燥、高
温焼付けする方法；或いは磁性キャリア芯材粒子を流動
化系中で浮遊させ、前記樹脂組成物の溶解した溶液を噴
霧・塗付し、乾燥、高温焼付けする方法；単に磁性キャ
リア芯材粒子と樹脂組成物の粉体或いは水系エマルショ
ンとを混合する方法等がいずれも使用できる。

【００７６】特に好ましい被覆方法としては、ケトン
類、アルコール類の如き極性溶媒を５重量％以上、好ま
しくは２０重量％以上含む溶媒１００重量部中に水を
０．１〜５重量部、好ましくは０．３〜３重量部含有さ
せた混合溶媒を使用する方法がある。かかる方法によれ
ば、反応性シリコーンレジンを磁性キャリア芯材粒子に
強固に付着させることができる。上記方法において、水
が、０．１重量部未満では、反応性シリコーンレジンの
加水分解反応が充分に行われず、磁性キャリア芯材粒子
表面への薄層、且つ均一な被覆が難しくなり、５重量部
を超えると、反応制御が難しくなり、逆に被覆強度が低
下してしまう。

【００７７】本発明は、キャリアとトナーとを混合して
二成分系現像剤を調製するが、その混合比率は二成分系
現像在中のトナー濃度として、１〜１５重量％、好まし
くは３〜１２重量％、更に好ましくは、５〜１０重量％
にすると通常良好な結果が得られる。トナー濃度が１重
量％未満では、画像濃度が低くなり、１５重量％を超え
るとカブリや機内飛散を増加せしめ、二成分系現像剤の
耐用寿命を短める傾向がある。

【００７８】本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持
するための潜像担持体；初期帯電を施した該潜像担持体
に静電潜像を形成するための潜像形成手段；上記潜像担
持体に対向して配置された非磁性トナーと磁性キャリア
を有する二成分現像剤を担持し現像位置に搬送し、上記
静電潜像を可視画像に現像するための回転可能な現像剤
担持体、該現像剤担持体の内部に固定して設けられた複
数の磁界発生装置とを有する現像手段、及び、上記二成
分現像剤の非磁性トナーと磁性キャリアの混合比をコイ
ルのインダクタンスを利用して現像剤の透磁率変化を検
知し、該変化によって現像剤中のトナー濃度を制御する
トナー濃度制御手段を有する現像装置；を具備するが、
この中の潜像担持体（感光体ドラム）について以下に説
明する。感光体ドラムには、従来知られている構成のも
のがいずれも使用できるが、その好ましい態様として
は、導電性基体、該基体上に電荷発生層が、該電荷発生
層上に電荷輸送層が順次積層されたものが挙げられる。

【００７９】上記の導電性基体としては、アルミニウム
やステンレス等の金属、アルミニウム合金や酸化インジ
ウム−酸化錫合金等、これら金属や合金の被膜層を有す
るプラスチック、導電性粒子を含侵させた紙やプラスチ
ック、導電性ポリマーを有するプラスチック等の円筒状
シリンダー、及びフィルムが用いられる。これら導電性
基体上には、その上に設ける感光層の接着性向上、塗工
性改良、基体の保護、基体上に欠陥の被覆、基体からの
電荷注入性改良及び感光層の電気的破壊に対する保護等
を目的として下引き層を被けてもよい。下引き層は、ポ
リビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、
ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、メチルセル
ロース、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポ
リマー、ポリビニルブチラール、フェノール樹脂、カゼ
イン、ポリアミド、共重合ナイロン、ニカワ、ゼラチ
ン、ポリウレタン、及び酸化アルミニウム等の材料によ
って形成される。その膜厚は通常０．１〜１０μｍ、好
ましくは０．１〜３μｍ程度である。

【００８０】又、電荷発生層は、アゾ系顔料、フタロシ
アニン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環
キノン系顔料、スクワリリウム色素、ピリリウム塩類、
チオピリウム塩類、トリフェニルメタン系色素、及びセ
レンやアモルファスシリコン等の無機物質等の電荷発生
物質を適当な結着樹脂に分散させた塗工液を塗工して、
或いは蒸着すること等により形成される。この際に用い
る結着樹脂としては、広範囲な結着樹脂から選択できる
が、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、ア
クリル樹脂、メタクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコ
ン樹脂、エポキシ樹脂、及び酢酸ビニル樹脂等が挙げら
れる。又、電荷発生層中に含有される結着樹脂の量は、
８０重量％、好ましくは０〜４０重量％の範囲とする。
又、電荷発生層の膜厚は５μｍ以下、更には、０．０５
〜２μｍが好ましい。

【００８１】上記の電荷発生層の上に設けられる電荷輸
送層は、電解の存在下で電荷発生層から電荷キャリアを
受け取り、これを輸送する機能を有する。かかる電荷輸
送層は、電荷輸送物質を必要に応じて結着樹脂と共に溶
剤中に溶解し、塗工することによって形成されるが、そ
の膜厚は一般に５〜４０μｍである。電荷輸送物質とし
ては、主鎖又は、側鎖にビフェニレン、アントラセン、
ピレン、フェナントレン等の構造を有する多環芳香族化
合物；インドール、カルバゾール、オキサジアゾール、
ピラゾリン等の含窒素環式化合物；ヒドラジン化合物；
スチリル化合物；セレン、セレン−テルル、非晶質シリ
コン、硫化カドニウム等の無機化合物が挙げられ、これ
らを適宜に使用することができる。

【００８２】又、これら電荷輸送物質を分散させる結着
樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリメタクリル酸エステル、ポリスチレン街脂、ア
クリル樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂、ポリ−Ｎ−ビニ
ルカルバゾールやポリビニルアントラセン等の有機光導
電性ポリマー等が挙げられる。

【００８３】更に、感光体ドラムの表面層中には、滑剤
粒子を含有させることが好ましい。その理由は、滑剤粒
子を含有させれておけば、帯電時に感光体と帯電部材の
摩擦が低減されるために、帯電ニップが拡大し、帯電特
性を向上させることができる。滑剤粒子としては、特
に、臨界表面張力の低いフッ素系樹脂、シリコーン樹
脂、又は、ポリオレフィンを用いることが好ましい。更
に、好ましくは、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）が
好まれる。この場合、滑剤粒子の添加量は結着樹脂にし
て２〜５０重量％、好ましくは５〜４０重量％である。
２重量％未満では、滑剤粒子の量が充分ではなく、又５
０重量％を超えると、画像の分解能、感光体の感度が大
きく低下してしまう恐れがある。

【００８４】特に好適な滑剤粒子としては、フッ素原子
含有樹脂微粒子が挙げられる。この際に用いるフッ素原
子含有樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチ
レン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビ
ニリデン、ポリジクロロジフルオロエチレン、テトラフ
ルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル
共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプ
ロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン
共重合体、及び、テトラフルオロエチレン−ヘキサフル
オロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル
共重合体等があり、これらから選ばれた１種又は２種以
上を使用することができる。尚、市販のフッ素原子含有
樹脂微粒子をそのまま用いることも可能である。特に、
３，０００〜５００万の分子量の樹脂が使用可能であ
り、０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．０５〜２．０
μｍの直径を有する微粒子が好適である。

【００８５】上記感光体ドラムを形成する場合には、例
えば、上記のフッ素原子含有樹脂微粒子、電荷発生材
料、電荷輸送材料を、夫々成膜性を有する結着樹脂中に
分散、含有させて塗工液を作製し、これを用いて順次導
電性基体上に成膜して、保護層や感光層を形成すること
が好ましい。

【００８６】次に、本発明の画像形成装置による画像形
成プロセスについて説明する。本発明の画像形成装置で
は、非磁性トナーと磁性キャリアとを有する二成分現像
剤を現像剤担持体（現像スリーブ）上で循環搬送し、潜
像担持体（感光体ドラム）と現像スリーブとが対峙して
いる現像領域で、感光体ドラム上に保持されている潜像
を現像スリーブ上の二成分系現像剤のトナーで現像し、
トナー画像を形成して顕像化する。

【００８７】ここで、キャリアの磁気特性は、現像スリ
ーブ内部に固定して設けられた複数の磁界発生装置、例
えば、現像スリーブに内蔵されているマグネットローラ
によって影響され、現像剤の現像特性及び搬送性に大き
な影響を及ぼす。本発明の画像形成装置においては、現
像スリーブに内蔵されたマグネットローラを固定配置
し、現像スリーブを単体で回転させることで、二成分系
現像剤を現像スリーブ上で循環搬送させ、該二成分系現
像剤にて感光体ドラム表面に保持された静電潜像を現像
する。本発明の画像形成装置においては、特に、（１）
マグネットローラが反発極を有する極構成であり、
（２）現像領域における磁束密度が５００〜１２００ガ
ウスであり、（３）キャリアのσ₁₀₀₀が２０〜５０Ａｍ
²／ｋｇである場合に、画像の均一性や階調再現性に優
れ、好適である。

【００８８】本発明の画像形成装置においては、現像領
域で現像バイアスを印加して静電潜像を二成分系現像剤
を構成するトナーで現像することが好ましい。以下、特
に、好ましい現像バイアスについて詳述する。本発明の
画像形成装置においては、感光体ドラムと現像スリーブ
とが対峙している現像領域に現像電界を形成するため、
現像剤担持体に図２に示すような非連続の交流成分を有
する現像電圧を印加させ、これにより、感光体ドラムに
保持されている潜像を現像スリーブ上に担持されている
二成分系現像剤のトナーで現像させることが好ましい。
この際に印加する現像電圧としては、具体的には、現像
領域で感光体ドラム上から感光体ドラム上にトナーを向
かわせる第１電圧と、現像スリーブ上から感光体ドラム
にトナーを向かわせる第２電圧と、これらの第１電圧及
び第２電圧との間の第３電圧を現像スリーブに印加し、
感光体ドラムと現像スリーブとの間に現像電界を形成す
る。

【００８９】更に、前述した感光体ドラムから現像スリ
ーブにトナーを向かわせる第１電圧と、現像スリーブか
ら感光体ドラムにトナーを向かわせる第２電圧とを現像
スリーブに印加する合計時間、即ち、交流成分の作用し
ている時間（Ｔ₁）よりも、該第１電圧と該第２電圧と
の間の第３電圧を現像スリーブに印加する時間、即ち、
交流成分の休止している時間（Ｔ₂）を長くすることが
好ましい。このようにすれば、下記に述べるように、感
光体ドラム上でトナーを再配列させることができるの
で、潜像をより忠実に再現することが可能になる。

【００９０】具体的には、現像領域で感光体ドラムと現
像スリーブとの間に、感光体ドラムから現像スリーブに
トナーが向かう電界と現像スリーブから感光体ドラムに
トナーが向かう電界を少なくとも１回形成した後に、感
光体ドラムの画像部では、トナーが現像スリーブから感
光体ドラムに向かい、一方、感光体ドラムの非画像部で
は、トナーが感光体ドラムから現像スリーブに向かう電
界を所定時間形成することで、感光体ドラムに保持され
ている潜像を現像スリーブに担持されている二成分系現
像剤のトナーで現像するものであるが、この感光体ドラ
ムから現像スリーブにトナーが向かう電界と現像スリー
ブから感光体ドラムにトナーが向かう電界を形成する時
間の合計時間（Ｔ₁）よりも、感光体ドラムの画像部で
はトナーが現像スリーブから感光体ドラムに向かい、感
光体ドラムの非画像部ではトナーが感光体ドラムから現
像スリーブに向かう電界を形成する時間（Ｔ₂）の方を
長くすることが好ましい。

【００９１】上記の特定の現像電界、即ち、交番電界を
形成して現像する現像方法で、定期的に交番をオフする
現像電界を用いて現像を行なった場合には、キャリア付
着がより発生しづらいことがわかった。この理由は、い
まだ明確ではないが以下のように考えられる。即ち、従
来の連続的な正弦波或いは矩形波においては、高画質濃
度を達成しようとして電界強度を強くすると、トナーと
キャリアは一体となって感光体ドラムと現像スリーブの
間を往復運動し、結果として、感光体ドラムにキャリア
が強く摺擦し、キャリア付着が発生する。尚、この傾向
は、キャリア中に含有されている微粉キャリアが多い程
顕著であった。

【００９２】しかるに、上記で述べたような如き特定の
交流電界を印加すると、１パルスでは、トナー或いはキ
ャリアが現像スリーブと感光体ドラム間を往復しきらな
いような往復運動をするために、その後の感光体ドラム
の表面電位と現像バイアスの直流成分の電位差Ｖ_contが
Ｖ_cont＜０の場合には、Ｖ_contがキャリアを現像スリー
ブから飛翔させるように働くが、キャリアの磁気特性と
マグネットローラの現像領域での磁束密度をコントロー
ルすることによって、キャリア付着は防止でき、Ｖ_cont
＞０の場合には、磁界の力及び、Ｖ_contがキャリアを現
像スリーブ側に引きつけるように働き、キャリア付着は
発生しない。

【００９３】キャリアの磁性特性は現像スリーブに内蔵
されたマグネットローラによって影響され、現像剤の現
像特性及び搬送性似大きく影響を及ぼすものである。本
発明においては、マグネットローラを内蔵した現像スリ
ーブ上で、マグネットローラを固定して現像スリーブを
単体で回転させ、磁性粒子からなるキャリアと絶縁性カ
ラートナーからなる二成分系現像剤を現像スリーブ上で
循環搬送し、該二成分系現像剤にて静電潜像保持体表面
に保持された静電潜像を現像するに際して、（１）該マ
グネットローラが反発極を有する極構成とし、（２）現
像領域における磁束密度を５００〜１，２００ガウスと
し、（３）キャリアのσ₁₀₀₀が２０〜５０Ａｍ²／ｋｇ
のとき、カラー複写において画像の均一性や階調再現性
に優れ好適である。

【００９４】σ₁₀₀₀が５０Ａｍ²／ｋｇ（１，０００エ
ルステッドの印加磁場に対し）を超える場合であると、
現像時に感光体上の静電潜像に対向した現像スリーブ上
のキャリアとトナーにより構成されるブラシ状の穂立ち
が固く締まった状態となり、階調性や中間調の再現が悪
くなる。又、２０Ａｍ²／ｋｇ未満であると、トナー及
び、キャリアを現像スリーブ上に保持することが困難に
なり、キャリア付着やトナー飛散が悪化するという問題
点が発生し易くなる。

【００９５】図３に、本発明の画像形成装置の一例の概
略図を示した。この例では、画像形成装置本体には、第
１画像形成ユニット３４、第２画像形成ユニット３５、
第３画像形成ユニット３６及び第４画像形成ユニット３
７が併設され、各々異なった色の画像が、潜像形成、該
潜像の現像、転写の各プロセスを経て転写材上に形成さ
れる。

【００９６】上記画像形成装置に併設されている各画像
形成ユニットの構成について、画像形成ユニット３６を
例に挙げて説明する。画像形成ユニット３６は、潜像坦
持体としての８０φの電子写真感光体ドラム３３に隣接
しているが、この感光体ドラム３３は、図の矢印方向へ
と回転移動するように構成されている。この例では、帯
電手段としての一次帯電器４６には、感光ドラム３３と
接触して、１６φスリーブに担持されたキャリアブラシ
帯電器が用いられている。３１は、一次帯電器４６によ
り表面が均一に帯電されている感光体ドラム３３に、静
電潜像を形成するための潜像形成手段としての露光装置
である。３６は、感光体ドラム３３上に担持されている
静電潜像を現像してカラートナー画像を形成するための
現像手段しての現像器であり、カラートナーを保持して
いる。４４は感光体ドラム３３の表面に形成されたカラ
ートナー画像を転写材担持体４６によって搬送されてく
る転写材の表面に転写するための転写手段であり、この
転写手段４４は、転写材担持体４０の裏面に対向して転
写コロナを印加し得るものである。

【００９７】本発明の画像形成装置は、図３に示すよう
に、上記のような画像形成ユニット３６と同様の構成を
有し、且つ、現像器に保有されるカラートナーの色の異
なる画像形成ユニット３４、画像形成ユニット３５、画
像形成ユニット３６及び画像形成ユニット３７の４つの
画像形成ユニットが、併設されているものである。例え
ば、第１の画像形成ユニット３４にイエロートナー、第
２の画像形成ユニット３５にマゼンタトナー、第３の画
像形成ユニット３６にシアントナー、及び第４の画像形
成ユニット３７にブラックトナーが夫々用いられ、これ
らの画像形成ユニットの転写部では、各カラートナー画
像の転写材への転写が順次行われる。この工程で、レジ
ストレーションを合わせつつ、同一転写材上に一回の転
写材の移動で各カラートナー画像が重ね合わせられる。
終了すると、分離帯電器４５によって転写材担持体４０
上から転写材が分離され、搬送ベルトの如き搬送手段に
よって定着器３２に送られ、ただ一回の定着によって最
終のフルカラー画像が得られる。

【００９８】定着器に３２は、一対の４０φの定着ロー
ラと３０φの加圧ローラとからなり、定着ローラ内部に
は加熱手段を有している。定着ローラ上の汚れを除去す
るウェッブは無くてもよい。転写材上に転写された未定
着のカラートナー画像は、定着器３２の定着ローラと加
圧ローラとの圧接部を通過することにより、熱及び圧力
の作用により転写材上に定着される。

【００９９】転写手段としては、転写材担持体の裏面側
に対向して設けられた転写コロナに代えて、ブレード
状、或いはローラ状の転写ローラの如き、転写材担持体
の裏面側に当接させて転写デバイスを直接印加すること
が可能な可能な接触転写手段を用いることが可能であ
る。

【０１００】図３中の５６は、トナー濃度検知センサー
であり、二成分現像剤の非磁性トナーと磁性キャリアの
混合比をコイルのインダクタンスを利用して現像剤の透
磁率変化を検知し、該変化によって現像剤中のトナー濃
度を制御するためのトナー濃度制御手段であるが、図示
されないコイルを内部に有する。

【０１０１】以下に、本発明で使用した各種の値の測定
方法について説明する。 （１）キャリアの磁気特性の測定 装置は、ＢＨＵ−６０型磁化測定装置（理研測定製）を
用いる。測定対象の試料を約１．０ｇを秤量して、内径
７ｍｍφ、高さ１０ｍｍのセルにつめ、上記装置にセッ
トする。測定は、印加磁場を徐々に加えていき、最大
１，０００エルステッドまで変化させる。次いで印加磁
場を減少させ、最終的に記録紙上に試料のヒステリシス
カーブを得る。これより、σ₁₀₀₀、残留磁化、保磁力を
求める。

【０１０２】（２）見かけ密度の測定 パウダーテスターを用い、目開き７５μｍの篩を、振幅
１ｎｍで振動させ、通過させた状態で見かけ密度を測定
した。

【０１０３】（３）圧縮度の測定 パウダーテスターを使用し、上下往復１８０回後のタッ
プ密度Ｐを測定し、下式で算出した。

【数１】

【０１０４】（４）トナー粒子、トナーの外添剤及びキ
ャリア粒子のＳＦ−１の測定方法 測定対象の試料を、例えば、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ
を用いて観察し、トナー粒子では５，０００倍及びトナ
ーの外添剤では５万倍、キャリア粒子では３，０００倍
に拡大し、トナー或いはキャリア粒子を、夫々１００個
ずつ無作為にサンプリングし、その画像情報はインター
フェイスを介して、例えば、ニレコ社製画像解析装置
（Ｌｕｚｅｘ III）に導入し、解析を行った。そし
て、本発明では、下式より得られた値を形状係数ＳＦ−
１とし、形状係数ＳＦ−１の値が１００≦ＳＦ−１≦１
３０である場合を球状粒子、１３０＜ＳＦ−１の場合を
非球状粒子と定義した。

【０１０５】

【数２】

【０１０６】

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はな
んらかこれに限定されるものではない。「部」は「重量
部」を示す。

【０１０７】（現像用キャリアの製造例１）水系媒体中
に、フェノール／３７ｗｔ％ホルムアルデヒトモノマー
（５０：７５）を混合分散した後、モノマー重量に対し
て、アルミナで表面処理したマグネタイト粒子をイソプ
ロポキシトリイソステアロイルチターネートで疎水化処
理した磁性粉７００部、イソプロポキシトリイソステア
ロイルチターネートで疎水化処理した非磁性ヘマタイト
粒子３００部を均一に分散させた。これに、アンモニア
を適宜に添加しつつ、モノマーを重合させて、磁性粒子
が内包されている球状磁性樹脂キャリア芯材を得た。こ
のキャリア芯材に、下記式（ｂ）で表される０．３部の
アミノシランカップリング剤を用い表面改質を行った。

【０１０８】

【化３】

【０１０９】一方、トルエン２０部、ブタノール２０
部、水２０部、氷４０部を四つ口フラスコにとり、撹拌
しながら、ＣＨ₃ＳｉＣｌ₃が１５モル、(ＣＨ₃)₂ＳｉＣ
ｌ₂が１０モルの割合で構成された混合物を４０部と触
媒とを加え、更に３０分間攪拌した後、６０℃で１時間
縮合反応を行った。その後シロキサンを水で充分に洗浄
し、トルエン−メチルエチルケトン−ブタノール混合溶
媒に溶解して固型分１０％のシリコーンワニスを調製し
た。

【０１１０】このシリコーンワニスに、シロキサン固型
分１００部に対して２．０部のイオン交換水、及び、
２．０部の下記式で表される硬化剤（ａ）と、２．０部
の下記式で表されるアミノシランカップリング剤（ｂ）
を同時に添加し、キャリア被覆用溶液Ｉを作製した。

【０１１１】

【化４】

【０１１２】このキャリア被覆用溶液Ｉに剪断応力を連
続して加えつつ、トルエンを揮発させて、前述のキャリ
ア芯材１００部に対して、樹脂コート量が１部となるよ
うに塗布し、球状のコートキャリアＩを得た。得られた
キャリアの抵抗は、４×１０¹³Ω・ｃｍであった。又、
ＳＦ−１が１０８、σ₁₀₀₀が４１Ａｍ²／ｋｇ、保持力
が６０エルステッド、重量平均粒径が３３μｍであっ
た。

【０１１３】 （現像用キャリアの製造例２） ・スチレン−メチルメタクリレート（７０：３０）共重合体 ３０部 ・マグネタイト（ＥＰＴ−１０００：戸田工業（株）製） １００部 上記成分を加圧ニーダーで溶融混練し、更に、ターボミ
ル及び分級機を用いて、粉砕、分級を行って、重量平均
粒径が３７μｍの非球状の現像用キャリア粒子IIを得
た。このキャリアの抵抗は４×１０⁹Ω・ｃｍであり、
ＳＦ−１が１５８、σ₁₀₀₀が５７Ａｍ²／ｋｇ、保持力
が８５エルステッド、重量平均粒径３７μｍであった。

【０１１４】（現像用キャリアの製造例３及び４）現像
用キャリアの製造例１において、アンモニアの添加スピ
ードを変える以外は同様にして、抵抗が２×１０¹³Ω・
ｃｍ、ＳＦ−１が１１８、σ₁₀₀₀が４２Ａｍ²／ｋｇ、
保持力が６５エルステッド、及び重量平均粒径が１３μ
ｍの現像用の球状コートキャリアIIIと、抵抗が５×１
０¹³Ω・ｃｍ、ＳＦ−１が１１１、σ₁₀₀₀が４２Ａｍ²
／ｋｇ、保持力が６２エルステッド、及び重量平均粒径
が６５μｍの現像用キャリアIVとを得た。

【０１１５】（現像用キャリアの製造例５）現像用キャ
リアの製造例１において、Ｍｇ−Ｍｎ−Ｓｒ−Ｆｅ組成
のフェライト芯材を使用する以外は同様にして、抵抗が
２×１０¹⁰Ω・ｃｍ、ＳＦ−１が１０９、σ₁₀₀₀が５８
Ａｍ²／ｋｇ、保持力が５エルステッド、、重量平均粒
径が３７μｍのキャリアＶを得た。

【０１１６】（シアントナーの製造例１）イオン交換水
７１０ｇに、０．１Ｍ−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液４５０ｇを投
入し、６０℃に加温した後、ＴＫ式ホモミキサー（特殊
機化工業製）を用いて１２，０００ｒｐｍにて撹拌し
た。これに１．０Ｍ−ＣａＣｌ₂水溶液６８ｇを徐々に
添加し、微細なリン酸カルシウム塩を含む水系媒体を得
た。

【０１１７】 （モノマー）スチレン １６５ｇ ｎ−ブチルアクリレート ３５ｇ （着色剤）Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３ １２ｇ 一方、上記組成をボールミルにより微分散した後、 （荷電制御剤）サリチル酸アルミ化合物 ２ｇ （極性レジン）飽和ポリエテル樹脂 １０ｇ （離型剤）エステルワックス（融点７０℃） ２５ｇ を加え、６０℃に加温したＴＫ式ホモミキサーを用い
て、１２，０００ｒｐｍにて均一に溶解、分散した。こ
れに、重合開始剤２，２’−アゾビス（２，４−ジメチ
ルバレロニトリル）１０ｇを溶解し、重合性単量体組成
物を調製した。

【０１１８】前記で調製した水系媒体中に希塩酸を添加
してｐＨを６に調整した後、上記重合性単量体組成物を
投入し、６０℃、Ｎ₂雰囲気下において、クレアミキサ
ー（Ｍテクニック製）にて１０，０００ｒｐｍで１０分
間撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、パ
ドル撹拌翼で攪拌しつつ、８０℃に昇温し、１０時間反
応させた。重合反応終了後、減圧下で残存モノマーを留
去し、冷却後、塩酸を加えてリン酸カルシウムを溶解さ
せた後、ろ過、水洗、乾燥をして、重量平均粒径６．５
μｍのシャープな粒度分布を有する着色懸濁粒子を得
た。

【０１１９】得られた粒子１００部に対して、水媒体中
でイソブチルトリメトキシシラン１０部で処理した平均
粒径０．０３μｍ、ＢＥＴが１５０ｍ²／ｇであるルチ
ル型疎水性酸化チタン０．７部、及び、ヘキサメチルジ
シラザン１０部で処理された平均粒径０．０６μｍ、Ｂ
ＥＴ比表面積が３５ｍ²／ｇであり、ＳＦ−１が１８０
の非球状のシリカ微粉末０．７部を外添し、懸濁重合ト
ナー１を得た。得られたトナーのＳＦ−１は１０９であ
った。

【０１２０】 （シアントナーの製造例２） ・プロポキシ化ビスフェノールとフマル酸及びトリメリット酸を縮合して得ら れたポリエステル樹脂 １００部 ・フタロシアニン顔料 ４部 ・ジ−ターシャリーブチルサリチル酸のアルミ化合物 ４部 ・低分子量ポリプロピレン ４部

【０１２１】上記組成をヘンシェルミキサーにより、予
備混合を行い、二軸押出し式混練機により溶融混練し、
冷却後ハンマーミルを用いて約１〜２ｍｍ程度に粗粉砕
し、次いでエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕
した後、分級して重量平均粒径６．３μｍの青色粉体を
得た。その後、シアントナーの製造例１と同様にして、
酸化チタンとＳＦ−１が１８０の非球形状シリカとを外
添し、シアントナー２を得た。得られたシアントナー２
のＳＦ−１は１５０であった。

【０１２２】（シアントナーの製造例３）シアントナー
の製造例１において、非球形状シリカの代わりにＳＦ−
１が１２０の球状シリカ微粉末を使用する以外は同様に
してシアントナー３を得た。得られたシアントナー３の
ＳＦ−１は１０９であった。

【０１２３】（シアントナーの製造例４）シアントナー
の製造例１において、シリカ微粉末を外添しない以外は
同様にしてシアントナー４を得た。得られたシアントナ
ー２のＳＦ−１は１１０であった。

【０１２４】（イエロー、マゼンタ、ブラックトナーの
製造例）シアントナーの製造例１において、イエロー着
色剤としてＰ．Ｙ．９３、マゼンタ着色剤としてキナク
リドン顔料、ブラック着色剤としてカーボンブラックを
使用する以外は同様にして、イエロートナー５、マゼン
タトナー６、ブラックトナー７を調製した。イエロート
ナー５は、ＳＦ−１の値が１０８であり、重量平均粒径
が６．７μｍであった。又、マゼンタトナー６は、ＳＦ
−１が１１１であり、重量平均粒径が７．０μｍであっ
た。更に、ブラックトナー７は、ＳＦ−１の値が１０６
であり、重量平均粒径が７．３μｍであった。

【０１２５】（実施例１）先ず、上記で調製したシアン
トナー１、現像用キャリアＩとをトナー濃度８％で混合
して二成分系のシアン現像剤（圧縮度１１％、見掛密度
１．４５）を作製した。実施例及び比較例で使用した現
像剤の組成を表１に示した。

【０１２６】次に、市販の複写機ＣＬＣ５００（キヤノ
ン製）の現像容器を図１に示す如く改造し、現像スリー
ブが感光体ドラムに対して逆方向に回転し、且つ現像ス
リーブの下方に現像剤規制ブレードが配置された構成と
した画像形成装置を用い、上記で調製した現像剤を用い
て画像形成を行なった。その際の条件は、現像コントラ
スト２００Ｖ、カブリとの反転コントラストを−１５０
Ｖに設定し、図２の交流電界を使用し、上記で調製した
シアン現像剤（シアントナー１含有）を使用して２３℃
／６５％下で画出しを行った。本実施例では更に、図３
の如く、インダクタンス検知センサー５６を現像装置の
現像スリーブ近傍に設けて、該現像スリーブ上の現像剤
の透磁率検知を、現像装置が現像位置にないときに行え
るように構成した。

【０１２７】以上のようにして、画像面積比率３０％及
び４％の２種類のオリジナル原稿を２，０００枚毎に交
互に用いて、５，０００枚毎にトナー濃度を測定しなが
ら３万枚の連続複写を行った。得られた画像について、
後述する方法で、各段階におけるトナー濃度、画像濃度
及びカブリを測定し、その結果を表２−１〜表２−３に
示した。定着装置としては、上下ローラー共に１．２μ
ｍのＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）を表
層に被覆したものを使用し、定着オイルは使用しなかっ
た。表２−１〜表２−３で明らかなように、本実施例の
画像形成装置では、オリジナル原稿によらずトナー濃度
制御が安定に行われ、画質も良好であり、且つ、連続複
写による画像変化も小さく、トナー飛散も問題なく非常
に良好であることがわかった。

【０１２８】上記の画像濃度及びカブリは、以下の方法
によって測定した。 （１）画像濃度 画像濃度は、ＳＰＩフィルターを装着したマクベス社製
のマクベスデンシトメータＲＤ９１８タイプ（Ｍａｃｂ
ｅｔｈ Ｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ ＲＤ９１８ ｍａ
ｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ ｂｙ Ｍａｃｂｅｔｈ Ｃ
ｏ．）を使用し、普通紙上に形成された画像の相対濃度
として測定した。

【０１２９】（２）カブリ 画出し前の普通紙の平均反射率Ｄｒ（％）を、リフレク
トメータ（東京電色株式会社製の「ＲＥＦＬＥＣＴＯＭ
ＥＴＥＲ ＯＤＥＬ ＴＣ−６ＤＳ」）によって測定し
た。一方、普通紙上にベタ白画像を画出しし、次いでベ
タ白画像の反射率Ｄｓ（％）を測定した。カブリ（％）
は下記式から算出し、下記の基準で評価した。

【数３】 ◎（優） ：０．４（％）未満 ○（良） ：０．４以上０．８（％）未満 △（可） ：０．８以上１．２（％）未満 ×（悪い）：１．２（％）以上

【０１３０】（比較例１）実施例１の構成において、非
球状のコートされていない現像用キャリアIIを使用する
以外は実施例１と同様にして画出しを行ったところ、耐
久に連れて、画像濃度及びトナー濃度が共に低くなり、
又、カブリの発生状態も悪化した。そこで、１５Ｋまで
測定を行なったが以後は評価を中止した。これは、本比
較例で使用した現像剤を構成しているキャリアが非球状
であるために、現像剤の嵩密度が小さくなり、現像スリ
ーブ上に担持されている実際のキャリアの量が少なくな
っているにもかかわらず、インダクタンス検知センサー
５６による検知ではトナー濃度が高いと誤認識され、ト
ナーの補給がなされなかったためと考えられる。即ち、
トナー量が不充分な状態で画像形成が継続された結果、
トナー劣化が促進し、画像濃度の低下が起こり、画像に
現れるカブリの状態も悪化したものと推測される。

【０１３１】（比較例２）実施例１において、重量平均
粒径が１３μｍの微粒径の現像用キャリアIIIを使用す
る以外は、実施例１と同様にして画出しを行った。この
結果、耐久に連れて、画像濃度及びトナー濃度共に低く
なり、１０Ｋ時点で、クリーニング不良が発生したの
で、以後評価を中止した。これは、二成分系現像剤を構
成しているキャリア粒径が小さ過ぎるために、現像スリ
ーブ上への搬送性が低下してしまい、比較例１の場合と
同様の理由で、現像スリーブ上のトナー濃度が低下し
て、キャリアが感光体上に付着してしまったためと推測
される。

【０１３２】（比較例３）実施例１において、重量平均
粒径６５μｍの大粒径の現像用キャリアIVを使用する以
外は実施例１と同様にして画出しを行ったった。この結
果、２０Ｋ時点でカブリが悪化したので以後評価を中止
した。これは、キャリア径が大き過ぎるめに、トナーの
搬送能力が低下してしまい、耐久に連れて、キャリアと
トナーとからなる二成分系現像剤の均一な混合状態が維
持されなくなったためと推測される。

【０１３３】（比較例４）実施例１において、非球形状
のトナー２を使用する以外は実施例１と同様にして画出
しを行ったところ、表１に示したように、耐久における
画像濃度及びトナー濃度が安定しておらず共に変化が大
きく、又、カブリも悪化した。これは、トナーが非球状
であるために現像剤の嵩密度の変化が大きく、インダク
タンス検知センサー５６による検知が正確になされなく
なった結果、現像剤中のトナー濃度が変動してしまった
ためと推測される。

【０１３４】（実施例２）実施例１において、トナー１
の代わりに球状のトナー３を使用する以外は実施例１と
同様にして画出しを行ったところ、トナー濃度変化及び
画像濃度変化が共に実施例１と比べて若干大きくなった
ものの、実用上問題のない良好な結果が得られた。トナ
ー濃度変化及び画像濃度変化が実施例１と比べて若干大
きくなったのは、本実施例では実施例１の場合と異な
り、トナーの外添剤に球状のシリカ微粉体を使用したた
めに、現像剤の嵩密度変化が実施例１の場合と比較して
若干大きくなったことによると推測される。

【０１３５】（実施例３）実施例１において、シリカが
外添されていない球状のトナー４を使用する以外は実施
例１と同様にして画出しを行ったところ、カブリが若干
増加したものの、実用上問題のないレベルであった。カ
ブリの増加の理由は、トナーにシリカ微粉体を外添しな
かったために、トナーとキャリアとの混合性が悪化した
ためと推測される。

【０１３６】（実施例４）実施例１において、Ｍｇ−Ｍ
ｎ−Ｓｒ−Ｆｅ組成のフェライト芯材を使用したキャリ
アＶを使用した以外は実施例１と同様にして画出しを行
ったところ、画像濃度が若干低く、カブリも若干目立っ
たが、実用上問題のないレベルであった。これは、本実
施例で使用したフェライトキャリアをは、実施例１で使
用したキャリア１よりも重く、その重さのために、キャ
リアと混合されるトナーに与えるダメージが増加したた
め、トナーの特性が若干劣るものになったものと推測さ
れる。

【０１３７】（実施例５）上記で調製したシアントナー
１、イエロトナー５、マゼンタトナー６、及びブラック
トナー７と、現像用キャリアＩとを夫々トナー濃度８％
となるように混合して各色現像剤を作製した。得られた
現像剤を図３に示す４つの現像装置に夫々搭載し、１万
枚の画出しを行ったところ、良好なフルカラー画像が安
定して得られた。

【０１３８】

【表１】表１ 実施例及び比較例で使用した二成分系現
像剤の主な構成

【０１３９】

【表２】表２−１：評価結果（トナー濃度）

【０１４０】

【表３】表２−２：評価結果（画像濃度）

【０１４１】

【表４】表２−３：評価結果（カブリ）

【０１４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非常に簡易な方式で二成分系現像剤中のトナー濃度検知
が正確に且つ精度よく行われ、長期耐久においても最適
なトナー濃度が安定して維持できる画像形成装置が提供
される。この結果、連続複写した場合においても、画像
濃度が維持されたカブリのない高品位画像が安定して得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】二成分系磁気ブラシ現像装置が配置された画像
形成装置の概略構成図である。

【図２】現像電界を形成するために印加した現像電圧の
構成である。

【図３】本発明の画像形成装置の一例の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１：感光ドラム １１：現像スリーブ １２：磁石 １３、１４：搬送スクリュー １６：現像容器 １７：隔壁 １８：補給用トナー １９：現像剤 １９ａ：トナー １９ｂ：キャリア ２０：補給口 Ｒ₁：現像室 Ｒ₂：撹拌室 Ｒ₃：トナー貯蔵室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷内 信也 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 松崎 茂 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H005 AA06 BA03 BA06 BA11 BA15 CA15 CB07 CB18 EA02 EA05 2H031 AA01 AC01 AC08 AC14 AC19 AC20 AC30 AD03 BA04 BA09 BC03 CA07 CA10 DA01 FA01 2H077 AA11 AB02 AB06 AC02 AD02 AD06 AD13 AD36 BA10 DA10 DA42 DA55 EA03 EA16 GA13

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像を担持するための潜像担持体；
   初期帯電を施した該潜像担持体に静電潜像を形成するた
   めの潜像形成手段；上記潜像担持体に対向して配置され
   た非磁性トナーと磁性キャリアを有する二成分現像剤を
   担持し現像位置に搬送し、上記静電潜像を可視画像に現
   像するための回転可能な現像剤担持体、該現像剤担持体
   の内部に固定して設けられた複数の磁界発生装置とを有
   する現像手段、及び、上記二成分現像剤の非磁性トナー
   と磁性キャリアの混合比をコイルのインダクタンスを利
   用して現像剤の透磁率変化を検知し、該変化によって現
   像剤中のトナー濃度を制御するトナー濃度制御手段を有
   する現像装置；を具備する画像形成装置において、上記
   二成分現像剤が、重量平均粒径１５〜６０μｍの球状の
   磁性コートキャリアと球状の非磁性トナーとからなり、
   且つ、現像剤の透磁率変化を現像剤担持体上の現像剤で
   検知するように構成されていることを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 現像手段が、潜像担持体の現像位置に回
   転或いはスライドしながら移動するように構成されてい
   る複数の現像装置である請求項１に記載の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 現像装置が回転しながら移動するように
   構成されている請求項１に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 現像剤の透磁率検知を現像装置が現像位
   置にないときに行う請求項１〜請求項３のいずれか１項
   に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 複数の現像装置からなり、且つ、複数の
   現像装置の現像剤の透磁率変化の検知を一つのセンサー
   で行う請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の画像
   形成装置。
6. 【請求項６】 複数の現像装置からなり、複数の現像装
   置のうちの少なくとも一つに用いられる非磁性トナー
   が、少なくともカーボンブラックを含有して構成されて
   いる請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の画像形
   成装置。
7. 【請求項７】 球状コートキャリアが、結着樹脂中に少
   なくとも磁性粉を分散して構成されている請求項１〜請
   求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 球状コートキャリアが、結着樹脂として
   少なくともフェノール樹脂を含有して構成されている請
   求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装
   置。
9. 【請求項９】 球状コートキャリアが、少なくともフェ
   ノール樹脂、磁性粉及び非磁性化合物を含有して構成さ
   れている請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の画
   像形成装置。
10. 【請求項１０】 球状コートキャリアの重量平均粒径
    が、２０〜４５μｍである請求項１〜請求項９のいずれ
    か１項に記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 球状コートキャリアが、重合法により
    製造されたものである請求項１〜請求項１０のいずれか
    １項に記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 球状コートキャリアが、少なくとも結
    着樹脂、磁性粉及び非磁性金属酸化物を含有して構成さ
    れている請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の
    画像形成装置。
13. 【請求項１３】 現像剤担持体が潜像担持体に対して逆
    方向に回転し、且つ現像剤担持体の下方に現像剤規制ブ
    レードが配置された構成とする請求項１〜請求項１２の
    いずれか１項に記載の画像形成装置。