(57)【要約】【課題】電子写真方式を採用して画像形成を行う画像形成装置に関し、回収したトナー粒子を再利用しながらも、画質欠陥の発生を低コストで抑えた画像形成装置を提供する。【解決手段】チャージスペクトログラフ法で測定し、１ｍｍ2当たりのトナー粒子が１００個以上５００個以下となる地点までの原点からの距離を最大値と定義した場合、｜８ｍｍ｜＜｜像担持体１１上に形成されたトナー像におけるトナー粒子の帯電分布の最大値ＳＴ｜≦｜１５ｍｍ｜，｜５ｍｍ｜＜｜フレッシュトナー供給手段１４１，１４２，１４２１によって撹拌室１４３に供給される直前のトナー粒子の帯電分布の最大値Ｄｔ｜，｜５ｍｍ｜＜｜トナー回収手段１５２によって撹拌室１４３に戻される直前のトナー粒子の帯電分布の最大値Ｄｔ’｜，０．９＜｜Ｓｔ｜／｜現像剤担持体１４５に担持されたトナー粒子の帯電分布の最大値Ｐｔ｜＜１．１，上記４つの式を同時に満足する。【選択図】        図２
2006091457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の像担持体に形成された静電潜像を、磁性キャリア粒子と該磁性キャリア粒子に静電的に吸着されるトナー粒子とを含む現像剤を内部に保持した現像装置を用いて該現像剤中のトナー粒子で現像して該像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を所定の被転写面に転写し最終的に記録媒体上に定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
前記像担持体の、前記被転写面にトナー像が転写された後の表面に残留したトナー粒子を該表面から除去するクリーニング装置を備え、
前記現像装置が、
前記現像剤を撹拌し前記トナー粒子を摩擦帯電させ、該トナー粒子を前記磁性キャリア粒子に静電的に吸着させる撹拌室と、
前記撹拌室において撹拌された現像剤を表面に担持して前記像担持体に対向した現像領域に搬送する現像剤担持体と、
新品のトナー粒子を前記撹拌室に供給するフレッシュトナー供給手段とを備えたものであり、
前記クリーニング装置が、前記像担持体表面から除去したトナー粒子を前記撹拌室に戻すトナー回収手段を備えたものであって、
この画像形成装置がさらに、
５０００個以上のトナー粒子の帯電分布をチャージスペクトログラフ法で測定し、１ｍｍ2当たりのトナー粒子が１００個以上５００個以下となる地点までの原点からの距離を最大値と定義した場合、前記像担持体上に形成されたトナー像におけるトナー粒子の帯電分布の該最大値をＳｔとし、前記フレッシュトナー供給手段によって前記撹拌室に供給される直前のトナー粒子の帯電分布の該最大値をＤｔとし、前記トナー回収手段によって前記撹拌室に戻される直前のトナー粒子の帯電分布の該最大値をＤｔ’とし、前記現像剤担持体に担持されたトナー粒子の帯電分布の該最大値をＰｔとしたとき、
｜８ｍｍ｜＜｜Ｓｔ｜≦｜１５ｍｍ｜    式１
｜５ｍｍ｜＜｜Ｄｔ｜                  式２
｜５ｍｍ｜＜｜Ｄｔ’｜                式３
０．９＜｜Ｓｔ｜／｜Ｐｔ｜＜１．１    式４
上記式１、式２、式３および式４を同時に満足することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体上に、少なくともシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの複数色それぞれに対応する画像信号に基づいて、これら各色のトナー粒子それぞれからなるトナー像を形成し、これら各色のトナー像を最終的に所定の記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、前記現像装置が、前記像担持体に形成された静電潜像を、前記複数色のトナー粒子のうちの少なくとも一色のトナー粒子で現像するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記キャリア粒子は、コア部の表面が、該コア部より、前記トナー粒子との摩擦により該トナー粒子を所定の極性へ帯電させる被帯電性に優れたコート剤によってコーティングされたものであって、
前記フレッシュトナー供給手段は、前記コート剤によってコーティングされたコーティング部材を備え、新品のトナー粒子と該コーティング部材とを相対的に摺擦させることで該新品のトナー粒子を帯電させるものであり、
前記トナー回収手段は、前記コート剤によってコーティングされたコーティング部材を備え、前記像担持体表面から除去されたトナー粒子と該コーティング部材とを相対的に摺擦させることで、該像担持体表面から除去されたトナー粒子を帯電させるものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナー回収手段は、前記撹拌室に通じ、前記像担持体表面から除去されたトナー粒子が内周面に接触しながら通過する、該内周面が前記コート剤によってコーティングされた搬送路を有するものであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナー回収手段が、回転することで前記撹拌室に前記像担持体表面から除去されたトナー粒子を搬送する、表面が前記コート剤によってコーティングされたスクリュー状の搬送部材を有するものであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記トナー回収手段は、前記像担持体表面から除去されたトナー粒子が表面に接触するブレードと、該ブレードの表面に接触した状態で回転し、該像担持体表面から除去されたトナー粒子を前記撹拌室に向けて送り込む搬送部材とを有するものであって、該ブレードの表面と、該回転部材の、該表面に接触する部分との少なくとも一方が、前記コート剤によってコーティングされてなるものであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記トナー回収手段が、前記撹拌室に通じる供給路と、前記コート剤によってコーティングされた毛を有し該毛の先端部分を該供給路の内周面に接触させた状態で回転することで、前記像担持体表面から除去されたトナー粒子を該毛の先端部分と該供給路の内周面との間を通過させ前記撹拌室に向けて送り込むブラシとを備えたものであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記トナー回収手段は、前記像担持体表面から除去されたトナー粒子の粒子径よりも大きな網目が設けられ前記コート剤によってコーティングされた表面を有するメッシュ部材が、該表面を該像担持体表面から除去されたトナー粒子が送られてくる方に向けて、該表面が該表面の広がる方向に振動自在に配備されたものであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる電子写真方式を採用して画像形成を行う、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式では、像担持体の表面を帯電させ帯電後の像担持体表面に露光光を照射することによりその表面に静電潜像を得、その静電潜像を、トナー粒子を含む現像剤を内部に保持した現像装置を用いて現像剤中のトナー粒子で現像して像担持体上にトナー像を形成し、像担持体表面に形成されたトナー像を、所定の被転写面（記録用紙表面や中間転写体表面）に転写し最終的に記録媒体上に定着する画像形成プロセスによって、定着トナー像からなる画像を形成する。
【０００３】
ここで、所定の被転写面に転写を終えた像担持体表面には、未転写のトナー粒子が残留するため、この残留トナー粒子を次の画像形成プロセスに先立って除去することが必要になる。残留トナー粒子を除去するクリーニング方式としては様々な方式が知られているが、弾性を有する板状のクリーニングブレードによって像担持体表面を摺擦して残留トナー粒子を掻き落とす方式が簡便で安価なことより一般的に使用されている。
【０００４】
また、近年では環境問題への配慮から資源の有効活用を図り廃棄物の低減が重要視されているため、像担持体表面から除去されたトナー粒子を、クリーニング装置から現像装置まで回収し再び静電潜像の現像に用いることがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ところで、磁性キャリア粒子とその磁性キャリア粒子に静電的に吸着されるトナー粒子とを含む、いわゆる二成分現像剤を用いて静電潜像の現像を行うには、二成分現像剤を保持する現像装置が用いられる。二成分現像剤を保持する現像装置内には、キャリア粒子とトナー粒子とを撹拌することでトナー粒子を摩擦帯電させ、トナー粒子をキャリア粒子に静電的に吸着させる撹拌室が設けられているが、トナー粒子の帯電が不十分であると、形成した画像に‘かぶり’が発生しやすくなる。また、トナー粒子の帯電分布が広すぎると、分布における端に位置するトナー粒子は帯電不足であったり過帯電であることから、形成した画像に‘かぶり’や画像濃度の低下といった画質欠陥が生じる。このため、トナー粒子の帯電分布の広がりを抑えつつ帯電量を増加させる無機微粒子が表面に外添されたトナー粒子を用いることが行われている（例えば特許文献２参照）。
【０００６】
このような無機微粒子が表面に外添されたトナー粒子によって、像担持体表面にトナー像の形成を行うと、トナー像形成時に、トナー粒子とともに無機微粒子までもがトナー粒子の表面に外添された状態で像担持体表面に移行してしまう。
【０００７】
ここで、粒径が大きな無機微粒子が外添されたトナー粒子を用いるほど、トナー粒子の、帯電分布の広がりが抑えられ帯電量も増加することが知られている。
【特許文献１】特許第３４３５５８２号公報
【特許文献２】特開平０７−０２８２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、トナー粒子の帯電特性を向上させる無機微粒子は真比重が大きく、このため、現像剤に、トナー粒子の粒径に対して一定以上の大粒径の無機微粒子を添加すると、無機微粒子の、トナー粒子からの離脱が生じやすくなる。撹拌室における撹拌作用によってこの離脱が生じると、トナー粒子の帯電分布が広がるばかりか、その帯電分布の中心値の値は低いものとなり、形成した画像に画質欠陥が生じる。また、大粒径の無機微粒子とはいってもトナー粒子よりは遙かに小さく、像担持体上でこのような無機微粒子の離脱が生じると、その無機微粒子の小ささにより像担持体からの除去は、クリーニングブレード等の安価なクリーニング手段では非常に困難になる。像担持体表面に無機微粒子が残ったまま画像形成を行うと、形成した画像の画質が低下してしまう。そこで、残留した無機微粒子を少しでも除去するためにクリーニング手段として複雑で高価な機構を設けると、画像形成装置のコストアップにつながってしまう。
【０００９】
また、現像装置まで回収された、像担持体表面に残留していた未転写トナー粒子の中には、帯電極性が異なる逆帯電トナー粒子や正規の帯電量より低い帯電量しかもたない弱帯電トナー粒子が多く含まれている。さらに、像担持体表面から除去されたトナー粒子が、クリーニング装置内で長時間滞留すると、トナー粒子の帯電が低下し、さらに現像装置に搬送するまでの過程でその帯電がより低下することもある。そのため、現像装置まで回収されたトナー粒子は、攪拌室における再帯電時に帯電立上がりが悪く、所望の帯電量に達しず、このような回収トナー粒子を用いて現像を行うと、カブリなどの画質欠陥を生じる場合がある。また、大粒径の無機微粒子が外添されていたトナー粒子であっても、現像装置まで回収されたときには、無機微粒子が離脱してしまっているものが多く、形成した画像に画質欠陥が生じる。
【００１０】
本発明は上記問題点を解決し、回収したトナー粒子を再利用しながらも、画質欠陥の発生を低コストで抑えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を解決する本発明の画像形成装置は、所定の像担持体に形成された静電潜像を、磁性キャリア粒子とその磁性キャリア粒子に静電的に吸着されるトナー粒子とを含む現像剤を内部に保持した現像装置を用いてその現像剤中のトナー粒子で現像してその像担持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を所定の被転写面に転写し最終的に記録媒体上に定着することによりその記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
上記像担持体の、上記被転写面にトナー像が転写された後の表面に残留したトナー粒子をその表面から除去するクリーニング装置を備え、
上記現像装置が、
上記現像剤を撹拌し上記トナー粒子を摩擦帯電させ、そのトナー粒子を上記磁性キャリア粒子に静電的に吸着させる撹拌室と、
上記撹拌室において撹拌された現像剤を表面に担持して上記像担持体に対向した現像領域に搬送する現像剤担持体と、
新品のトナー粒子を上記撹拌室に供給するフレッシュトナー供給手段とを備えたものであり、
上記クリーニング装置が、上記像担持体表面から除去したトナー粒子を上記撹拌室に戻すトナー回収手段を備えたものであって、
この画像形成装置がさらに、
５０００個以上のトナー粒子の帯電分布をチャージスペクトログラフ法で測定し、１ｍｍ2当たりのトナー粒子が１００個以上５００個以下となる地点までの原点からの距離を最大値と定義した場合、上記像担持体上に形成されたトナー像におけるトナー粒子の帯電分布のその最大値をＳｔとし、上記フレッシュトナー供給手段によって上記撹拌室に供給される直前のトナー粒子の帯電分布のその最大値をＤｔとし、上記トナー回収手段によって上記撹拌室に戻される直前のトナー粒子の帯電分布のその最大値をＤｔ’とし、上記現像剤担持体に担持されたトナー粒子の帯電分布のその最大値をＰｔとしたとき、
｜８ｍｍ｜＜｜Ｓｔ｜≦｜１５ｍｍ｜    式１
｜５ｍｍ｜＜｜Ｄｔ｜                  式２
｜５ｍｍ｜＜｜Ｄｔ’｜                式３
０．９＜｜Ｓｔ｜／｜Ｐｔ｜＜１．１    式４
上記式１、式２、式３および式４を同時に満足することを特徴とする。
【００１２】
多数のトナー粒子の集まりを帯電させるとどうしても帯電分布が生じ、その帯電分布の中心値を正確に規定することは極めて困難であり、仮に規定したとしても、画質欠陥を引き起こすトナー粒子は帯電分布における端に位置するトナー粒子であり意味があまりない。そのため、本発明の画像形成装置では、摩擦帯電させることでトナー粒子の帯電量が上がると、トナー粒子の帯電分布は広くなる傾向にあること着目し、チャージスペクトログラフ法を用いて得られる、トナー粒子の帯電分布の最大値を規定している。ここで、上記式２によって上記撹拌室に供給される直前の新品のトナー粒子（以下、フレッシュトナー粒子と称する）の帯電分布が規定されており、上記｜Ｄｔ｜の値が｜５ｍｍ｜を超えていると、上記フレッシュトナー供給手段によってフレッシュトナー粒子はある程度帯電していることになり、大粒径の無機微粒子を添加してまでも上記撹拌室における摩擦帯電を高めることが不要になる。この結果、無機微粒子の、トナー粒子からの離脱が問題にならなくなる。また、上記｜Ｄｔ’｜値が｜５ｍｍ｜を超えていると、上記トナー回収手段によって上記撹拌室に戻される直前のトナー粒子（以下、回収トナー粒子と称する）もある程度帯電していることになり、回収トナー粒子に含まれがちな、帯電極性が異なる逆帯電トナー粒子や正規の帯電量より低い帯電量しかもたない弱帯電トナー粒子による問題が解決される。また、上記式１によって規定した範囲に抑えることで、トナー粒子の帯電状態に起因する画質欠陥の発生が最終的に抑えられる。すなわち、上記｜Ｓｔ｜の値が１５ｍｍを超えていると、帯電不足のトナー粒子や過帯電であるトナー粒子が存在する可能性が高くなり、形成した画像に‘かぶり’や画像濃度の低下といった画質欠陥が生じやすい。さらに、転写時に白抜けが生じたり、転写効率の悪化から画像ムラ等が生じたりする。また、上記｜ＳＴ｜の値が８ｍｍ以下であると、トナー粒子は帯電不足である可能性が高く、形成した画像に‘かぶり’が生じやすい。さらに、上記式４は、トナー粒子の、上記現像剤担持体から上記像担持体への移行の程度を規定するものであり、上記式４によって規定した範囲に抑えることで、安定した現像性が保証される。このように、本発明によれば、トナー粒子の帯電状態に起因する画質欠陥の発生を抑える条件を規定することで、回収トナー粒子に起因する画質欠陥の発生が抑えられ、しかも、大粒径の無機微粒子の添加が不要になり、高価なクリーニング装置を必要としない低コストな画像形成装置を提供することができる。
【００１３】
ここで、本発明の画像形成装置において、上記像担持体上に、少なくともシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの複数色それぞれに対応する画像信号に基づいて、これら各色のトナー粒子それぞれからなるトナー像を形成し、これら各色のトナー像を最終的に所定の記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、前記現像装置が、前記像担持体に形成された静電潜像を、前記複数色のトナー粒子のうちの少なくとも一色のトナー粒子で現像するものであってもよい。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置において、上記トナー粒子は、球状係数を
ＳＦ＝（πＬ2／４Ａ）×１００
ただし、上記式中のＬはトナー粒子の最大直径（μｍ）であり、Ａはトナー粒子の投影面積（μｍ2）である。
で表したとき、そのＳＦの値が１３５以下のものであることが好ましい。
【００１５】
上記現像装置に保持されたトナー粒子のうち真球に近い形状のものほど、上記像担持体との接触面積が小さく良好な転写性を有するが、真球が潰れたりゆがんだりした形状のものは像担持体との接触面積が大きく転写性に劣る。このため、本発明の画像形成装置では、上記トナー粒子の形状をＳＦというパラメータを用いて規定している。上記ＳＦの値が１３５より大きいと、真球が潰れたりゆがんだ形状のトナー粒子ということになり、トナーの転写効率が低下し、均一な画質の画像が得にくくなる。
【００１６】
ところで、現像装置には、上記現像剤担持体に対向して搬送量規制部材を設け、現像剤担持体とその搬送量規制部材との間隔を調整することによって、現像剤の搬送量を制御するものが知られている。このように十分に球形化されたトナー粒子を含む現像剤は、流動性が高まり、また同時に固め嵩密度も高まる。その結果、搬送量規制部位にて現像剤だまりが起こり、搬送量が不安定になるといった現象が生ずることがある。この現象に対して、現像剤担持体の表面粗さを制御したり、搬送量規制部材と現像剤担時体の間隔を狭くすることにより搬送量を安定させることが考えられるが、こうすると、現像剤だまりによるパッキング性はさらに強いものとなり、更にはトナー粒子に加わる応力も強くなってしまう。このため、トナー粒子表面の微細構造変化、特に大粒径の無機微粒子を添加した場合にはその無機微粒子の、トナー粒子表面からの離脱などが容易に起こりやすくなり、経時での現像性や転写性が損なわれてしまう。しかしながら、本発明の画像形成装置によれば、大粒径の無機微粒子を添加することが不要であるため、このように十分に球形化されたトナー粒子を用いることができる。
【００１７】
また、本発明の画像形成装置において、上記トナー粒子は、平均粒径を、粒度分布を基にして分割された粒度範囲に対して体積に関し小径側から累積分布を描いて累積５０％となる体積平均粒径Ｄで表したとき、その体積平均粒径Ｄの値が２μｍ以上９μｍ以下の範囲内に入るものであることも好ましい。
【００１８】
さらに、本発明の画像形成装置において、上記トナー粒子は、表面に平均粒子径が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の無機微粒子が少なくとも１種以上外添されたものであることも好ましい。
【００１９】
本発明の画像形成装置においては、１００ｎｍを超える大粒径の無機微粒子を添加する必要はないが、平均粒子径が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の無機微粒子が添加されることで、トナー粒子の帯電特性がより良好なものになる。添加する無機微粒子の平均粒径が、１０ｎｍを下回るとトナー粒子の帯電特性の向上は望めず、反対に１００ｎｍを超えると、無機微粒子の、トナー粒子からの離脱が生じやすくなる。
【００２０】
また、本発明の画像形成装置において、上記像担持体の表面を帯電させ、帯電後のその像担持体表面に露光光を照射することによりその像担持体表面に静電潜像を形成するものであって、
電圧が印加されてその像担持体表面に接触した状態で回転することによりその像担持体表面を帯電させる帯電ロールを備えたものであってもよい。
【００２１】
本発明の画像形成装置によれば、大粒径の無機微粒子を添加する必要がないため、無機微粒子の離脱によって像担持体表面が汚染されることがなく、引いては、像担持体表面に接触する帯電ロール表面が汚染されることもない。したがって、上記帯電ロールを配備しても何ら不都合はなく、画像形成装置の小型化がつながり好ましい。
【００２２】
さらに、本発明の画像形成装置において、上記キャリア粒子は、コア部の表面が、そのコア部より、上記トナー粒子との摩擦によりそのトナー粒子を所定の極性へ帯電させる被帯電性に優れたコート剤によってコーティングされたものであって、
上記フレッシュトナー供給手段は、上記コート剤によってコーティングされたコーティング部材を備え、新品のトナー粒子とそのコーティング部材とを相対的に摺擦させることでその新品のトナー粒子を帯電させるものであり、
上記トナー回収手段は、上記コート剤によってコーティングされたコーティング部材を備え、上記像担持体表面から除去されたトナー粒子とそのコーティング部材とを相対的に摺擦させることで、その像担持体表面から除去されたトナー粒子を帯電させるものである態様であることも好ましい。
【００２３】
この態様によれば、新品のトナー粒子が上記撹拌室に供給される前段階である程度帯電され、上記｜Ｄｔ｜の値が高められるとともに、上記像担持体表面から除去されたトナー粒子も上記撹拌室に戻される前段階である程度帯電され、上記｜Ｄｔ’｜の値が高められ、トナー粒子がより良好に帯電される。
【００２４】
ここで、上記態様における上記トナー回収手段の例としては、
上記トナー回収手段は、
上記撹拌室に通じ、上記像担持体表面から除去されたトナー粒子が内周面に接触しながら通過する、その内周面が上記コート剤によってコーティングされた搬送路を有するものであってもよいし、
回転することで上記撹拌室に上記像担持体表面から除去されたトナー粒子を搬送する、表面が上記コート剤によってコーティングされたスクリュー状の搬送部材を有するものであってもよいし、
上記像担持体表面から除去されたトナー粒子が表面に接触するブレードと、そのブレードの表面に接触した状態で回転し、その像担持体表面から除去されたトナー粒子を上記撹拌室に向けて送り込む搬送部材とを有するものであって、そのブレードの表面と、その回転部材の、その表面に接触する部分との少なくとも一方が、上記コート剤によってコーティングされてなるものであってもよいし、
上記撹拌室に通じる供給路と、上記コート剤によってコーティングされた毛を有し、その毛の先端部分をその供給路の内周面に接触させた状態で回転することで、上記像担持体表面から除去されたトナー粒子をその毛の先端部分とその供給路の内周面との間を通過させ上記撹拌室に向けて送り込むブラシとを備えたものであってもよいし、あるいは、
上記像担持体表面から除去されたトナー粒子の粒子径よりも大きな網目が設けられ上記コート剤によってコーティングされた表面を有するメッシュ部材が、その表面をその像担持体表面から除去されたトナー粒子が送られてくる方に向けて、その表面がその表面の広がる方向に振動自在に配備されたものであってもよい。
【００２５】
これらいずれの例においても、上記像担持体表面から除去されたトナー粒子との相対的な摺擦が生じ、像担持体表面から除去されたトナー粒子が上記撹拌室に供給される前段階で、ある程度帯電される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、回収したトナー粒子を再利用しながらも、画質欠陥の発生を低コストで抑えた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第１の実施形態の画像形成装置を模式的に示した図である。
【００２９】
本実施形態（第１実施形態）の画像形成装置１は、フルカラータンデム方式を採用した小型の画像形成装置であって、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色のトナーそれぞれに対応した、４つのトナー像形成ユニットを用いて、中間転写ベルトの送りに同期させて各トナー像形成ユニットでそれぞれの色のトナー像を形成し、それらトナー像を中間媒体としての中間転写ベルト上に重ね合わせ（１次転写）、中間転写ベルト上に重ね合わせたトナー像を記録媒体である用紙に転写（２次転写）し、定着するものである。
【００３０】
図１に示す画像形成装置１は、４つのトナー像形成ユニット１０、４つの１次転写ロール２０、３つの支持ロール３１に支持されて時計回りの方向に循環移動する半導電性の中間転写ベルト３０、２次転写を行う一括転写装置４０、および未定着トナー像を用紙に定着させる定着装置５０を備えている。
【００３１】
４つのトナー像形成ユニット１０は、中間転写ベルト３０の循環方向に並んで配置されており、各トナー像形成ユニット１０には、反時計回りに回転する多層構造の感光体ドラム１１が配備されている。各感光体ドラム１１の表面は、中間転写ベルト３０の表面に接している。１次転写ロール２０は、中間転写ベルト３０を挟んで感光体ドラム１１と対向する位置に配備されており、感光体ドラム１１と１次転写ロール２０によって挟み込まれた領域が１次転写領域になる。
【００３２】
ここで、図１とともに図２を用いて、トナー像形成ユニット１０について詳述する。
【００３３】
図２は、図１に示す画像形成装置が備える４つのトナー像形成ユニットのうちの一つのトナー像形成ユニットを拡大して示した図である。
【００３４】
図２には、トナー像形成ユニット１０の他、中間転写ベルト３０の一部や１次転写ロール２０も示されている。図２に示すトナー像形成ユニット１０は、感光体ドラム１１の他、帯電ロール１２、現像装置１４、およびクリーニング装置１５も備えている。
【００３５】
帯電ロール１２は、感光体ドラム１１に接触して回転する外径１４ｍｍのものであり、画像形成装置の小型化に結びついている。また、この帯電ロール１２は半導電性の単層構造であり、感光体ドラム１１との接触部近傍の微小空隙で放電を発生させることにより感光体ドラム１１を帯電させる。帯電ロール１２の表面には、直流電圧に交番電圧が重畳された電圧波形の電力が供給される。なお、図１に示す画像形成装置には、この帯電ロール１２の表面をクリーニングする機構は設けられておらず、コストダウンが図られている。
【００３６】
現像装置１４は、感光体ドラム１１の周囲の、１次転写領域の上流側に配備されている。なお、帯電ロール１２は、その現像装置１４よりもさらに上流側に配備されている。なお、帯電ロール１２は、その現像装置１４よりもさらに上流側に配備されている。また、クリーニング装置１５は、感光体ドラム１１の周囲の、１次転写領域の下流側に配備されている。図２に示す現像装置１４は、フレッシュトナー補給タンク１４１、フレッシュトナー補給ノズル１４２、第１撹拌室１４３、第２撹拌室１４４、および現像ロール１４５を有する。フレッシュトナー補給タンク１４１内には、新品のトナー粒子が貯蓄されている。フレッシュトナー補給ノズル１４２は、フレッシュトナー補給タンク１４１と第１撹拌室１４２を結ぶパイプ状のものであって、内部には搬送部材１４２１が配備されている。図２に示す搬送部材１４２１は、回動するスクリュー状の部材である。フレッシュトナー補給タンク１４１に貯留された新品のトナー粒子は、この搬送部材１４２１が回動することによって、フレッシュトナー補給ノズル１４２を通って第１撹拌室１４３に搬送される。フレッシュトナー補給タンク１４１のからの、新品のトナー粒子の補給は適宜行われる。第１撹拌室１４３と第２撹拌室１４４はいずれも、感光体ドラム１１の回転軸１１ａと平行に延びる（図２の紙面に対して垂直方向に延びる）部屋である。第１撹拌室１４３と第２撹拌室１４４は延在方向両端部分を除いて仕切壁１４６で仕切られているが、両端はつながっている。これらの撹拌室１４３，１４４には、現像剤が保持されている。現像剤は、磁性キャリア粒子とその磁性キャリア粒子に静電的に吸着されるトナー粒子とを含むものである。トナー粒子は、所定の帯電極性を有するものであり、磁性キャリア粒子は、コア部の表面が、コア部より、トナー粒子との摩擦によりトナー粒子を所定の極性へ帯電させるトナー粒子に対する被帯電性に優れたコート剤によってコーティングされたものである。現像剤についての詳しい説明は後述する。また、これらの撹拌室１４３，１４４には、撹拌室の延在方向に延びるスクリューオーガ１４７が配備されている。いずれの撹拌室１４３，１４４に配備されたスクリューオーガ１４７も回転自在なものであって、各スクリューオーガ１４７が回転することによって、各撹拌室内では現像剤が撹拌される。第１撹拌室１４３内では、第１撹拌室１４３に配備されたスクリューオーガ１４７の回転によって、トナー粒子が摩擦帯電され磁性キャリア粒子に静電的に付着するとともにトナー粒子が付着した磁性キャリア粒子が第２撹拌室１４４に送り込まれる。すなわち、第１撹拌室１４３に供給されたトナー粒子は、摩擦帯電されながら第１撹拌室１４３を通過して第２撹拌室１４４へと送り込まれる。第２撹拌室１４４内では、トナー粒子が付着した磁性キャリア粒子が第２撹拌室１４４に配備されたスクリューオーガ１４７の回転によって現像ロール１４５に向けて搬送される。現像ロール１４５は、感光体ドラム１１に対向して設けられた、矢印方向に回転する現像スリーブ１４５１を有する。この現像スリーブ１４５１と感光体ドラム１１とが対向している領域が現像領域になる。現像スリーブ１４５１の内側には、マグネットロール（不図示）が配備されている。このマグネットロールは回転する現像スリーブ１４５１に対して固定された状態に配備されており、トナー粒子が付着した磁性キャリア粒子（現像剤）を現像スリーブ１４５１に吸着させるためのピックアップ磁極や、現像剤を現像領域で穂立ちさせる磁極や、現像領域通過後の現像剤を現像スリーブ１４５１上から剥がすためのピックオフ磁極等を有する。また、現像スリーブ１４５１には、現像スリーブ１４５１上のトナー粒子に対して現像スリーブ１４５１側に向けて静電気力が作用するように電界を形成すべく、直流電圧に交流電圧を重畳させた電圧が印加されている。このような、内部にマグネットロールが配備された現像スリーブ１４５１を有する現像ロール１４５は、その表面に現像剤を担持して現像剤を現像領域に搬送するものであり、本発明にいう現像剤担持体の一例に相当する。なお、現像スリーブ１４５１に吸着されなかった現像剤や、現像領域通過後に現像スリーブ１４５１から剥がされた現像剤は、第２撹拌室１４４に配備されたスクリューオーガ１４７の回転によって、第１撹拌室１４３に戻される。
【００３７】
さらに、図２に示す現像装置１４では、フレッシュトナー補給タンク１４１の内周面およびフレッシュトナー補給ノズル１４２の内周面の双方は、磁性キャリア粒子のコア部の表面をコーティングしているトナー粒子に対する被帯電性に優れたコート剤によって被覆されている。フレッシュトナー補給タンク１４１に貯留されている新品のトナー粒子は、移動することでフレッシュトナー補給タンク１４１の内周面との摺擦によって摩擦帯電される。また、フレッシュトナー補給ノズル１４２を通過する新品のトナー粒子は、フレッシュトナー補給ノズル１４２の内周面との摺擦によってさらに摩擦帯電される。このように、図２に示す現像装置１４では、第１撹拌室１４３に、ある程度帯電された新品のトナー粒子が補充される。なお、フレッシュトナー補給タンク１４１、フレッシュトナー補給ノズル１４２、および搬送部材１４２１を合わせたものが本発明にいうフレッシュトナー供給手段の一例に相当する（以下、これら３つの部材を合わせフレッシュトナー供給手段と称する）。本発明によれば、トナー粒子に対する被帯電性に優れたコート剤によって、フレッシュトナー補給タンク１４１の内周面およびフレッシュトナー補給ノズル１４２の内周面の双方が被覆されている必要はなくいずれか一方の内周面のみが被覆されているだけであってもよい。
【００３８】
また、図２に示すクリーニング装置１５は、クリーニングブレード１５１と、トナー回収手段１５２とを備えた安価な装置である。クリーニングブレード１５１は、ウレタンゴムなどからなる板状のものであって、その先端が、感光体ドラム１１の表面に当接しており、その表面に残留したトナー粒子を掻き落とす。トナー回収手段１５２は、スクリューオーガ１５２１と搬送路１５２２とを有する。スクリューオーガ１５２１は、クリーニング装置１５の底部に設けられたものであって、感光体ドラム１１の表面から掻き落とされたトナー粒子は、このスクリューオーガ１５２１によって搬送路１５２２まで送られる。搬送路１５２２は、クリーニング装置１５の底部と、現像装置１４の第１撹拌室１４３とを結ぶパイプ状のものであって、内部に回転するスクリュー状の搬送部材１５２３を有する。スクリューオーガ１５２１によって搬送路１５２２まで送られた、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子は、搬送部材１５２３が回転することにより搬送路１５２２を通って現像装置１４の第１撹拌室１４３に戻される。トナー回収手段１５２の搬送路１５２２の内周面は、フレッシュトナー補給ノズル１４２の内周面と同じく、磁性キャリア粒子のコア部の表面をコーティングしているトナー粒子に対する被帯電性に優れたコート剤によって被覆されている。したがって、この搬送路１５２２を通過する、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子は、搬送路１５２２の内周面との摺擦によって摩擦帯電される。このように、第１撹拌室１４３には、感光体ドラム１１の表面から掻き落とされた後、図２に示すトナー回収手段１５２によって、ある程度帯電されたトナー粒子が戻される。
【００３９】
したがって、図２示す現像装置１４の第１撹拌室１４３には、トナー補給タンク１４１からトナー補給ノズル１４２を通って供給されたトナー粒子と、トナー回収手段１５２の搬送路１５２２を通って戻されたトナー粒子との２種類のトナー粒子が存在し、いずれのトナー粒子も、第１撹拌室１４３に到達する前に、ある程度帯電されている。
【００４０】
続いて、図１に示す画像形成装置１における画像形成について説明しながら、この画像形成装置１の構成についてさらに詳述する。
【００４１】
感光体ドラム１１の表面は、帯電ロール１２によって一様に帯電される。帯電ロール１２により一様に帯電した感光体ドラム１１の表面にはレーザ光Ｌが照射され感光体ドラム１１表面に静電潜像が形成される。現像装置１４は、現像領域において、感光体ドラム１１上の静電潜像を現像ロール１４５に担持したトナー粒子によって現像し、感光体ドラム１１上にはトナー像が形成される。
【００４２】
１次転写ロール２０には、トナー粒子の帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加されており、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、１次転写領域において感光体ドラム表面から中間転写ベルト３０の表面に移行する。各トナー像形成ユニット１０で形成されたトナー像は、中間転写ベルト３０の表面上で１つに重なり合ったトナー像となる。
【００４３】
また、一括転写装置４０は、中間転写ベルト３０の表面（トナー像担持面）側に圧接配置された二次転写ロール４１と、中間転写ベルト３０の裏面側に配置されたバックアップロール４２を備えており、これら２つのロール４１，４２で中間転写ベルト３０を挟みこんでいる。これら２つのロール４１，４２によって挟み込まれた領域が２次転写領域になる。
【００４４】
さらに、図１に示す画像形成装置１には、用紙トレイ６０が配備されており、用紙トレイ６０に収容された用紙Ｐは、フィードロール６１によって用紙トレイ６０から送り出され、所定のタイミングで２次転写領域へと送り込まれる。２次転写領域では、中間転写ベルト３０上で１つに重なり合ったトナー像が、送り込まれてきた用紙Ｐ上に転写される。定着装置５０は、加熱機構５１１を有する定着ロール５１、および定着ロール５１に対向するように設けられた圧力ロール５２を備えている。互いに対向する定着ロール５１と圧力ロール５２との間には、２次転写領域を通過した用紙Ｐが搬送されてくる。用紙Ｐ上のトナー像を構成するトナーは、定着ロール５１の加熱機構５１１により溶融され用紙Ｐに定着する。
【００４５】
また、一括転写装置４０の下流側には、中間転写ベルト３０上の残留トナーを除去するベルトクリーナ７０が設けられている。このベルトクリーナ７０は、ゴム性のブレード７１を有する。このブレード７１の先端は、中間転写ベルト３０の表面に押し当てられており、中間転写ベルト３０が循環移動すると、その表面に残留したトナーが剥がし取られる。
【００４６】
またさらに、１次転写領域において中間転写ベルト３０に転写されず、感光体ドラム１１に残留したトナー粒子は、クリーニングブレード１５１によって感光体ドラム１１上から掻き落とされる。
【００４７】
ここで、５０００個以上のトナー粒子の帯電分布をチャージスペクトログラフ法で測定し、１ｍｍ2当たりのトナー粒子が１００個以上５００個以下となる地点までの原点からの距離を最大値と定義した場合（以下、同じ）、感光体ドラム１１上に形成された、画像濃度がＸ−Ｒｉｔｅ社製Ｘ−Ｒｉｔｅ９３６において１．２以上の値であるトナー像におけるトナー粒子の帯電分布の最大値をＳｔとし、フレッシュトナー補給タンク１４１からフレッシュトナー補給ノズル１４２を通って第１撹拌室１４３に供給される直前の新品のトナー粒子の帯電分布の最大値をＤｔとし、トナー回収手段１５２の搬送路１５２２を通って第１撹拌室１４３に戻される直前の、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子の帯電分布のその最大値をＤｔ’とし、現像ロール１４５に担持されたトナー粒子の帯電分布の最大値をＰｔとしたとき、
｜８ｍｍ｜＜｜ＳＴ｜≦｜１５ｍｍ｜        式１
｜５ｍｍ｜＜｜Ｄｔ｜                      式２
｜５ｍｍ｜＜｜Ｄｔ’｜                    式３
０．９＜｜Ｓｔ｜／｜Ｐｔ｜＜１．１        式４
図１における画像形成装置１では、上記式１、式２、式３および式４を同時に満足している。
【００４８】
なお、１ｍｍ2当たりたトナー粒子の個数は、レーザ顕微鏡（株式会社キーエンス製：ＶＫ８５００）を用いて測定した。
【００４９】
ここでは、摩擦帯電させることでトナー粒子の帯電量が上がると、トナー粒子の帯電分布は広くなる傾向にあること着目し、上記式２によって第１撹拌室１４３に供給される直前の新品のトナー粒子の帯電分布を規定するとともに、上記式３によって第１撹拌室１４３に戻される直前の、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子の帯電分布を規定
している。図１における画像形成装置１では、フレッシュトナー補給タンク１４１の内周面およびフレッシュトナー補給ノズル１４２の内周面の双方が、トナー粒子に対する被帯電性に優れたコート剤によって被覆されているため、補給される新品のトナー粒子とこれらの内周面との摺擦によって、第１撹拌室１４３に供給される直前の新品のトナー粒子は、｜Ｄｔ｜の値が５ｍｍを超える程度にまで帯電される。また、トナー回収手段１５２の搬送路１５２２の内周面も、トナー粒子に対する被帯電性に優れたコート剤によって被覆されているため、その搬送路１５２２を通過するトナー粒子とこれらの内周面との摺擦によって、第１撹拌室１４３に供給される直前の、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子も、｜Ｄｔ’｜の値が５ｍｍを超える程度にまで帯電される。
【００５０】
図１における画像形成装置１によれば、フレッシュトナー補給タンク１４１に追加されたばかりの新品のトナー粒子の帯電分布の最大値をＦｔとすると、
｜Ｄｔ｜＝｜Ｆｔ｜×１．６５              式５
上記式５の関係が成立する。上記式５中の「１．６５」の係数は、フレッシュトナー供給手段によって新品のトナー粒子をどれほど均一に帯電させることができるかを表す係数である。
【００５１】
また、トナー回収手段１５２の搬送路１５２２に送り込まれたばかりの、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子の帯電分布の最大値をＪｔとすると、
｜Ｄｔ’｜＝｜Ｊｔ｜×１．６５              式６
上記式６の関係も成立する。上記式６中の「１．６５」の係数は、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子をトナー回収手段１５２によってどれほど均一に帯電させることができるかを表す係数である。
【００５２】
｜Ｄｔ｜および｜Ｄｔ’｜の値が｜５ｍｍ｜未満であると、トナー粒子は帯電不足である可能性が高く、トナー像形成時に、感光体ドラム上の非画像部にトナー粒子が飛翔し、非画像部がカブルといった画像欠陥が生じやすい。このため、新品のトナー粒子では、大粒径の無機微粒子を添加して、第１撹拌室における摩擦帯電を高めることが必要になるが、大粒径の無機微粒子を添加すると、その添加した無機微粒子の、トナー粒子からの離脱が問題になる。しかしながら、｜Ｄｔ｜の値が｜５ｍｍ｜を超えていると、トナー粒子はある程度帯電していることになり、大粒径の無機微粒子を添加してまでも上記撹拌室における摩擦帯電を高めることが不要になる。この結果、無機微粒子の、トナー粒子からの離脱が問題にならなくなる。また、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子の中には、帯電極性が異なる逆帯電トナー粒子や正規の帯電量より低い帯電量しかもたない弱帯電トナー粒子が多く含まれているという問題や、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子がクリーニング装置１５の底部や、トナー回収手段１５２の搬送路１５２２中で長時間滞留すると、トナー粒子の帯電が低下するという問題が知られているが、｜Ｄｔ’｜値が｜５ｍｍ｜を超えていれば、これらの問題は搬送路１５２２内における摩擦帯電で解消される。
【００５３】
また、上記式１によって規定した範囲に抑えることで、トナー粒子の帯電状態に起因する画質欠陥の発生が最終的に抑えられる。すなわち、上記｜Ｓｔ｜の値が１５ｍｍを超えていると、帯電不足のトナー粒子や過帯電であるトナー粒子が存在する可能性が高くなり、形成した画像に‘かぶり’や画像濃度の低下といった画質欠陥が生じやすい。さらに、転写時に白抜けが生じたり、転写効率の悪化から画像ムラ等が生じたりする。一方、上記｜Ｓｔ｜の値が８ｍｍ以下であると、トナー粒子は帯電不足である可能性が高く、形成した画像に‘かぶり’が生じやすい。さらに、上記式３は、トナー粒子の、現像ロール１４５から感光体ドラム１１への移行の程度を規定するものであり、上記式３によって規定した範囲に抑えることで、安定した現像性が保証される。
【００５４】
また、第１撹拌室１４３内で撹拌され第２撹拌室１４４内へ送り込まれる直前のトナー粒子の帯電分布の最大値をＡｔとしたとき、
｜Ｄｔ｜＜｜Ａｔ｜＝｜Ｓｔ｜    式７
図１における画像形成装置では、上記式１〜式６に加えて上記式７も同時に満足している。ここで、｜Ｓｔ｜の値は、１０〜１４（ｍｍ）の範囲が好ましく、１１〜１３（ｍｍ）の範囲がより好ましい。
【００５５】
次に、現像剤について詳述する。この現像剤は、上述のごとく、コア部の表面がトナー粒子に対する被帯電性に優れたコート剤によってコーティングされた磁性キャリア粒子とその磁性キャリア粒子に静電的に吸着されるトナー粒子とを含むものである。
【００５６】
トナー粒子は、主に着色剤と結着樹脂からなる着色粒子と外添剤により構成されたものである。結着樹脂としては、公知の樹脂が使用できる。例えば、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、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、アクリル酸フェニル、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、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体及び共重合体を使用することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。更に、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等も挙げられる。
【００５７】
着色剤としては公知の樹脂が使用できる。例えば、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等が代表的なものとして例示することができる。
【００５８】
また、図１に示す画像形成装置１では、耐オフセット性をより良好なものにするために、着色粒子に離型剤を添加したものを使用している。離型剤としては公知の樹脂が使用できる。例えば、低分子量ポリプロピレンや低分子量ポリエチレンなどの炭化水素系ワックス、マイクロクリスタリンワックス、シリコーン樹脂、ロジン類、エステル系ワックス、ライスワックス、カルナバワックス、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、キャンデリラワックスなどのワックス等を代表的なものとして例示することができる。離型剤の添加量は、結着樹脂１００重量部に対して、１〜１５重量部が好ましく、３〜１０重量部がより好ましい。添加量が１重量部より少ないと、効果が発揮されないことがあり、反対に添加量が１５重量部より多いと、極端に流動性が悪化すると共に帯電分布が非常に広くなることがある。
【００５９】
さらに、図１に示す画像形成装置１では、着色粒子に帯電制御剤を添加したものを使用している。帯電制御剤としては、公知のものを使用することができる。例えば、フッ素系界面活性剤、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸金属錯化合物、マレイン酸を単量体成分として含む共重合体のごとき高分子酸、４級アンモニウム塩、ニグロシン等のアジン系染料、カーボンブラック、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤等を代表的なものとして例示することができる。特に湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減の点で、水に溶解しにくい素材を使用するのが好ましい。
【００６０】
なお、着色粒子は、磁性材料を内包する磁性粒子であってもよいし、磁性材料を含有しない非磁性粒子であってもよい。着色粒子が磁性粒子の場合、結着樹脂中に分散される磁性粉末としては、公知の磁性体、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の金属及びこれらの合金、Ｆｅ３  Ｏ４  、γ−Ｆｅ２  Ｏ３  、コバルト添加酸化鉄等の金属酸化物、Ｍｎ・Ｚｎフェライト、Ｎｉ・Ｚｎフェライト等の各種フェライト、マグネタイト、ヘマタイト等が使用でき、更にそれらの表面をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等の表面処理剤で処理したもの、あるいはポリマーコーティングしたもの等を使用することもできる。
【００６１】
着色粒子の外添剤、すなわちトナー粒子を構成する外添剤としては、少なくとも一種類以上の平均粒子径が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の比較的小粒径の無機微粒子を使用することができ、１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。本発明の画像形成装置においては、１００ｎｍを超える大粒径の無機微粒子を添加する必要はないが、平均粒子径が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の無機微粒子が添加されることで、トナー粒子がより良好に帯電される。添加する無機微粒子の平均粒径が、１０ｎｍを下回るとトナー粒子の帯電特性の向上は望めず、反対に１００ｎｍを超えると、無機微粒子の、トナー粒子からの離脱が生じやすくなる。
【００６２】
小粒径の無機微粒子としては、公知のものを用いることができ、例えば、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、メタチタン酸ＴｉＯ（ＯＨ）2、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、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セリウム、ベンガラ、酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどの金属酸化物粒子や、アルミナ等のセラミック粒子、等が挙げられる。特に、着色粒子にメタチタン酸ＴｉＯ（ＯＨ）2粒子を外添させると、透明性に影響を与えず、良好な帯電性、環境安定性、流動性、耐ケーキング性、安定した負帯電性、安定した画質維持性が得られる。メタチタン酸は一般的には、以下に示すイルメナイト鉱石を用いた硫酸法（湿式）により製造することができる。
ＦｅＴｉＯ2＋２Ｈ2ＳＯ4→ＦｅＳＯ4＋ＴｉＯＳＯ4＋２Ｈ2Ｏ
ＴｉＯＳＯ4＋２Ｈ2Ｏ→ＴｉＯ（ＯＨ）2＋Ｈ2Ｓｏ4
さらに、ＴｉＯ（ＯＨ）2状態、好ましくはＴｉＯ（ＯＨ）2の水分散状態中でシラン化合物を加え、ＯＨ基の一部もしくは全部を処理し、これをろ過、洗浄、乾燥、粉砕することにより、従来の結晶性酸化チタン（上記硫酸法により得られたＴｉＯ（ＯＨ）2を焼成したもの）に比べ、真比重の小さい特定チタン酸化物を得ることができる。即ち、上記のように溶液中で反応を行うと、ＴｉＯ（ＯＨ）2がその加水分解時にシラン化合物で処理される。その結果、ＴｉＯ（ＯＨ）2から生じる特定チタン酸化物が一次粒子の状態でシラン化合物で表面処理されることとなる。これにより凝集のない一次粒子状態の特定チタン酸化物を得ることが可能となる。
【００６３】
また、目的に応じてこれら無機微粒子の表面には公知の表面処理を施してもよく、例えば、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤などのカップリング剤、シリコーンオイルなどが挙げられる。これらの中でも、シラン系カップリング剤とシリコーンオイルを好ましく用いることができる。シラン系カップリング剤としては、クロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤などいずれのタイプも使用することができ、その具体例としては、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、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、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブ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、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，Ｏ−（ビストリメチルシリル）アセトアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）ウレア、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３．４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシランなどや、それらの一部の水素原子をフッ素原子に変えた、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルメチルジメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシルトリエトキシシラン、３−ヘプタフルオロイソプロポキシプロピルトリエトキシシランなどのフッ素系シラン化合物、水素原子の一部をアミノ基で置換したアミノ系シラン化合物などが挙げられる。また、シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、環状ジメチルシリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコ���ンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルなどが挙げられる。これらの疎水化剤は１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６４】
無機微粒子の着色粒子表面への付着状態は、単に機械的な付着であってもよいし、表面にゆるく固着されていてもよい。また、着色粒子の全表面を被覆していても、一部を被覆していてもよい。無機微粒子の添加量は、着色粒子１００重量部に対して、０．１〜３．０重量部が好ましく、０．２〜２．０重量部がより好ましい。添加量が０．１重量部より少ないと、トナーの流動性が十分に得られない場合があり、また熱保管によるブロッキング抑制が不十分となりやすい。一方、添加量が３．０重量部より多いと、過剰被覆状態となり、過剰無機微粒子が接触部材に移行し、二次障害を引き起こす場合がある。また、外添混合後に篩分プロセスを通しても構わない。
【００６５】
続いて、トナー粒子の製造方法について説明する。まず、トナー粒子を構成する着色粒子は、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、離型剤、帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、着色粒子を得る乳化重合凝集法によって製造される。ただし、着色粒子の製造方法は、この乳化重合凝集法に限らず、公知のいかなる方法によっても製造できる。例えば、結着樹脂、着色剤、離型剤、および帯電制御剤等を混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力又は熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂を得るための重合性単量体と着色剤、離型剤、帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂、着色剤、離型剤、帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等が挙げられる。また、上記方法で得られた着色粒子をコアにして、更に凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。
【００６６】
次に、得られた着色粒子に、外添剤を添加し、トナー粒子とする方法について説明する。着色粒子に外添剤を添加するための製造方法としては、公知のいかなる方法によっても製造できる。例えば、着色粒子に外添剤を添加したものを混合することによって得られるが、例えば、Ｖ型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、レディゲミキサー等の公知の混合機によって混合することができる。
【００６７】
こうして製造されたトナー粒子は、球形状トナー粒子となる。この「球形状」とは、完全な真球及び真球に近い形状を有するものの両方を意味する。なお、球形状トナー粒子は乳化重合凝集法によって得ることができるが、ほぼ球形のトナー粒子が得られるのであれば、その製造方法は特に限定されない。このような球形状トナー粒子は、下記式８で表される形状指数（ＳＦ）によって定量的に表現され、この値が１００である場合は真球を意味し、１００に近いほど、その形状が真球に近いことを意味する。
ＳＦ＝（πＬ2／４Ａ）×１００      式８
ただし、式８中のＬはトナー粒子の最大直径（μｍ）であり、Ａはトナー粒子の投影面積（μｍ2）である。
ここでは、この形状指数（ＳＦ）が１３５以下であることが好ましく、１２５以下がより好ましい。この形状指数（ＳＦ）が１３５を超える場合は、球形状トナー粒子の、感光体ドラム１１表面に対する付着力が大きくなり、転写効率が低下する場合がある。なお、形状係数（ＳＦ）の値は、得られたトナー粒子１００個の各々について、画像解析装置（株式会社ネクサス製：ＮＥＸＵＳ）を用いて、その投影像の最大長さ（トナー粒子の最大直径）Ｌ（μｍ）及びトナー粒子の投影面積Ａ（μｍ2）を計測し、これらの値を式６に代入して得られた個々の値を平均して求めたものである。
【００６８】
ところで、図２にでは図示省略したが、現像装置１４には、現像ロール１４５に対向して搬送量規制部材が設けられており、この搬送量規制部材と現像ロール１４５との間隔を調整することによって、現像剤の搬送量が制御される。十分に球形化されたトナー粒子を含む現像剤は、流動性が高まり、また同時に固め嵩密度も高まる。その結果、搬送量規制部位にて現像剤だまりが起こり、搬送量が不安定になるといった現象が生ずることがある。この現象に対して、現像ロール１４５の表面粗さを制御したり、搬送量規制部材と現像ロール１４５との間隔を狭くすることにより搬送量を安定させることが考えられるが、こうすると、現像剤だまりによるパッキング性はさらに強いものとなり、更にはトナー粒子に加わる応力も強くなってしまう。このため、トナー粒子表面の微細構造変化、特に大粒径の無機微粒子を添加した場合にはその無機微粒子の、トナー粒子表面からの離脱などが容易に起こりやすくなり、経時での現像性や転写性を損なってしまう。しかしながら、図１に示す画像形成装置１によれば、大粒径の無機微粒子を添加することが不要であるため、このように十分に球形化されたトナー粒子を用いることができる。
【００６９】
また、図１に示す画像形成装置１において用いられるトナー粒子は、平均粒径を、粒度分布を基にして分割された粒度範囲に対して体積に関し小径側から累積分布を描いて累積５０％となる体積平均粒径Ｄで表したとき、その体積平均粒径Ｄの値が、２μｍ以上９μｍ以下の範囲内に入るものであり、５μｍ以上８μｍ以下の範囲内に入るものであることが好ましい。体積平均粒径Ｄが２μｍ未満の場合は、所望の帯電分布を得ることができないためトナー粒子が現像装置から飛散しやすくなり画像形成装置内の汚染等を発生させたり、トナー粒子が磁性キャリア粒子へ付着しやすくなるためトナーの帯電性を低下させてしまう場合がある。一方、体積平均粒径Ｄが９μｍを超えた場合にも、所望の帯電布を得ることができず、画質の低下を招きやすくなる等の不具合が発生する。
【００７０】
なお、本発明においては、離型剤や帯電制御剤が無添加のトナー粒子であってもよい。
【００７１】
磁性キャリア粒子を構成するコア粒子としては、フェライト、マグネタイト、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性を示す金属粉等の公知のものが使用できる。この中でも、キャリア表面へのトナー汚染や現像装置内で受けるストレスによるキャリアコート剥がれを抑制するために、比較的低比重であるフェライトを用いることが好ましい。
【００７２】
フェライトとしては、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎから選ばれた１種以上の元素の酸化物とＦｅ2Ｏ3をと主成分として造粒、焼結して形成された磁性粒子が所望する磁化率を得やすい点で好ましく、さらにはＬｉ、Ｍｇ、Ｍｎから選ばれた１種以上の元素の酸化物とＦｅ2Ｏ3をと主成分として造粒、焼結して形成された磁性粒子が所望する磁化率と所望する電気抵抗を両立して得やすい点でより好ましい。
【００７３】
フェライト粒子の製造方法は公知の手段を用いることができる。例えば、粉砕されたフェライト組成物を、バインダー、水、分散剤、有機溶剤などと混合し、スプレードライ法や流動造粒法を用いて粒子を作成し、ロータリーキルンや回分式焼却炉により焼成したのち、篩分により分級して粒子径分布を制御して、キャリアコア材料とする方法が挙げられる。また、焼成段階において、酸素分圧を制御するか、あるいは焼成後に粒子表面の酸化、還元処理を追加するなどして、コア材料の電気抵抗を制御することも可能である。
【００７４】
コア粒子は、その表面が、コア粒子より、トナー粒子との摩擦によりトナー粒子を所定の極性へ帯電させるトナー粒子に対する被帯電性に優れたコート剤によってコーティングされたものである。また、上述したごとく、フレッシュトナー補給タンク１４１の内周面およびフレッシュトナー補給ノズル１４２の内周面の双方は、このコート剤によって被覆されている。コート剤としては、ポリオレフィン系樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン；ポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；スチレン−アクリル酸共重合体；オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコン樹脂又はその変性品；フッ素樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；フェノール樹脂；アミノ樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂；エポキシ樹脂、等が挙げられる。また、キャリア表面のトナー汚染による抵抗変化を極小化するために、マトリクス樹脂の一部または全体に臨界表面張力（γｃ）で３０ｄｙｎ／ｃｍ以下の樹脂を用いることが好適である。臨界表面張力で３０ｄｙｎ／ｃｍ以下の樹脂としては、ポリフッ化ビニル（γｃ＝２８ｄｙｎ／ｃｍ）、ポリフッ化ビニリデン（γｃ＝２５ｄｙｎ／ｃｍ）、ポリトリフルオロエチレン（γｃ＝２２ｄｙｎ／ｃｍ）、ポリテトラフルオロエチレン（γｃ＝１８ｄｙｎ／ｃｍ）、ポリヘキサフルオロプロピレン（γｃ＝１６ｄｙｎ／ｃｍ）、等があり、その他のものとしてフッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ素化単量体のターポリマーのようなフルオロターポリマー等の臨界表面張力３５ｄｙｎ／ｃｍ以下の樹脂が使用できる。特に、臨界表面張力で３０ｄｙｎ／ｃｍ以下を示すフッ素を含む樹脂、重合体及び又はシリコーン樹脂を含有するのがより好ましい。
【００７５】
また、コート剤とともにコア粒子上に導電性微粒子を外添してもよい。ここでの導電性微粒子としては、金、銀、銅のような金属や；カーボンブラック；更に酸化チタン、酸化亜鉛のような半導電性酸化物；酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム粉末等の表面を酸化スズやカーボンブラック、金属で覆ったもの等が挙げられる。特に、製造安定性、コスト、導電性の良さ等の観点からカーボンブラックが好ましい。カーボンブラックの種類としては特に限定されるものではなく、公知のものが使用でき、好ましくは製造安定性のよいＤＢＰ（ジブチルフタレート）吸油量が５０〜３００ｍｌ／ｇの範囲のカーボンブラックが好ましい。さらにカーボンブラックの平均粒径は０．１μｍ以下が好ましく、より良い分散性を獲得するためには一次粒子径が５０ｎｍ以下であることが好ましい。さらに、帯電制御や被膜強度制御等を目的とし、コート剤、導電性微粒子に加えて架橋性有機粒子、磁性微粒子などを含有させてもよい。
【００７６】
コート剤や導電性微粒子等の被覆材料をコア粒子表面に形成する方法としては、代表的には、被覆層形成用原料溶液（溶剤中に、コート剤、樹脂微粒子、導電性微粉末を含む）を利用した各種コーティング手法があげられる。具体的には、例えば、コア粒子の粉末を被覆層形成用原料溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用原料溶液をコア粒子表面に噴霧するスプレー法、コア粒子を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用原料溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でコア粒子と被覆層形成用原料溶液を混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。被膜層形成用原料溶液に使用する溶剤は、コート剤を溶解するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類が使用できる。
【００７７】
また、フレッシュトナー補給タンク１４１の内周面およびフレッシュトナー補給ノズル１４２の内周面を、このコート剤によって被覆する方法としては特に限定されるものではないが、例えば、公知のディップ方式やスプレー方式を用いても良い。
【００７８】
続いて、本発明の画像形成装置の第２実施形態から第５実施形態までについて説明する。第２実施形態から第５実施形態までのいずれの画像形成装置も、フルカラータンデム方式を採用した画像形成装置であって、その大まかな構成は図１に示す第１実施形態の画像形成装置の構成と同じである。また、第２実施形態から第５実施形態までのいずれの画像形成装置のトナー像形成ユニットに備えられた現像装置にはフレッシュトナー供給手段が配備されており、クリーニング装置にはトナー回収手段が配備されている。これらの実施形態におけるフレッシュトナー供給手段およびトナー回収手段はいずれも、磁性キャリア粒子のコア部の表面をコーティングしているトナー粒子に対する被帯電性に優れたコート剤によってコーティングされたコーティング部材を備えており、トナー粒子とそのコーティング部材とを相対的に摺擦させることでトナー粒子を帯電させるものであるが、その構成を異にする。以下、第１実施形態において説明した構成要素と同じ構成要素には、これまで用いた符号と同じ符号を付して説明する。
【００７９】
まず、第２実施形態の画像形成装置について図２を参照して説明する。図２は、第１実施形態の画像形成装置が備えるトナー像形成ユニットを拡大して示した図であるが、第２実施形態の画像形成装置も、フレッシュトナー補給タンク１４１、フレッシュトナー補給ノズル１４２、および搬送部材１４２１の３つの構成要素を有するフレッシュトナー供給手段の構成と、トナー回収手段１５２の構成とを除いては、第１実施形態の画像形成装置が備えるトナー像形成ユニットと同じ構成のトナー像形成ユニットを備えている。
【００８０】
この第２実施形態におけるフレッシュトナー供給手段では、フレッシュトナー補給タンク１４１の内周面、およびフレッシュトナー補給ノズル１４２の内周面が、磁性キャリア粒子のコア部の表面をコーティングしているトナー粒子に対する被帯電性に優れたコート剤によって被覆される代わりに、搬送部材１４２１の表面が、そのコート剤によって被覆されている。フレッシュトナー補給ノズル１４２を通過する新品のトナー粒子は、搬送部材１４２１が回転することによって第１撹拌室１４３に搬送されながら、搬送部材１４２１表面との摺擦によって摩擦帯電される。
【００８１】
また、トナー回収手段１５２では、搬送路１５２２の内周面が、上記コート剤によって被覆される代わりに、搬送部材１５２３の表面が、そのコート剤によって被覆されている。搬送路１５２２を通過する、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子は、搬送部材１５２３が回転することによって第１撹拌室１４３に戻されながら、搬送部材１５２３表面との摺擦によって摩擦帯電される。
【００８２】
本実施形態の画像形成装置によれば、フレッシュトナー補給タンク１４１に追加されたばかりの新品のトナー粒子の帯電分布の最大値をＦｔとすると、
｜Ｄｔ｜＝｜Ｆｔ｜×１．５              式９
上記式９の関係が成立し、トナー回収手段１５２の搬送路１５２２に送り込まれたばかりの、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子の帯電分布の最大値をＪｔとすると、
｜Ｄｔ｜＝｜Ｊｔ｜×１．５              式１０
上記式１０の関係が成立し、上記式１から式４までの関係に加えて式９及び式１０の関係も成立する。
【００８３】
なお、フレッシュトナー補給タンク１４１の内周面、フレッシュトナー補給ノズル１４２の内周面、および搬送部材１４２１の表面の３つ総てが、コート剤によって被覆されていてもよく、搬送路１５２２の内周面および搬送部材１５２３の表面の双方が、コート剤によって被覆されていてもよい。
【００８４】
次に、第３実施形態の画像形成装置について図３を参照して説明する。
【００８５】
図３は、第３実施形態の画像形成装置が備えるトナー像形成ユニットを拡大して示した図である。
【００８６】
第３実施形態におけるフレッシュトナー供給手段を構成する搬送部材は、スクリュー状の搬送部材１４２１の他、そのスクリュー状の搬送部材１４２１よりも下流側で回転するロール部材１４２２も備えている。さらに、この実施形態におけるフレッシュトナー供給手段はブレード１４２３も有する。このブレード１４２３は、フレッシュトナー補給ノズル１４２の内部に配備されたものであって、このブレード１４２３よりも上方に配備されたフレッシュトナー補給タンク１４１から補充される新品のトナー粒子は、このブレード１４２３の表面１４２３ａに落下する。ロール部材１４２２は、このブレード１４２３の表面１４２３ａに接触した状態で回転し、第１撹拌室１４３に向けて、ブレード１４２３の表面１４２３ａに落下したトナー粒子を送り込む。
【００８７】
また、トナー回収手段１５２の搬送部材も、フレッシュトナー供給手段を構成する搬送部材と同じく、スクリュー状の搬送部材１５２３の他、そのスクリュー状の搬送部材１５２３よりも下流側で回転するロール部材１５２４を備えている。さらに、トナー回収手段１５２は、搬送路１５２２の内部に配備されたブレード１５２５も有する。スクリュー状の搬送部材１５２３で搬送されてきた、感光体ドラム表面から除去されたトナー粒子は、このブレード１５２５の表面１５２５ａに落下する。ロール部材１５２４は、このブレード１５２５の表面１５２５ａに接触した状態で回転し、第１撹拌室１４３に、ブレード１５２５の表面１５２５ａに落下したトナー粒子を戻す。
【００８８】
この第３実施形態におけるフレッシュトナー供給手段では、フレッシュトナー補給ノズル１４２の内周面とブレードの表面１４２３ａとの双方が、磁性キャリア粒子のコア部の表面をコーティングしているトナー粒子に対する被帯電性に優れたコート剤によって被覆されている。フレッシュトナー補給ノズル１４２を通過する新品のトナー粒子は、フレッシュトナー補給ノズル１４２の内周面との摺擦によって摩擦帯電されるとともに、ロール部材１４２２が回転することでブレードの表面１４２３ａとの摺擦によっても摩擦帯電される。
【００８９】
また、トナー回収手段１５２では、搬送路１５２２の内周面とブレードの表面１５２５ａとの双方が、上記コート剤によって被覆されている。搬送路１５２２を通過する、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子は、搬送路１５２２の内周面との摺擦によって摩擦帯電されるとともに、ロール部材１５２４が回転することでブレードの表面１５２５ａとの摺擦によっても摩擦帯電される。
【００９０】
本実施形態の画像形成装置によれば、フレッシュトナー補給タンク１４１に追加されたばかりのフレッシュなトナー粒子の帯電分布の最大値をＦｔとすると、
｜Ｄｔ｜＝｜Ｆｔ｜×１．１              式１１
上記式１１の関係が成立し、トナー回収手段１５２の搬送路１５２２に送り込まれたばかりの、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子の帯電分布の最大値をＪｔとすると、
｜Ｄｔ｜＝｜Ｊｔ｜×１．１              式１２
上記式１２の関係が成立し、上記式１から式４までの関係に加えて式１１及び式１２の関係も成立する。
【００９１】
なお、フレッシュトナー供給手段においてもトナー回収手段においても、ブレードの表面１４２３ａ，１５２５ａがコート剤によって被覆される代わりに、ロール部材１４２２，１５２４の周面、すなわちブレードの表面１４２３ａ，１５２５ａに接触する面をコート剤によって被覆してもよく、あるいは、ブレードの表面１４２３ａ，１５２５ａとロール部材１４２２，１５２４の周面との双方をコート剤によって被覆してもよい。
【００９２】
続いて、第４実施形態の画像形成装置について図４を参照して説明する。
【００９３】
図４は、第４実施形態の画像形成装置が備えるトナー像形成ユニットを拡大して示した図である。
【００９４】
第４実施形態におけるフレッシュトナー供給手段は、フレッシュトナー補給タンク１４１、フレッシュトナー補給ノズル１４２、およびスクリュー状の搬送部材１４２１の３つの構成要素の他、アクリルカーボン繊維のロールブラシ１４２４も有する。このロールブラシ１４２４は、フレッシュトナー補給ノズル１４２の、第１撹拌室１４３側端部（出口）に配備されており、アクリルカーボン繊維の先端部分をフレッシュトナー補給ノズル１４２の内周面に接触させた状態で回転するものである。搬送部材１４２１によって上方から搬送されてきた新品のトナー粒子は、このロールブラシ１４２４の上に落下しアクリルカーボン繊維の先端部分に担持され、ロールブラシ１４２４が回転することによって、アクリルカーボン繊維の先端部分とフレッシュトナー補給ノズル１４２の内周面との間を通過し第１撹拌室１４３に供給される。
【００９５】
また、トナー回収手段１５２も、搬送路１５２２の、第１撹拌室１４３側端部（出口）に配備された、アクリルカーボン繊維のロールブラシ１５２６を有する。このロールブラシ１５２６は、アクリルカーボン繊維の先端部分を搬送路１５２２の内周面に接触させた状態で回転するものである。搬送部材１５２３によって搬送されてきた、感光体ドラム表面から除去されたトナー粒子は、このロールブラシ１５２６の上に落下しアクリルカーボン繊維の先端部分に担持され、ロールブラシ１５２６が回転することによって、アクリルカーボン繊維の先端部分と搬送路１５２２の内周面との間を通過し第１撹拌室１４３に戻される。
【００９６】
この第４実施形態では、フレッシュトナー供給手段においてもトナー回収手段においても、ロールブラシ１４２４，１５２６のアクリルカーボン繊維の表面が、磁性キャリア粒子のコア部の表面をコーティングしているトナー粒子に対する被帯電性に優れたコート剤によって被覆されている。回転するロールブラシ１４２４の上に落下したトナー粒子は、アクリルカーボン繊維の先端部分に担持されて、フレッシュトナー補給ノズル１４２の内周面あるいは搬送路１５２２の内周面まで移動し、その内周面とアクリルカーボン繊維の先端部分との間を通過する際の摺擦によって摩擦帯電される。
【００９７】
本実施形態の画像形成装置によれば、フレッシュトナー補給タンク１４１に追加されたばかりの新品のトナー粒子の帯電分布の最大値をＦｔとすると、
｜Ｄｔ｜＝｜Ｆｔ｜×１．２５              式１３
上記式１３の関係が成立し、トナー回収手段１５２の搬送路１５２２に送り込まれたばかりの、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子の帯電分布の最大値をＪｔとすると、
｜Ｄｔ｜＝｜Ｊｔ｜×１．２５              式１４
上記式１４の関係が成立し、上記式１から式４までの関係に加えて式１３及び式１４の関係も成立する。
【００９８】
なお、フレッシュトナー供給手段においてもトナー回収手段においても、ロールブラシ１４２４，１５２６は、アクリルカーボン繊維のものに限らず、絶縁性あるいは半導電性の繊維のものであってもよい。
【００９９】
次いで、第５実施形態の画像形成装置について図５を参照して説明する。
【０１００】
図５は、第５実施形態の画像形成装置が備えるトナー像形成ユニットを拡大して示した図である。
【０１０１】
第５実施形態では、フレッシュトナー供給手段においてもトナー回収手段１５２においても、第４実施形態のロールブラシに代えてそれぞれメッシュ部材１４２５，１５２７を有する。このメッシュ部材１４２５，１５２７も、図４に示すロールブラシ１４２４，１５２６と同じくフレッシュトナー補給ノズル１４２の出口、あるいは搬送路１５２２の出口に配備されている。メッシュ部材１４２５，１５２７は、トナー粒子の粒子径よりも大きい５００μｍの網目を有する表面１４２５ａ，１５２７ａが、新品のトナー粒子の供給方向上流側、あるいは感光体ドラム表面から除去されたトナー粒子が送られてくる方を向いた姿勢で、その表面１４２５ａ，１５２７ａが広がる方向（図５では水平方向）に振動するものである。搬送部材１４２１によって上方から搬送されてきた新品のトナー粒子は、メッシュ部材１４２５の、振動する表面１４２５ａに落下し、網目を通って第１撹拌室１４３に供給される。また、搬送部材１５２３によって上方から搬送されてきた、感光体ドラム表面から除去されたトナー粒子も、メッシュ部材１５２７の、振動する表面１５２７ａに落下し、網目を通って第１撹拌室１４３に戻される。
【０１０２】
この第５実施形態においては、各メッシュ部材１４２５，１５２７の表面１４２５ａ，１５２７ａが、磁性キャリア粒子のコア部の表面をコーティングしているトナー粒子に対する被帯電性に優れたコート剤によって被覆されている。メッシュ部材１４２５，１５２７の、振動する表面１４２５ａ，１５２７ａに落下したトナー粒子は、振動によって、その表面１４２５ａ，１５２７ａと摺擦され摩擦帯電される。本実施形態の画像形成装置によれば、フレッシュトナー補給タンク１４１に追加されたばかりの新品のトナー粒子の帯電分布の最大値をＦｔとすると、
｜Ｄｔ｜＝｜Ｆｔ｜×１．６５              式１５
上記式１５の関係が成立し、トナー回収手段１５２の搬送路１５２２に送り込まれたばかりの、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子の帯電分布の最大値をＪｔとすると、
｜Ｄｔ｜＝｜Ｊｔ｜×１．６５              式１６
上記式１６の関係が成立し、上記式１から式４までの関係に加えて式１５及び式１６の関係も成立する。
【０１０３】
なお、各メッシュ部材１４２５，１５２７は、１００μｍ以上５００μｍ以下の網目のものであればよく、２００μｍ以上５００μｍ以下の網目のものであれば好ましく、４００μｍ以上５００μｍ以下の網目のものであればより好ましい。網目が１００μｍ未満であると、網目の目詰まりや、トナー粒子のブロッキングが生じてしまい、反対に５００μｍを超えるとトナー粒子の摩擦帯電が不十分になり、所望の帯電分布が得られない。
【０１０４】
以上、第１実施形態から第５実施形態までの画像形成装置について説明したが、これらの画像形成装置はいずれも、トナー流動性、帯電性、現像性、転写性、定着性を同時に、かつ長期にわたり満足でき、しかも回収トナー粒子に起因する画質欠陥の発生が抑えられ、特にトナー流動性、帯電性、現像性、転写性を向上しうるある一定以上の大粒径の無機微粒子を外添剤として有さず、帯電ロール等に更なるクリーニング機構を設けなくとも、カブリのない、かつ鮮明な画像を安定して形成できる、環境に優しい小型で低コストの画像形成装置である。
【０１０５】
なお、第１実施形態から第５実施形態までの画像形成装置はいずれも、４色のトナーを用いたフルカラータンデム方式を採用した画像形成装置であったが、本発明の画像形成装置は、他の形式を採用したものであってもよい。例えば４色より多い現像装置を備えた画像形成装置にも適用可能である。また、感光体ドラム１１の帯電方式は、帯電ロール１２を用いた接触帯電方式に限定されず、非接触帯電方式であってもよい。
（実施例）
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１）
上述した第１実施形態の画像形成装置を用いて、モノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。すなわち、現像装置の、トナー補給タンクの内周面およびトナー補給ノズルの内周面の双方、並びにトナー回収手段の搬送路がいずれも磁性キャリア粒子のコア部の表面をコーティングしているトナー粒子に対する被帯電性に優れたコート剤によって被覆されており、外径１４ｍｍの単層構造である帯電ロールの表面をクリーニングする機構が設けられていない画像形成装置を用いた。また、現像剤は、負極帯電性の２成分現像剤を用いた。この現像剤に含まれるＫ（黒）色のトナー粒子としては、体積平均粒径が６．４μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３２のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用いた。さらに、このトナー粒子の外添剤としては、平均粒子径が４０ｎｍの無機微粒子を２種類と５０ｎｍの無機微粒子を１種類用いた。
【０１０６】
フレッシュトナー補給タンクからフレッシュトナー補給ノズルを通って第１撹拌室に供給される直前の新品のトナー粒子の帯電分布の最大値Ｄｔ、トナー回収手段の搬送路を通って第１撹拌室に戻される直前の、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子の帯電分布の最大値Ｄｔ’、感光体ドラム上に形成されたトナー像におけるトナー粒子の帯電分布の最大値Ｓｔ、現像ロールに担持されたトナー粒子の帯電分布の最大値Ｐｔ、およびＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
［かぶり評価方法］
走行テスト後における、プリント上の背景部の濃度、および感光体ドラム上表面をテープによりＯＨＰシートに転写したときの濃度を目視により評価した。評価基準は以下の通りである。評価結果を下記表１に示す。
○：かぶりは確認されなかった。
×：背景部かぶりが発生した。
［ハーフトーン筋評価方法および帯電ロール汚染評価方法］
走行テスト後における、プリント上のハーフトーンに筋等の画質欠陥を目視により評価した。またこのときの帯電ロールの汚染も目視により評価した。評価基準は以下の通りである。評価結果を下記表１に示す。
○：プリント上のハーフトーンに筋等が確認されず、帯電ロールは汚染されていなかった。
×：プリント上のハーフトーンに筋等が確認され、帯電ロールは汚染されていた。
［ソリッド濃度およびムラ評価方法］
走行テスト後における、プリント上のソリッド部の濃度とムラ等の画質欠陥を目視により評価した。評価基準は以下の通りである。評価結果を下記表１に示す。
○：ソリッド部に濃度異常やムラが確認されなかった。
×：ソリッド部に濃度異常およびムラが確認された。
（実施例２）
第１実施形態における画像形成装置のトナー像形成ユニットに備えられた帯電ロールを外径１０ｍｍの二層構造のものに代え、Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が６．８μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３３のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用いた以外は、実施例１と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１０７】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１０８】
また、上述した各方法によって、かぶり評価，ハーフトーン筋評価，ソリッド濃度およびムラの評価を行った。結果を下記表１に示す。
（実施例３）
Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が６．２μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３０のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用い、そのトナー粒子の外添剤としては、平均粒子径が５０ｎｍの無機微粒子は用いずに平均粒子径が４０ｎｍの無機微粒子のみを２種類用いた以外は、実施例１と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１０９】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１１０】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（実施例４）
上述した第２実施形態の画像形成装置を用いて、モノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。すなわち、現像装置の、フレッシュトナー補給ノズル内に配備された搬送部材表面、およびトナー回収手段の搬送部材表面の両者が、磁性キャリア粒子のコア部の表面をコーティングしているトナー粒子に対する被帯電性に優れたコート剤によって被覆された画像形成装置を用いた。これ以外は、実施例１と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１１１】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１１２】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（実施例５）
第２実施形態における画像形成装置のトナー像形成ユニットに備えられた帯電ロールを、外径１４ｍｍの単層構造のものから外径１０ｍｍの二層構造のものに代え、Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が６．８μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３３のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用いた以外は、実施例４と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１１３】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１１４】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（実施例６）
Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が６．２μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３０のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用い、そのトナー粒子の外添剤としては、平均粒子径が５０ｎｍの無機微粒子は用いずに平均粒子径が４０ｎｍの無機微粒子のみを２種類用いた以外は、実施例４と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１１５】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１１６】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（実施例７）
上述した第３実施形態の画像形成装置を用いて、モノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。すなわち、現像装置の、フレッシュトナー補給ノズルの内周面とそのフレッシュトナー補給ノズルの内部に配備されたブレードの表面との双方、並びにトナー回収手段の搬送路内周面とその搬送路の内部に配備されたブレードの表面との双方が、いずれもコート剤によって被覆された画像形成装置を用いた。これ以外は、実施例１と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１１７】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１１８】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（実施例８）
第３実施形態における画像形成装置のトナー像形成ユニットに備えられた帯電ロールを、外径１４ｍｍの単層構造のものから外径１０ｍｍの二層構造のものに代え、Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が６．８μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３３のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用いた以外は、実施例７と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１１９】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１２０】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（実施例９）
Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が６．２μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３０のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用い、そのトナー粒子の外添剤としては、平均粒子径が５０ｎｍの無機微粒子は用いずに平均粒子径が４０ｎｍの無機微粒子のみを２種類用いた以外は、実施例７と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１２１】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１２２】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（実施例１０）
上述した第４実施形態の画像形成装置を用いて、モノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。すなわち、現像装置のフレッシュトナー補給ノズルの出口に、コート剤によって被覆されたロールブラシが配備されるとともに、トナー回収手段の搬送路の出口に、コート剤によって被覆されたロールブラシが配備された画像形成装置を用いた。これ以外は、実施例１と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１２３】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１２４】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（実施例１１）
第４実施形態における画像形成装置のトナー像形成ユニットに備えられた帯電ロールを、外径１４ｍｍの単層構造のものから外径１０ｍｍの二層構造のものに代え、Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が６．８μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３３のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用いた以外は、実施例１０と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１２５】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１２６】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（実施例１２）
Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が６．２μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３０のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用い、そのトナー粒子の外添剤としては、平均粒子径が５０ｎｍの無機微粒子は用いずに平均粒子径が４０ｎｍの無機微粒子のみを２種類用いた以外は、実施例１０と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１２７】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１２８】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（実施例１３）
上述した第５実施形態の画像形成装置を用いて、モノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。すなわち、現像装置のフレッシュトナー補給ノズルの出口、およびトナー回収手段の搬送路の出口それぞれに、５００μｍの網目を有する表面がコート剤によって被覆されたメッシュ部材が配備された画像形成装置を用いた。これ以外は、実施例１と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１２９】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１３０】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（実施例１４）
第５実施形態における画像形成装置のトナー像形成ユニットに備えられた帯電ロールを、外径１４ｍｍの単層構造のものから外径１０ｍｍの二層構造のものに代えた。さらに、Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が６．８μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３３のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用いた。これら以外は、実施例１３と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１３１】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１３２】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（実施例１５）
Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が６．２μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３０のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用い、そのトナー粒子の外添剤としては、平均粒子径が５０ｎｍの無機微粒子は用いずに平均粒子径が４０ｎｍの無機微粒子のみを２種類用いた。これらの変更点以外は、実施例１３と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１３３】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１３４】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（比較例１）
第１実施形態における画像形成装置のトナー像形成ユニットに備えられた現像装置の、フレッシュトナー補給タンクおよびフレッシュトナー補給ノズルの双方、並びにトナー回収手段の搬送路をコート剤によって被覆されたものから被覆されていないものに代えた。また、Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が７．０μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３０のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用い、そのトナー粒子の外添剤としては、平均粒子径が、４０ｎｍの無機微粒子と５０ｎｍの無機微粒子をそれぞれ１種類ずつ用いた他に、平均粒子径が１４０ｎｍの大粒径の無機微粒子を１種類用いた。これらの変更点以外は、実施例１と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１３５】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１３６】
また、上述した各方法によって、かぶり評価，ハーフトーン筋評価，ソリッド濃度およびムラの評価を行った。結果を下記表１に示す。
（比較例２）
比較例１で用いた画像形成装置のトナー像形成ユニットに備えられた帯電ロールを、外径１４ｍｍの単層構造のものから外径１０ｍｍの二層構造のものに代え、Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が７．４μｍ、形状係数値（ＳＦ）＝１３１のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用いた以外は、比較例１と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１３７】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１３８】
また、上述した各方法によって、かぶり評価，ハーフトーン筋評価，ソリッド濃度およびムラの評価を行った。結果を下記表１に示す。
（比較例３）
Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が６．４μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３２のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用い、そのトナー粒子の外添剤としては、平均粒子径が１４０ｎｍの大粒径の無機微粒子は用いずに平均粒子径が２０ｎｍの無機微粒子と４０ｎｍの無機微粒子をそれぞれ１種類ずつ用いた以外は、比較例１と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１３９】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１４０】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（比較例４）
第２実施形態における画像形成装置のトナー像形成ユニットに備えられた現像装置の、フレッシュトナー補給ノズル内に配備された搬送部材、およびトナー回収手段の搬送部材の両者を、コート剤によって被覆されたものから被覆されていないものに代えた。また、Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が７．０μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３０のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用い、そのトナー粒子の外添剤としては、平均粒子径が、４０ｎｍの無機微粒子と５０ｎｍの無機微粒子をそれぞれ１種類ずつ用いた他に、平均粒子径が１４０ｎｍの大粒径の無機微粒子を１種類用いた。これらの変更点以外は、実施例４と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１４１】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１４２】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（比較例５）
比較例４で用いた画像形成装置のトナー像形成ユニットに備えられた帯電ロールを、外径１４ｍｍの単層構造のものから外径１０ｍｍの二層構造のものに代え、Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が７．４μｍ、形状係数値（ＳＦ）＝１３１のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用いた以外は、比較例４と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１４３】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１４４】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（比較例６）
Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が６．４μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３２のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用い、そのトナー粒子の外添剤としては、平均粒子径が１４０ｎｍの大粒径の無機微粒子は用いずに平均粒子径が２０ｎｍの無機微粒子と４０ｎｍの無機微粒子をそれぞれ１種類ずつ用いた以外は、比較例４と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１４５】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１４６】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（比較例７）
第３実施形態における画像形成装置のトナー像形成ユニットに備えられた現像装置の、フレッシュトナー補給ノズルとそのフレッシュトナー補給ノズルの内部に配備されたブレードとの双方、並びにトナー回収手段の搬送路とその搬送路の内部に配備されたブレードとの双方を、コート剤によって被覆されたものから被覆されていないものに代えた。また、Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が７．０μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３０のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用い、そのトナー粒子の外添剤としては、平均粒子径が、４０ｎｍの無機微粒子と５０ｎｍの無機微粒子をそれぞれ１種類ずつ用いた他に、平均粒子径が１４０ｎｍの大粒径の無機微粒子を１種類用いた。これらの変更点以外は、実施例７と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１４７】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１４８】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（比較例８）
比較例７で用いた画像形成装置のトナー像形成ユニットに備えられた帯電ロールを、外径１４ｍｍの単層構造のものから外径１０ｍｍの二層構造のものに代え、Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が７．４μｍ、形状係数値（ＳＦ）＝１３１のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用いた以外は、比較例７と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１４９】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１５０】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（比較例９）
Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が６．４μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３２のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用い、そのトナー粒子の外添剤としては、平均粒子径が１４０ｎｍの大粒径の無機微粒子は用いずに平均粒子径が２０ｎｍの無機微粒子と４０ｎｍの無機微粒子をそれぞれ１種類ずつ用いた以外は、比較例７と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１５１】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１５２】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（比較例１０）
第４実施形態における画像形成装置のトナー像形成ユニットに備えられた現像装置のフレッシュトナー補給ノズルの出口から、コート剤によって被覆されたロールブラシを取り除くとともに、トナー回収手段の搬送路の出口からも、コート剤によって被覆されたロールブラシを取り除いた画像形成装置を用いた。また、Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が７．０μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３０のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用い、そのトナー粒子の外添剤としては、平均粒子径が、４０ｎｍの無機微粒子と５０ｎｍの無機微粒子をそれぞれ１種類ずつ用いた他に、平均粒子径が１４０ｎｍの大粒径の無機微粒子を１種類用いた。これらの変更点以外は、実施例１０と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１５３】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１５４】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（比較例１１）
比較例１０で用いた画像形成装置のトナー像形成ユニットに備えられた帯電ロールを、外径１４ｍｍの単層構造のものから外径１０ｍｍの二層構造のものに代え、Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が７．４μｍ、形状係数値（ＳＦ）＝１３１のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用いた以外は、比較例１０と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１５５】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１５６】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（比較例１２）
Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が６．４μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３２のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用い、そのトナー粒子の外添剤としては、平均粒子径が１４０ｎｍの大粒径の無機微粒子は用いずに平均粒子径が２０ｎｍの無機微粒子と４０ｎｍの無機微粒子をそれぞれ１種類ずつ用いた以外は、比較例１０と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１５７】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１５８】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（比較例１３）
第５実施形態における画像形成装置のトナー像形成ユニットに備えられた現像装置のフレッシュトナー補給ノズルの出口から、コート剤によって被覆されたメッシュ部材を取り除くとともに、トナー回収手段の搬送路の出口からも、コート剤によって被覆されたメッシュ部材を取り除いた画像形成装置を用いた。また、Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が７．０μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３０のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用い、そのトナー粒子の外添剤としては、平均粒子径が、４０ｎｍの無機微粒子と５０ｎｍの無機微粒子をそれぞれ１種類ずつ用いた他に、平均粒子径が１４０ｎｍの大粒径の無機微粒子を１種類用いた。これらの変更点以外は、実施例１３と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１５９】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１６０】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（比較例１４）
比較例１３で用いた画像形成装置のトナー像形成ユニットに備えられた帯電ロールを、外径１４ｍｍの単層構造のものから外径１０ｍｍの二層構造のものに代え、Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が７．４μｍ、形状係数値（ＳＦ）＝１３１のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用いた以外は、比較例１３と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１６１】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１６２】
また、上述した各方法によって各種評価を行った。結果を下記表１に示す。
（比較例１５）
Ｋ（黒）色のトナー粒子として、体積平均粒径が６．４μｍ、形状係数値（ＳＦ）が１３２のほぼ球形の重合法湿式トナー粒子を用い、そのトナー粒子の外添剤としては、平均粒子径が１４０ｎｍの大粒径の無機微粒子は用いずに平均粒子径が２０ｎｍの無機微粒子と４０ｎｍの無機微粒子をそれぞれ１種類ずつ用いた以外は、比較例１３と同様にしてモノクロ画像の６００００枚の走行テストを行った。
【０１６３】
各帯電分布の最大値、及びＳｔ／Ｐｔの値は下記表１に示す通りであった。
【０１６４】
また、上述した各方法によって、かぶり評価，ハーフトーン筋評価，ソリッド濃度およびムラの評価を行った。結果を下記表１に示す。
【０１６５】
【表１】
2006091457.tif 000003
【０１６６】
トナー像におけるトナー粒子の各帯電分布の最大値Ｄｔ，Ｄｔ’，Ｓｔ，Ｐｔが大きい、比較例３，６，９，１２，１５においてはいずれも、トナー粒子の外添剤として、大粒径の無機微粒子が添加されていないことから、無機微粒子の、トナー粒子からの離脱が生じず、離脱した無機微粒子による帯電ロールの汚染が認められないとともにこの汚染に起因して生じるハーフトーン筋も認められなかった。しかしながら、帯電分布が広いことから、トナー粒子の帯電不足に起因したかぶりと、トナー粒子の過帯電に起因したソリット部の濃度異常やムラが確認された。また、これらの比較例を除く他の比較例では、トナー粒子の外添剤として、大粒径の無機微粒子が添加されたことから、無機微粒子の、トナー粒子からの離脱が生じ、離脱した無機微粒子による帯電ロールの汚染が生じた。さらに、この汚染に起因して生じるハーフトーン筋も確認された。また、最大値Ｓｔが８（ｍｍ）以下であり、画質欠陥が生じている。‘かぶり’は、トナー粒子の体積平均粒径が大きかったこと、さらには、感光体ドラム表面から掻き落としたトナー粒子の中に、帯電極性が異なる逆帯電トナー粒子や正規の帯電量より低い帯電量しかもたない弱帯電トナー粒子が多く含まれていたことが原因で、帯電分布のうち低帯電量側に分布するトナー粒子の帯電不足に起因して生じたものと考えられる。また、ソリット部の濃度異常やムラは、帯電ロールの汚染に起因して生じたものと考えられる。
【０１６７】
一方、各実施例においては、上記式１から式４までを同時に満足している。すなわち、各実施例における最大値Ｓｔはいずれも、８（ｍｍ）より大きく１５（ｍｍ）以下の範囲内にある。また、各実施例における各種の評価結果はいずれも良好である。この評価結果から、無機微粒子の、トナー粒子からの離脱が生じず、回収したトナー粒子を再利用しながらも、ある帯電分布をもって存在する帯電されたトナー粒子の集まりの中には、帯電不足のトナー粒子も過帯電のトナー粒子も不存在であったことがわかる。また、各比較例の評価結果と比較すると、最大値Ｓｔの値を８（ｍｍ）より大きく１５（ｍｍ）以下の値にするには、新品のトナー粒子と相対的に摺擦するフレッシュトナー供給手段の部材を、磁性キャリア粒子のコア部の表面をコーティングしているトナー粒子に対する被帯電性に優れたコート剤によって被覆しておくとともに、感光体ドラム表面から掻き落とされたトナー粒子と相対的に摺擦するトナー回収手段の部材も、上記コート剤によって被覆しておけばよいこともわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１６８】
【図１】本発明の第１の実施形態の画像形成装置を模式的に示した図である。
【図２】図１に示す画像形成装置が備える４つのトナー像形成ユニットのうちの一つのトナー像形成ユニットを拡大して示した図である。
【図３】第３実施形態の画像形成装置が備えるトナー像形成ユニットを拡大して示した図である。
【図４】第４実施形態の画像形成装置が備えるトナー像形成ユニットを拡大して示した図である。
【図５】第５実施形態の画像形成装置が備えるトナー像形成ユニットを拡大して示した図である。
【符号の説明】
【０１６９】
１…画像形成装置、１０…トナー像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電ロール、１４…現像装置、１４１…フレッシュトナー補給タンク、１４２…フレッシュトナー補給ノズル、１４２１…搬送部材、１４２２…ロール部材、１４２３…ブレード、１４２４…ロールブラシ、１４２５…メッシュ部材、１４３…第１撹拌室、１４４…第２撹拌室、１４５…現像ロール、１４５１…現像スリーブ、１４７…スクリューオーガ、１５…クリーニング装置、１５１…クリーニングブレード、１５２…トナー回収手段、１５２１…スクリューオーガ、１５２２…搬送路、１５２３…搬送部材、１５２４…ロール部材、１５２５…ブレード、１５２６…ロールブラシ、１５２７…メッシュ部材、２０…１次転写ロール、３０…中間転写ベルト、４０…一括転写装置、５０…定着装置、６０…用紙トレイ、７０…ベルトクリーナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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