(57)【要約】【課題】耐久時における高画像比率の画像形成時の現像剤内の外添剤の蓄積を抑制しながら、現像剤の流動性を維持すること。【解決手段】補給トナーボトル３４から現像装置４にトナーを補給し、トナーを用いて現像装置４が画像形成を行う画像形成装置１００において、トナーには少なくとも２種類の外添剤が添加されており、前記２種類の外添剤のうち、第一外添剤Ｔ２の添加量をＷｈ（トナーに対する体積％）、第二外添剤Ｔ１の添加量をＷｌ（トナーに対する体積％）とした場合に、現像装置４に予め収納される現像剤の初期トナーＴ１におけるＷｈ＋Ｗｌの値が、補給トナーボトル３４に収納される現像剤の補給トナーＴ２におけるＷｈ＋Ｗｌの値よりも大きく、補給トナーＴ２の流動性が、初期トナーＴ１の流動性よりも高いことを特徴とする。【選択図】図２
2015200817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補給トナー容器から現像装置にトナーを補給し、前記トナーを用いて前記現像装置が画像形成を行う画像形成装置において、
トナーには少なくとも２種類の外添剤が添加されており、
前記２種類の外添剤のうち、第一外添剤の添加量をＷｈ（トナーに対する体積％）、第二外添剤の添加量をＷｌ（トナーに対する体積％）とした場合に、前記現像装置に予め収納される現像剤の初期トナーにおけるＷｈ＋Ｗｌの値が、前記補給トナー容器に収納される現像剤の補給トナーにおけるＷｈ＋Ｗｌの値よりも大きく、
前記補給トナーの流動性が、前記初期トナーの流動性よりも高いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第一外添剤の流動性付与能が、前記第二外添剤の流動性付与能よりも高く、
前記補給トナーのＷｈ／Ｗｌの値が、前記初期トナーのＷｈ／Ｗｌの値より大きいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第一外添剤の粒径が、前記第二外添剤の粒径よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第一外添剤の疎水化度が、前記第二外添剤の疎水化度よりも低いことを特徴とする請求項２または請求項３に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、トナーに外添剤を添加された現像剤を用いてトナー像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置に使用されるトナーとしては、流動性の付与を目的としてシリカやチタニア、アルミナ等の流動化剤を添加したトナーが使用されている。シリカのような流動化剤（以下「外添剤」と称する）を添加すると、現像剤の流動性を適正にすることができ、流動性の低下に伴うトナー凝集塊や画質の劣化等の発生を抑制することができる。
【０００３】
しかしながら、トナー表面に付着した外添剤は、耐久が進むにつれ、現像装置での撹拌や搬送に伴うシェアを受けて、徐々にトナーから遊離したり、トナー表面に埋没したりしてしまう懸念がある。このような劣化を完全に防ぐことは難しく、また、今後の画像形成装置の高速化の流れの中で、より顕著になることが予想される。このような劣化が生じると、外添剤の流動性付与機能が失われ、凝集塊の発生や画質の劣化等のおそれがある。このような問題は、トナー消費量の少ない低画像比率時に特に発生しやすい。これは以下の理由による。
【０００４】
一般に画像形成装置においては、一定量のトナーを予め現像器に投入しておき、画像形成が行われトナーが消費されると、減少した分のトナーを補給する方法が広く採用されている。この場合、現像装置の中のトナーが劣化しても、トナーが消費されて新たにトナーが補給される過程で、現像装置中のトナーが徐々に新しいトナーに入れ替わる。このため、トナーの劣化を抑えることが可能となる。しかしながら、トナーの消費量が少ないと、新たなトナーの補給があまり行われず、新しいトナーへの入れ替わりが行われない。すると、トナーが現像装置に長期間滞在するため、トナーの劣化が進みやすい。
【０００５】
このような問題に対処するため、トナー消費量の少ない時には、画像形成時以外に別途トナーを強制的に消費するモードを備えることが提案され（例えば特許文献１参照）、実施もされている。このような構成では、トナー消費量が少ないと判断した場合は、別途、強制的にトナーの消費が行われるため、劣化したトナーも新しいトナーに徐々に入れ替わり、劣化の低下が抑えられる。
【０００６】
しかしながら、このような構成では、画像形成時以外にトナーを強制的に消費するための時間が必要となる。このため、ユーザーにとってはダウンタイムが増加してしまうという問題が生じる。また、トナーの無駄な消費が行われてしまうため、コストの面で問題となりうる。そのため、このようなトナーの強制消費を行う必要の無い構成が望まれている。
【０００７】
上記のように強制的にトナーを消費せずに行える対策として、予めトナーに多量の外添剤を添加しておく構成が考えられる。予め多量の外添剤を添加しておけば、耐久が進むにつれて外添剤が徐々に遊離したとしても、完全に外添剤がなくなるまでの時間に猶予ができる。このため、外添剤の流動性付与機能をより長く維持することができる。その結果、流動性の低下に伴う画質の劣化等の問題発生を抑制することができる。
【０００８】
しかしながら、このような構成でも以下の様な問題が生じる。上記構成で効果を得るためには、トナーの外添剤の量を増すことが必要であるが、一方で、トナーの外添剤の量を増やすと、特に初期において流動性が高くなりすぎる懸念が生じる。トナーの流動性は低いことも問題だが、むやみに高くすると、現像スリーブ上の現像剤搬送性が低下してしまうなど別の問題が発生する。そのため、初期の流動性はある程度適正な範囲に抑えられる必要がある。そのため、トナーに予め添加できる外添剤の量にも上限があるのが実情である。
【０００９】
上記不具合は、初期に現像容器に入れるトナー（以下「初期トナー」という）と消費分を補給するトナー（以下「補給トナー」という）を同一のトナーとしていたことに由来する。そこで、初期トナーと補給トナーで外添量を変えることで上記問題点を解消する提案がなされている（特許文献２、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−３３７６９９
【特許文献２】特開昭６１−２２８４６０
【特許文献３】特開平７−３１９２００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献２及び特許文献３においては、初期トナーの外添量に対して補給トナーの外添量を増やす構成が提案されている。補給トナーは外添量を増やしているため、先に述べたように、耐久が進むにつれて外添剤が徐々に遊離したとしても、外添剤の流動性付与機能をより長く維持することが可能となる。このため、流動性の低下に伴う画質の劣化を抑制することができる。一方、初期トナーの外添剤の量を少なく抑えているので、先に挙げた場合のように、初期において流動性が良くなりすぎるという懸念もない。従って、初期の流動性のレベルを適正な範囲内に抑えつつ耐久後の流動性の低下を抑えることが可能となる。
【００１２】
しかしながら、上記構成のように補給トナーの外添剤の量を増すことは、トナー消費量の多い高画像比率時を考えた場合、次に示す、新たな問題を生じる懸念がある。
【００１３】
トナーが消費され、新たなトナーが補給される過程では、トナーに添加された外添剤が現像装置中で多少なり剥がれ落ちることとなる。このように剥がれ落ちた外添剤が、現像装置中に多量に蓄積されると、トナーの諸特性に影響を与える。外添剤は流動性付与以外に、トナーの帯電レベルや環境依存等にも影響を与える。このため、外添剤が多量に蓄積されるとトナーの帯電レベルや環境依存等の耐久を通じた安定性に問題が生じるおそれがあった。
【００１４】
また、トナーと共にキャリアを混合した二成分現像剤を用いた場合には、外添剤が多量に蓄積されると、外添剤がキャリアに移行してしまう。すると、キャリアによるトナーの帯電付与のレベルに影響を与える可能性がある。このような外添剤の蓄積による問題は、トナー消費量の多い高画像比率時に顕著となる。現像装置により多くのトナーが補給されるほど剥がれ落ちる外添剤の量が増えるためである。
【００１５】
このように、低画像比率時の流動性低下問題を救うために補給トナーの外添剤の量を多くすると、高画像比率時の外添剤蓄積問題が顕著になることとなる。
【００１６】
上記問題への対策として、外添剤の流動性付与能を高め、外添剤量を一律に減らすことができれば、高画像比率時の外添剤の蓄積を抑制することが可能と考えられる。しかしながら、初期トナーへの外添剤の添加量が少ない場合、以下のような懸念がある。
【００１７】
上述のように、外添剤を多く添加しておけば、耐久が進むにつれて外添剤が徐々に遊離したとしても、完全に外添剤がなくなるまでの時間に猶予ができる。このため、外添剤の流動性付与機能をより長く維持することができる。逆に言えば、外添剤の添加量が少ないと、特に低画像比率時において、耐久が進むにつれて外添剤が徐々に遊離し、完全に外添剤がなくなるまでの時間に猶予がなくなる。すると、低画像比率時の流動性低下による画像不良に懸念が生じる。
【００１８】
以上の諸課題に対して、予めユーザーの使用する画像比率が分っている場合には、外添剤の量を調整することで対応することが可能である。しかしながら、ユーザーの画像比率を予め知ることはできず、また、個々のユーザーによって使用方法が千差万別であることが実情であるため、事実上対応することは不可能といえる。  
本発明の目的は、耐久時における高画像比率の画像形成時の現像剤内の外添剤の蓄積を抑制しながら、現像剤の流動性を維持することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、補給トナー容器から現像装置にトナーを補給し、前記トナーを用いて前記現像装置が画像形成を行う画像形成装置において、トナーには少なくとも２種類の外添剤が添加されており、前記２種類の外添剤のうち、第一外添剤の添加量をＷｈ（トナーに対する体積％）、第二外添剤の添加量をＷｌ（トナーに対する体積％）とした場合に、前記現像装置に予め収納される現像剤の初期トナーにおけるＷｈ＋Ｗｌの値が、前記補給トナー容器に収納される現像剤の補給トナーにおけるＷｈ＋Ｗｌの値よりも大きく、前記補給トナーの流動性が、前記初期トナーの流動性よりも高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
上記構成とすることで、耐久時における高画像比率の画像形成時の現像剤内の外添剤の蓄積を抑制しながら、現像剤の流動性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】画像形成装置の構成の説明図。
【図２】現像装置へトナーを補給する様子を示す側断面図。
【図３】現像装置へトナーを補給する様子を示す長手方向断面図。
【図４】安息角及び崩壊角の測定方法の説明図。
【図５】実施例と比較例の実験結果を比較する図表。
【図６】実施例と比較例の実験結果を比較するグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態は、初期トナーに対して補給トナーで、総外添剤量を減らしつつ流動性を高くするものである。このため、この限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部をその代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。従って、トナー補給が行われる画像形成装置であればよい。例えば、タンデム型／１ドラム型、中間転写型／直接転型の区別無く実施できる。また、二成分現像剤／一成分現像剤の区別も無く実施できる。
【００２３】
本実施形態では、トナー像の形成に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００２４】
＜画像形成装置＞
画像形成装置の概略構成を、図１を用いて説明する。図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト５に沿って各色の画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）を有する、タンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。中間的な転写媒体に沿って無彩色の画像形成部とともに有彩色の画像形成部を複数配置している。
【００２５】
なお、画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）は、異なる４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーを収納する。このため、形成されるトナー像の色が異なるものの、各画像形成部Ｐの構成は同一である。このため、特に必要な場合を除いて、図１に記載の符号末尾のａ、ｂ、ｃ、ｄを、以下の説明では省略して説明する。
【００２６】
画像形成部Ｐの感光体ドラム１に形成されたトナー像は、中間転写ベルト５に一次転写される。４つの画像形成部Ｐに形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト５に順次重ねて一次転写される。
【００２７】
中間転写ベルト５に一次転写された４色のトナー像は、二次転写部へ搬送されて記録材Ｓへ一括二次転写される。４色のトナー像を二次転写された記録材Ｓは、定着装置８で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、積載トレイ９へ排出される。
【００２８】
画像形成部Ｐは、感光体ドラム１の周囲に、コロナ帯電器２、露光装置３、現像装置４、一次転写ローラ６、クリーニング装置７を有する。以下、各部を詳細に説明する。
【００２９】
感光体ドラム１は、アルミニウムシリンダの外周面に負極性の帯電極性を持たせた感光層が形成され、２７３ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印方向に回転する。コロナ帯電器２は、コロナ放電に伴う荷電粒子を感光体ドラム１に照射して、感光体ドラム１の表面を一様な負極性の電位に帯電する。露光装置３は、画像形成対象色の分解色画像を展開した走査線画像データに応じてＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光体ドラム１の表面に画像の静電像を書き込む。
【００３０】
現像装置４は、磁性キャリアと非磁性トナーとを主成分とする二成分現像剤を撹拌して、磁性キャリアを正極性に、非磁性トナーを負極性にそれぞれ帯電させる。帯電した二成分現像剤は、固定磁極の周囲で回転する現像スリーブに担持されて感光体ドラム１を摺擦する。負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が現像スリーブへ印加されることによって、負極性に帯電したトナーが、現像スリーブよりも相対的に正極性になった感光体ドラム１の静電像へ移転して静電像が反転現像される。
【００３１】
一次転写ローラ６は、中間転写ベルト５を押圧して、感光体ドラム１と中間転写ベルト５との間に一次転写部を形成する。正極性の直流電圧が一次転写ローラ６に印加されることによって、感光体ドラム１に担持された負極性のトナー像が、一次転写部を通過する中間転写ベルト５へ一次転写される。
【００３２】
クリーニング装置７は、感光体ドラム１にクリーニングブレードを摺擦させて、中間転写ベルト５への一次転写を逃れて感光体ドラム１に残った転写残トナーを回収する。転写ベルトクリーニング装置１０は記録材Ｓへの二次転写を逃れて中間転写ベルト５に残った転写残トナーを回収する。
【００３３】
＜現像装置＞
現像装置の構成を、図２及び図３を用いて説明する。図２は現像装置へトナーを補給する様子を示す側断面図である。図３は現像装置へトナーを補給する様子を示す長手方向断面図である
図２及び図３に示すように、現像装置４は、現像容器２２を備え、現像容器２２内に現像剤として非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が収容されている。また、現像容器２２内に、現像スリーブ２８（現像剤担持体）と、現像スリーブ２８上に担持された現像剤の穂を規制する規制部材２９を有する。
【００３４】
現像容器２２の内部は、その略中央部が紙面に垂直方向に延在する隔壁２７によって現像室２３と撹拌室２４に区画されている。現像剤は、現像室２３及び撹拌室２４に収容されている。
【００３５】
また、現像容器２２は、現像剤を撹拌し搬送する２つの回転体を有する。２つの回転体は、現像室２３に配設される第一搬送スクリュー２５（供給撹拌部材）と、撹拌室２４に配設される第二搬送スクリュー２６（回収撹拌部材）である。第一搬送スクリュー２５と第二搬送スクリュー２６とはほぼ平行に配置される。
【００３６】
第一搬送スクリュー２５は、図２の矢印方向（反時計回り）に回転して現像室２３内の現像剤を軸線方向に沿って一方向に搬送する。また、第二搬送スクリュー２６は、第一搬送スクリュー２５と図２の矢印方向（時計回り）に回転して、撹拌室２４内の現像剤を第一搬送スクリュー２５と反対方向に搬送する。
【００３７】
このように、第一搬送スクリュー２５、第二搬送スクリュー２６の回転による搬送によって現像剤が搬送される。こうして現像剤は、隔壁２７の両端部の開口部１１及び開口部１２を連通部として現像室２３と撹拌室２４との間で循環される。
【００３８】
図２に示すように、現像容器２２の感光体ドラム１に対向する現像領域には開口部があり、この開口部に現像スリーブ２８が感光体ドラム１方向に一部露出するように回転可能に配設される。現像スリーブ２８は当該開口部から感光体ドラム１に現像剤を供給する。
【００３９】
現像スリーブ２８の直径は２０ｍｍで、感光体ドラム１の直径は８０ｍｍである。現像スリーブ２８と感光体ドラム１との最近接領域を約４００μｍの距離とする。これにより現像装置４に搬送した現像剤を感光体ドラム１と接触させた状態で、現像を行なう。
【００４０】
なお、現像スリーブ２８はアルミニウムやステンレスのような非磁性材料で構成され、その内部にはマグネットローラ２８ｍ（磁界発生部材）が非回転状態で設置される。本実施形態のマグネットローラ２８ｍは、５つの磁極を有する。感光体ドラム１に対向する位置に配置される現像極Ｓ２、規制部材２９に対向して配置される磁極Ｓ１、磁極Ｓ１と現像極Ｓ２の間に配置される磁極Ｎ２、現像室２３に対向する磁極Ｎ１、撹拌室２４に対向する磁極Ｎ３である。
【００４１】
現像スリーブ２８は、現像時に図２の矢印方向（時計回り）に回転し、現像室２３からの現像剤を担持する。現像スリーブ２８上に担持された現像剤は、磁界がかかることによって現像スリーブ２８上に磁気ブラシを形成し、当該磁気ブラシは、規制部材２９により穂切りされる。こうして層厚を規制された二成分現像剤は、感光体ドラム１と対向した現像領域に搬送される。
【００４２】
本実施形態ではブレード状である規制部材２９は、現像スリーブ２８の長手方向の軸線に沿って延在した板状のアルミニウムなどで形成された非磁性部材で構成される。図２に示すように、規制部材２９は感光体ドラム１よりも現像スリーブ２８の回転方向上流側に配設される。
【００４３】
そして、上述のように、規制部材２９の先端部と現像スリーブ２８との間を現像剤のトナーとキャリアの両方が通過して現像領域へと送られる。ここで規制部材２９の現像スリーブ２８の表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ２８上に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量が規制され、現像領域へ搬送される現像剤量が調整される。本実施形態においては、規制部材２９によって規制される、現像スリーブ２８上の単位面積当りの現像剤コート量を３０ｍｇ／ｃｍ２にしている。
【００４４】
＜現像方法＞
現像スリーブ２８上の現像剤は、現像スリーブ２８の回転に伴い感光体ドラム１と対向した現像領域に搬送される。ここで現像剤は、二成分現像剤中のトナーで現像することで、感光体ドラム１上に形成された静電潜像をトナー像として顕在化させる。
【００４５】
この時、現像効率、つまり、静電潜像へのトナーの付与率を向上させるために、現像スリーブ２８には電源から直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアス電圧が印加される。本実施形態では、−５００Ｖの直流電圧と、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが１８００Ｖ、周波数ｆが１２ｋＨｚの交流電圧が印加される。
【００４６】
二成分現像剤が現像に供されることでトナーが消費されると、現像容器２２中の二成分現像剤中のトナーが徐々に減少する。ここでもし極度にトナーが減少すると、通常の画像形成に支障をきたしはじめる懸念がある。そこで、現像装置４中には、図２及び図３に示すように、トナー濃度センサ２１が設けられている。トナー濃度センサ２１によりトナー濃度を把握することにより、トナーとキャリアからなる現像剤のトナー濃度（Ｔ／Ｄ）を一定の範囲にコントロールすることができる。
【００４７】
トナー濃度コントロールは、例えば、現像剤の透磁率変化を利用して行われ、トナー濃度センサ２１により現像剤の透磁率を検出し、トナー濃度センサ２１の出力値に応じて現像装置４へトナーの補給を行う方法がある。トナーの補給は、現像装置４の上方に設けられたトナー補給用のホッパー３１から、消費されたトナー分だけ現像装置４にトナーが補給される。
【００４８】
ホッパー３１の上方には、現像装置４への補給トナーＴ２を内包した補給トナーボトル３４（補給トナー容器）が設けられる。補給トナーボトル３４は、ホッパー３１内のトナーが常に一定量以上となるよう補給トナーＴ２を供給する。
【００４９】
ホッパー３１下部に設けられた開口部より、搬送パイプ３２が、現像装置４のトナー補給口３０まで連通している。このため、搬送パイプ３２を介して、ホッパー３１から現像装置４への補給トナーＴ２の補給が行われる。補給トナーＴ２は、現像装置４内に当初から収容される初期トナーＴ１と混合される。初期トナーＴ１及び補給トナーＴ２の詳細については、後述する。
【００５０】
ホッパー３１下部から搬送パイプ３２わたって、螺旋状の羽根を持つ回転可能な補給トナー搬送部材３３が設けられる。必要に応じて補給トナー搬送部材３３が駆動することで、ホッパー３１から現像装置４へのトナーの補給が行われる。
【００５１】
補給トナーの搬送パイプ３２に繋がった現像装置４のトナー補給口３０は、図３に示すように、現像装置４の現像室２３の現像剤搬送方向下流位置に繋がっている。その位置に補給されたトナーは、開口部１２を通じて撹拌室２４まで搬送され、その後、撹拌室２４を搬送されながら、現像容器２２中の現像剤と撹拌及び混合される。この過程で、補給時には未帯電の状態だった補給トナーは、現像剤中のキャリアと撹拌されて摩擦帯電される。これにより、補給トナーは現像可能な状態となり、現像に供されることとなる。
【００５２】
補給トナーの帯電付与安定化のためには、上記のような補給トナーの撹拌過程が必要である。しかし、この過程においては、補給トナーだけでなく現像容器２２中に元から存在していたトナーも撹拌される。このため、トナーが現像装置４に長期間滞在すると、撹拌や搬送に伴うシェアを受け続けることとなる。トナーへのシェアは、第一搬送スクリュー２５や第二搬送スクリュー２６よる撹拌以外にも、現像スリーブ２８上を規制部材２９によって規制されながら搬送される過程でも発生する。
【００５３】
このような摺擦を受けると、トナーに予め添加された外添剤が徐々にトナーから遊離したり、トナー表面に埋没したりしてしまうこととなる。背景技術でも述べたように、一般にトナーには流動性の付与を目的としてシリカやチタニア、アルミナ等の流動化剤を添加されている。このような外添剤が剥がれ落ちると現像剤の流動性が低下し、ひいてはトナー凝集塊の発生や画質の劣化等の問題が発生する可能性がある。
【００５４】
上記対策として、単純に外添剤を増やすことは外添剤が完全に剥がれ落ちるまでの時間に猶予を持たせることが可能である。しかし、これも背景技術で述べたように、初期の流動性が高くなりすぎて、現像スリーブ上の現像剤搬送性が低下してしまうなど、別の問題が発生してしまう懸念がある。
【００５５】
また、前述のように現像装置中で現像剤が撹拌や搬送される中でトナーがシェアを受けると、外添剤が徐々に剥がれ落ちるので、現像容器中には外添剤が徐々に蓄積されるが、単純に外添剤を増やすと、蓄積される量も増えることになる。このように外添剤が多量に蓄積されてくると、トナーの帯電レベルや環境依存等の耐久を通じての安定性に懸念が生じる。そこで、本実施形態では、以下のような構成としている。
【００５６】
上記不具合は、初期に現像容器に予め入れる初期現像剤と消費分を補給する補給現像剤とを同一の外添剤としていたことに由来する。そこで、本実施形態では初期現像剤と補給現像剤で外添量を変えることで上記問題点を解決する。
【００５７】
特許文献２及び特許文献３のように、初期トナーの外添剤に対して補給トナーの外添剤を増加させると、現像容器中に蓄積する外添剤の量が増えてしまう懸念がある。そこで、本実施形態では、補給トナー中の外添剤の量を、初期トナーの外添剤の量に対して少なくする。
【００５８】
しかし、初期トナーの外添剤量に対して補給トナーの外添剤量を単純に少なくすると、補給トナーの流動性が低下してしまい、耐久での流動性の低下に伴う画質の劣化に懸念が生じる。一方、補給トナーの流動性を確保すべく、初期トナーに対して補給トナーの外添剤量を少ない関係のまま外添剤量を増やすと、初期トナーの流動性が高くなるので、流動性が高過ぎることによる現像スリーブ搬送性不良等も懸念される。
【００５９】
さらに、上記のように初期の流動性が高く、耐久後の流動性が低い状況は流動性の変化が大きくなることも懸念である。初期と耐久後で流動性が大きく変化すると、流動性の変化に伴って現像剤の循環状態にも変化が生じる。その場合、例えば現像剤の現像容器中での現像剤量分布のバランスを初期の流動性で取っていた場合、耐久後に流動性が低下すると、現像容器中の現像剤量分布に不均一な状態が発生する。その結果、現像剤面の低下による現像スリーブへの現像剤の供給不良や現像剤面の上昇による現像容器からの現像剤の溢れ等が起こる懸念がある。
【００６０】
また、現像剤の流動性変化はトナー濃度センサの検知結果に悪い影響を与える懸念がある。本実施形態のようにトナー濃度センサにより透磁率を測定することでセンサ面のキャリア量を予測しトナー濃度を算出する場合、現像剤の流動性が変化すると、実際のトナー濃度が同じでも、異なるトナー濃度を算出する可能性がある。このような誤検知が生じると、トナー濃度を一定に保つことが困難となる。
【００６１】
上記不具合は、初期トナーに対して補給トナーの外添剤の量を単純に減らしたため、初期トナーに対して補給トナーの流動性が低下してしまったことに由来する。そこで、本実施形態では、流動性付与能の異なる２種類の外添剤を用いて、初期トナーと補給トナー（耐久トナー）でその外添剤の添加量及び比率を変える。これにより、初期トナーに対して補給トナーの外添剤の総添加量を減らしつつ、初期トナーに対して補給トナーの流動性が高くなる構成を達成していることが特徴である。
【００６２】
このような構成により、初期トナーに対して補給トナーの外添剤の量が少なく、外添剤の総量を減らしているので、外添剤の蓄積による問題を抑制できる。また、初期トナーに対して補給トナーの流動性を高くしているので、耐久後の流動性の低下による問題も抑制することができる。さらには、初期トナーの流動性を低く抑えられることから、初期の流動性が高くなりすぎることによる問題も抑制でき、結果的に初期から耐久を通じての流動性の変化をより小さく抑えることが可能となる。以下に詳細に説明する。
【００６３】
＜トナーの流動性の測定方法＞
本実施形態の詳細構成を説明する前に、トナーの流動性の測定方法について説明する。キャリアとトナーが混合された初期剤及びに補給剤のトナー特性（流動性など）を測定するためには、二成分現像剤のトナーとキャリアを分離する必要がある。そのためには、二成分現像剤中のトナーを全て現像し、現像したトナーと残ったキャリアを別々に回収すればよい。
【００６４】
基本的には、上記方法で分離したときのトナーの流動性は、トナーとキャリアを混合する前のトナーのみの流動性が反映されると考えられる。このため、簡易的にトナーのみの流動性を測定できる。発明者らは上記作業を簡単に行うために、株式会社エトワス社製の電界分離式帯電量測定装置を使用して行った。
【００６５】
上記装置は本来は帯電量測定装置だが、測定の過程で内スリーブにコートした二成分現像剤中のトナーを電界を用いて外スリーブに飛翔させることで、トナーとキャリアに容易に分離することが可能である。発明者は印加電圧２ｋＶ、現像剤量５ｇ、時間１２０ｓｅｃ、内スリーブと外スリーブのギャップを５ｍｍの条件で、トナーとキャリアを分離した。トナー量が多量に必要な場合は、上記作業を繰り返すことで、必要量を得た。
【００６６】
＜初期現像剤＞
初期現像剤は初期（スタート時）に現像容器に入れる現像剤を指す。本実施形態においては、初期現像剤として、初期トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤が使用される。初期現像剤は予め現像装置４に封入しておいてもよいし、初期設置時に現像装置４に補給しても良い。
【００６７】
初期現像剤中の初期トナーは、それ自体は公知のトナー、即ち、樹脂中に着色顔料や帯電制御剤、離型剤等を分散したものが使用される。
【００６８】
初期トナーに用いる樹脂としては、定着性を有するもの、例えばポリエステル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂等が使用される。
【００６９】
初期トナーに用いる着色顔料としては、通常、樹脂を１００重量％とした場合に２〜２０重量％の量で使用される。Ｂｋ（ブラック）顔料としては例えばカーボンブラック等、Ｙ（イエロー）顔料としては例えばナフトールイエロー等、Ｍ（マゼンタ）顔料としては例えばブリリアントカーミン６Ｂ等、Ｃ（シアン）顔料としては例えばフタロシアニンブルー等が使用される。
【００７０】
また、トナーの帯電量を制御する目的で、帯電制御剤として、通常、樹脂を１００重量％とした場合に０．１〜１０重量％の量が使用される。帯電制御剤としては例えば含金属アゾ染料等が使用される。
【００７１】
また、所定用紙に転写されたトナー像の定着を行う場合に離型性を付与するための離型剤が配合され、通常、樹脂を１００重量％とした場合に０．１〜２０重量％の量が使用される。離型剤としては、例えばパラフィン系や油脂系合成ワックス等が使用される。
【００７２】
樹脂中に上述した樹脂中に着色顔料や帯電制御剤、離型剤等を分散したトナーは粉砕分級法、重合法等のそれ自体公知の方法で製造しえる。例えば、粉砕分級法の場合は、トナー成分をヘンシェルミキサー等の混合機で前混合した後、二軸押出機等の混練装置を用いて混練し、この混練組成物を冷却した後、粉砕し、分級してトナーとする。かかるトナー粒径は、一般にコールターカウンターによる測定径が４〜１０μｍの範囲内であるのがよい。
【００７３】
上述したトナー粒子表面には、流動性改良を目的とした外添剤を添加することで、トナー粒子表面に外添剤を付着させて、その流動性を改善する。
【００７４】
流動性改良を目的とした外添剤としては、次のようなものが好適に使用される。例えば粒径が０．００５〜０．２μｍ程度のシリカ、チタン、アルミナ、各々にオルガノポリシロキサン、シラザン等により疎水化表面処理を施した疎水化処理シリカ、疎水化処理チタニア等がある。
【００７５】
外添剤としては、粒径が０．０８〜０．３μｍ程度の大きなものをスペーサー粒子がある。スペーサー粒子を外添剤としてトナー粒子に含有させることにより、トナーの転写効率を向上させることができる。このスペーサー粒子の外添により、トナー像と感光体表面の接触面積を小さくして、トナーの感光体表面からの剥離が容易に行われるようにする。これにより、トナー転写工程での転写効率を向上させることができる。スペーサー粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナ等が通常使用される。
【００７６】
外添剤の種類としては、通常、１種類の場合もあり得るが、上述のように、本実施形態は２種類の流動性付与能の異なる外添剤を用いるため、少なくとも２種類以上の外添剤を使用する。外添剤としては、スペーサー粒子を含めて２種類としてもよいし、スペーサー粒子に加えてさらに２種類以上添加するでもよい。また、スペーサー粒子は必ずしも用いなくともよい。スペーサー粒子を用いない場合でも、外添剤は２種類以上添加する必要がある。外添剤の添加量等の詳細については後述する。
【００７７】
上述したトナーと共に二成分現像剤を構成する磁性キャリアとしては、フェライトや鉄粉等のそれ自体公知のものが使用される。その粒径は、通常、３０〜１００μｍの範囲であるのが使用される。このような磁性キャリアとトナーが一般に概ね９５：５〜８５：１５程度の重量比（Ｔ／Ｄ比で言えば、５〜１５％）で混合され、二成分現像剤を構成する。
【００７８】
＜補給トナー＞
本実施形態において、現像によるトナーの消費に応じて補給されるトナーとしては、初期現像剤中の初期トナーに比較して、総外添剤量を減らしつつ、流動性が高くなるよう設定している点を除けば、初期トナーと同様の組成を有する。ここでいうトナーの流動性は、安息角を測定することで評価できる。図４は安息角及び崩壊角の測定方法の説明図である。
【００７９】
図４に示すように、安息角γは、平坦な安息角測定用テーブルＴｂに現像剤Ｄを堆積させた際に、斜面が自発的に崩れることなく安定を保てる最大傾斜角である。つまり、安息角γは、上部から現像剤Ｄをふるい落としたときに下部にできる山の角度、即ち、図４中のγで示す角度の最大値である。流動性が高いほど斜面は崩れやすく安息角γは小さくなる。逆に、流動性が低いほど斜面は崩れにくく安息角γは大きくなる。
【００８０】
安息角γの測定は、パウダーテスターを用いる方法がもっとも一般的である。すなわち、パウダーテスターを用いて、振動台に２４６μｍのふるいをセットし、その中に試料を２５０ｃｃ入れ、１８０秒間振動させる。試料を安息角測定用テーブルＴｂ上に堆積させて、堆積層の安息角γを角度測定アームにより測定する。したがって、上述のように初期トナーに対して補給トナーの流動性を高くするためには、初期現像剤に対して補給トナーを用いて作成した二成分現像剤の安息角γが小さくなるように調整すればよいこととなる。
【００８１】
流動性の比較方法は、トナーどうしの比較のみに限らず、トナーを含んだ現像剤どうしに対しても用いることができる。つまり、本実施形態のように二成分現像剤を用いる場合は、トナーと磁性キャリアを混合した二成分現像剤の形でも評価できる。この場合は、補給トナーと磁性キャリアを、初期現像剤中の初期トナーと磁性キャリアと同じ比率で混合し、安息角を初期現像剤と比較すればよい。
【００８２】
トナーで評価するのと二成分現像剤で評価するのでは絶対値は異なるが、初期トナーと補給トナーで大小関係は逆転する事が無い。したがって、上述のように初期トナーに対して補給トナーの流動性を高くするためには、初期現像剤に対して補給トナーを用いて作成した二成分現像剤の安息角γが小さくなるように調整すればよいこととなる。
【００８３】
本実施形態では、初期トナーに対して、総外添剤量を減らしつつ、補給トナーの流動性を高くする。そして、このための手段として、２種類の流動性付与能の異なる外添剤を用い、初期トナーと補給トナーとでその外添剤の添加量及び比率を変えることで行っている。
【００８４】
ここでいう流動性付与能とは、トナーに対して外添剤を一定量添加した時に流動性を付与する能力のことを指し、ここでは外添剤の添加前のトナー１００体積％に対して外添剤を１．０体積％添加した時の流動性で評価する。流動性の評価は上述の安息角を測定することで行える。
【００８５】
なお、１．０体積％添加時の流動性の測定が困難な場合は、１．０体積％の添加にこだわる必要はなく、流動性を評価した際の添加量が確定していれば、その添加量から１．０体積％時の流動性、つまり流動性付与能を予測してもよい。
【００８６】
２種類の外添剤の流動性付与能を評価するには、同一の外添前トナーに対して各々の外添剤をトナー１００体積％に対して１．０体積％添加したトナーを用意する。そして、各々の安息角を測定した結果、流動性がより高い、つまり、安息角γが小さい外添剤がより流動性付与能が高い外添剤となる。本実施形態のように二成分現像剤を用いた現像方式を用いる場合には、同一キャリア、同一Ｔ／Ｄ比で二成分現像剤を作成し評価してもよいのは、先にも述べたとおりである。
【００８７】
＜外添剤の構成＞
上述のように、本実施形態では２種類の流動性付与能の異なる外添剤を用い、初期トナーと補給トナーとの間で、外添剤の添加量及び比率を調整する。これにより、補給トナーの総外添剤量を減らしつつ、流動性を高くすることができる。これを達成するための外添剤の詳細構成を以下に述べる。
【００８８】
初期トナー、補給トナーには少なくとも２種類の流動性付与能の異なる外添剤を添加する。流動性付与能に関しては予め上述の方法で評価可能なので、大小関係を明確にしておく。２種類の外添剤のうち、流動性付与能のより高い外添剤（第一外添剤）の添加量をＷｈ体積％（トナー１００体積％に対する添加量）とする。一方、より流動性付与能の低い外添剤（第二外添剤）の添加量をＷｌ体積％（トナー１００体積％に対する添加量）とする。以下の説明において、特に、初期トナーに対する添加量を各々Ｗｈ（start）、Ｗｌ（start）と表記し、補給トナーに対する添加量を各々Ｗｈ（supply）、Ｗｌ（supply）と表記する。
【００８９】
本実施形態においては、初期トナーに対して補給トナーでの外添剤の総添加量を下げている。従って、総添加量（Ｗｈ＋Ｗｌ）が初期トナーに対して、補給トナーで小さくなるようにしている。つまり、
Ｗｈ（start）＋Ｗｌ（start）＞Ｗｈ（supply）＋Ｗｌ（supply）
とする。このように、初期トナーに対して補給トナーで外添剤の総量を減らすと、外添剤の蓄積を抑制することができる。これに付随して、外添剤の蓄積による問題を抑制することができる。
【００９０】
この場合、初期トナーは補給トナーよりも外添剤の総添加量を多くしていることになる。これにより、以下の利点もある。つまり、初期から低画像比率の耐久が続くような場合、耐久が進み外添剤が徐々に遊離したとしても、初期トナーの外添剤の添加量が多ければ、完全に外添剤がなくなるまでの時間に猶予ができる。このため、外添剤の流動性付与機能をより長く維持することができる。
【００９１】
通常、初期トナーに対して補給トナーの外添剤の量を単純に減らすと、初期トナーに対して補給トナーの流動性が低下してしまう。そこで、本実施形態においては、流動性付与能の異なる２種類の外添剤を用い、第一外添剤と第二外添剤を添加する量や添加比率を、初期トナーと補給トナーとの間で変えている。
【００９２】
本実施形態においては、補給トナーにおける流動性付与能の高い外添剤の外添比率を、初期トナーにおける比率に比較して、相対的に多くしている。ここで、流動性付与能の低い外添剤の添加量に対する流動性付与能の高い外添剤の添加量の比率を、高流動性付与外添比率（Ｗｈ／Ｗｌ）として定義する。この場合に、高流動性付与外添比率（Ｗｈ／Ｗｌ）が初期トナーに対して補給トナーで大きくなるようにしている。つまり、Ｗｈ（start）／Ｗｌ（start）＜Ｗｈ（supply）／Ｗｌ（supply）とする。
【００９３】
このように、補給トナーにおける流動性付与能の高い外添剤の添加比率を高くすると、初期トナーに比べて補給トナーの外添剤総量は少ないものの、補給トナーの流動性を高くすることができる。
【００９４】
初期トナーに対して補給トナーの流動性を高くするには上記構成が必要だが、厳密には、上記式を満たせば補給トナーの流動性が初期トナーより必ず高くなるとは限らない。補給トナーが初期トナーより流動性が高くなるかは、外添剤の比率だけでなくその種類や添加量によって微妙に異なってくるからである。ただし、各々の外添剤の流動性付与能を測定しておけば、その結果に基づいて、以下のようにして、補給トナーの流動性を初期トナーより高くすることが可能である。
【００９５】
まず、流動性付与能の異なる２種類の外添剤の各々の流動性付与能を評価しておく。外添剤の流動性付与能の評価は、上述のように、外添前トナー１００体積％に対して各々の外添剤を１．０体積％添加したトナーを用意し、各々のトナーあるいは磁性キャリアと混合した二成分現像剤の安息角を測定することで評価できる。
【００９６】
流動性付与能としては、本実施形態では、（流動性付与能）＝（１．０体積％外添後のトナーないし二成分現像剤の安息角）、として定義する。従って、１．０体積％外添後のトナーあるいは二成分現像剤の安息角を測定しておけばよい。
【００９７】
次に、２種類の外添剤の各々の流動性付与能の評価結果に基づいて、実際のトナーの流動性を評価する。実際のトナーの流動性を評価する場合には、外添剤の流動性付与能だけでなく、実際に添加された量も影響する。一つの外添剤に着目すると、一般に外添剤の添加量は多くするほど流動性は高くなり、安息角は小さくなる傾向がある。よって、外添剤量を増やせばと安息角が小さくなるという、概ね反比例の関係にあるといえる。
【００９８】
従って、流動性を評価する際には、流動性付与能（安息角）は逆数にして考えたほうが良く、流動性付与能の逆数が大きいほど流動性が高いと評価できる。流動性付与能は１．０体積％添加した場合の安息角で定義したので、これが実際のトナーではどのようになるかを見積もるためには、実際に添加した外添剤の体積％をかけてやればよい。
【００９９】
例えば、実際のトナーで外添剤が２．０体積％添加されている場合には、流動性付与能の逆数に２．０を掛ければ、実際のトナーの流動性が評価できる。流動性付与能の逆数に外添剤の添加量を掛けた値が大きいほどより流動性が高いと評価できる。
【０１００】
以上より、外添剤の流動性付与能と添加量が分れば、実際のトナーの流動性を評価することが可能となる。２種類の外添剤を添加している場合には、各々の外添剤の流動性付与能の逆数に各々の添加量で掛けたもの（添加量Ｗ／流動性付与能Ｆ）を足し合わせれば、流動性を評価できる。
【０１０１】
例えば、２種類の外添剤のうち流動性付与能の高い外添剤の流動性付与能をＦｈ、流動性付与能の低い外添剤の流動性付与能をＦｌとする。また、初期トナーに対する添加量が各々Ｗｈ（start）、Ｗｌ（start）、補給トナーに対する添加量が各々Ｗｈ（supply）、Ｗｌ（supply）とする。この場合、初期トナーと補給トナーの各々の流動性は次のようになる。
【０１０２】
すなわち、初期トナーの流動性は、（Ｗｈ（start）／Ｆｈ）＋（Ｗｌ（start）／Ｆｌ）で、表すことができ、補給トナーの流動性は、（Ｗｈ（supply）／Ｆｈ）＋（Ｗｌ（supply）／Ｆｌ）で表すことができる。この値が大きい程、流動性は高いといえる。
【０１０３】
従って、（Ｗｈ（start）／Ｆｈ）＋（Ｗｌ（start）／Ｆｌ）の値よりも、（Ｗｈ（supply）／Ｆｈ）＋（Ｗｌ（supply）／Ｆｌ）の値の方が大きくなるよう、外添剤の種類、添加量を選択する。これにより、初期トナーの流動性よりも補給トナーの流動性が高くなる。
【０１０４】
上記構成のように、初期トナーに対して補給トナーの流動性を高くすれば、耐久後の流動性の低下による問題の発生を抑制することができる。また、初期トナーの流動性を低く抑えられることから、初期の流動性が高くなりすぎることによる問題の発生も抑制できる。
【０１０５】
更に、初期トナーの外添剤の量を増やすことができるので、結果的に初期から耐久を通じての流動性の変化も小さく抑えることが可能となる。さらには、補給トナーは、流動性は高いものの総外添剤量を減らしているので、耐久での外添剤の蓄積による問題の発生も抑制できる。したがって、本実施形態が解決しようとしている課題が解決できる。
【０１０６】
なお、外添剤の添加量の測定には種々の方法があるが、蛍光Ｘ線分析法で求めるのが一般的である。すなわち、外添剤の添加量が既知のトナーについて、蛍光Ｘ線分析法で検量線を作成し、この検量線を用いて、添加剤の添加量を求める。
【０１０７】
外添剤の添加量を詳細に知ることが困難な場合は、透過型電子顕微鏡で観察し、外添剤粒径、単位面積辺りの外添剤個数を１００個のトナーに対して測定し平均化することで、簡易的に確認することが可能である。
【０１０８】
以下に、本実施形態の構成を用いて具体的な実験を行った実施例と、各実施例と比較した比較例の現像剤の構成を説明する。
【０１０９】
＜実施例＞
（実施例１）
トナー粒子は、下記処方により、各剤を二軸押し出し機を用いて溶融混練し、この混練物をジェットミルで粉砕し、風力分級機で分級し、平均粒径が５．５μｍのトナーを得た。具体的なトナー処方は、樹脂：１００重量％、着色剤：１０重量％、電荷制御剤：１重量％、離型剤：５重量％、である。
【０１１０】
外添剤は、０．０２μｍと０．１０μｍの平均粒径の異なる２種類のシリカ粉末を用いた。０．１０μｍのシリカ粉末は流動性付与剤として以外に先に説明したスペーサー粒子も兼ねている。
【０１１１】
流動性付与能は、０．０２μｍシリカ粉末と０．１０μｍシリカ粉末の各々の流動性付与能を測定した。本実施例においては、各々の外添剤を１．０体積％添加したトナーを後述の初期現像剤で用いるフェライトキャリアとＴ／Ｄ比８％に混合して、二成分現像剤の状態で先述の安息角測定方法に従って測定した。
【０１１２】
一般的に粒径が小さい外添剤ほど流動性付与能が高くなるが、測定の結果、実際、０．０２μｍシリカ粉末の安息角（流動性付与能Ｆｈ）は２０（°）で、０．１μｍシリカ粉末の安息角（流動性付与能Ｆｌ）は６０（°）だった。したがって、粒径の小さい０．０２μｍシリカ粉末はより安息角が小さく流動性付与能が高い。逆に、粒径の大きな０．１μｍシリカ粉末は安息角が大きく流動性付与能が低い。
【０１１３】
一般的に、粒径が小さい外添剤ほどトナー表面を密に覆うことが可能なため、流動性付与能が高くなるので、粒径の異なる外添剤を用意すれば、２種類の流動性付与能の異なる外添剤を用意することが可能となる。
【０１１４】
初期トナー及び初期現像剤は、上記トナー粒子に対して、下記処方により、外添剤を添加し、ヘンシェルミキサーで２分間混合して初期トナーを得た。さらに、この初期トナーと平均粒径が３５μｍのフェライトキャリアをＴ／Ｄ比が８％となるようにボールミルで混合し、現像剤を調整した。具体的な初期トナー外添処方は、０．０２μｍシリカ粉末：０．５体積％（＝Ｗｈ（start））、０．１０μｍシリカ粉末：２．０体積％（＝Ｗｌ（start））、である。
【０１１５】
補給トナーは、上記トナー粒子に対して、下記処方により外添剤を添加し、ヘンシルミキサーで２分間混合して補給トナーを得た。具体的な補給トナー外添処方は、０．０２μｍシリカ粉末：１．０体積％（＝Ｗｈ（supply））、０．１０μｍシリカ粉末：１．０体積％（＝Ｗｌ（supply））、である。
【０１１６】
総外添量については、初期トナーの総外添量はＷｈ（start）＋Ｗｌ（start）＝０．５＋２．０＝２．５体積％となり、補給トナーの総外添量はＷｈ（supply）＋Ｗｌ（supply）＝１．０＋１．０＝２．０体積％となる。したがって、総外添量Ｗｈ＋Ｗｌは初期トナーに比較して補給トナーが少ない。
【０１１７】
高流動性付与外添比率について、初期トナーの高流動性付与外添比率は、Ｗｈ（start）／Ｗｌ（start）＝０．５／２．０＝０．２５となる。補給トナーの高流動性付与外添比率はＷｈ（supply）／Ｗｌ（supply）＝１．０／１．０＝１．０となる。したがって、高流動性付与外添比率を示すＷｈ／Ｗｌは初期トナーに比較して補給トナーが大きい。
【０１１８】
流動性について、本実施例１では、初期トナーにおいては（Ｗｈ（start）／Ｆｈ）＋（Ｗｌ（start）／Ｆｌ）＝０．５／２０＋２．０／６０≒０．０５８となる。補給トナーにおいては（Ｗｈ（supply）／Ｆｈ）＋（Ｗｌ（supply）／Ｆｌ）＝１．０／２０＋１．０／６０≒０．０６７となる。このように、補給トナーの流動性を示す（Ｗｈ（supply）／Ｆｈ）＋（Ｗｌ（supply）／Ｆｌ）の値が、初期トナーの流動性を示す（Ｗｈ（start）／Ｆｈ）＋（Ｗｌ（start）／Ｆｌ）の値を上回るように外添剤の添加量を調整する。これにより、補給トナーの流動性を初期トナーの流動性より高くすることができる。
【０１１９】
実際に、初期トナー及び補給トナーを初期現像剤で用いるフェライトキャリアとＴ／Ｄ比８％に混合して、二成分現像剤の状態で先述の安息角測定方法に従って測定した。この結果、初期トナーは２４（°）、補給トナーは１８（°）であり、補給トナーの流動性を初期トナーの流動性より高くできた。
【０１２０】
実験は、上記の初期トナー及び補給トナーを用いて、画像比率が２％のテスト画像と４０％のテスト画像とで１万枚の連続複写を各々行った。評価は、現像スリーブの現像剤搬送性、凝集隗の発生及びトナー帯電量（Ｑ／Ｍ）の推移について行った。同時に、画像比率２％耐久での流動性の推移、及び、画像比率４０％耐久での外添剤の蓄積量の推移も同時に評価した。次に、具体的な評価方法を以下に示す。
【０１２１】
現像スリーブの現像剤搬送性については、初期における現像スリーブの現像剤搬送性を評価した。目視で判断し、現像スリーブの現像剤のコートされる量が長手で安定せずムラになっていることが確認された場合は×、ムラが認められなかった場合には○で示した。
【０１２２】
凝集隗の発生については、画像比率が２％の耐久において、凝集隗の発生による画像不良を評価した。目視で判断し、発生した凝集隗がブレードにつまりその部分でスジ状の画像抜けが発生した場合は×、発生が認められなかった場合は○で示した。
【０１２３】
トナー帯電量（Ｑ／Ｍ）の推移については、画像比率が４％の耐久において、初期に対する４万枚複写後のトナー帯電量（Ｑ／Ｍ）の低下量を評価した。トナー帯電量（Ｑ／Ｍ）の測定は最も一般的なブローオフ法によった。
【０１２４】
流動性については、画像比率２％耐久における流動性を評価した。流動性の評価は耐久中の現像剤をサンプリングし、先述の安息角測定によって評価した。
【０１２５】
外添剤の蓄積量については、画像比率４０％耐久における外添剤の蓄積を評価した。全自動の蛍光Ｘ線分析装置を使用してＳｉ量の定量を行うことで、外添剤の蓄積量を評価した。ＳｉＯ２標準品を用いて検量線を作成し、試料１０ｇを専用リング内に圧縮成型して、３時間減圧乾燥を行った後、上記装置で上記検量線から定量分析を行うこととした。
【０１２６】
実験結果を図５及び図６に示す。図５は実施例と比較例の実験結果を比較する図表である。図６は実施例と比較例の実験結果を比較するグラフである。（ａ）が画像比率２％耐久での流動性の推移、（ｂ）が画像比率４０％耐久での外添剤の蓄積量の推移である。
【０１２７】
本実施例１の構成においては、初期トナーと補給トナーの外添を変更することにより、初期トナーの流動性が高くなりすぎることを抑えることができた。このため、初期における現像スリーブの現像剤搬送性不良は発生しなかった。また、補給トナーの流動性を高くできたため、流動性の悪化も抑えることができて、画像比率２％の耐久においても凝集隗の発生はなかった。この時、流動性の変化量も小さく抑えることができた。さらに、補給トナーの総外添量を低く抑えたため、耐久による外添剤の蓄積量も抑えることができ、画像比率４０％の耐久におけるトナー帯電量（Ｑ／Ｍ）の推移も比較的良好であった。
【０１２８】
（実施例２）
トナー粒子は、実施例１と同じものを使用した。外添剤は、０．０５μｍの平均粒径の疎水化処理シリカ粉末と同粒径の通常のシリカ粉末を用いた。
【０１２９】
流動性付与能は、疎水化処理シリカ粉末とシリカ粉末の各々の流動性付与能を測定した。実施例１と同様、二成分現像剤の状態で先述の安息角測定方法に従って測定した。一般的に、疎水化処理の施された外添剤ほど流動性付与能が高くなるが、測定の結果、疎水化処理シリカ粉末の安息角（流動性付与能Ｆｈ）は１５（°）で、シリカ粉末の安息角（流動性付与能Ｆｌ）は３０（°）だった。したがって、疎水化処理の施されたシリカ粉末がより安息角が小さく流動性付与能が高い。逆に、疎水化処理の施されていないシリカ粉末は安息角が大きく流動性付与能が低い。
【０１３０】
一般的に、疎水化処理が行われると、流動性付与能が高くなる。これは、疎水化処理を行うと外添剤の表面に水分が吸着しづらくなり、液架橋力を抑えられることによる。したがって、疎水化処理状態の異なる外添剤を用意すれば、２種類の流動性付与能の異なる外添剤を用意することが可能となる。疎水化処理状態は、以下に示すメタノールを用いた疎水化度測定によって評価できる。測定の結果、疎水化処理シリカ粉末は疎水化度が８０％と高く、シリカ粉末は疎水化度が３０％と低かった。
【０１３１】
疎水化度について、微粒子の疎水化度を評価するためのメタノールを用いた疎水化度測定は、次のように行なう。供試微粒子０．２ｇを容量２５０ｍｌの三角フラスコの水５０ｍｌに添加する。メタノールをビュレットから滴定する。この際、フラスコ内の溶液はマグネチックスターラーで常時撹拌する。微粒子の沈降終了は、全量が液体中に懸濁することによって確認され、疎水化度は、沈降終了時点に達した際のメタノール及び水の液状混合物中のメタノールの百分率として表される。
【０１３２】
初期トナー及び初期現像剤は、下記処方により、実施例１と同じ方法で作成した。すなわち、初期トナー外添処方は、疎水化処理シリカ粉末：０．２体積％（＝Ｗｈ（start））、シリカ粉末：１．０体積％（＝Ｗｌ（start））、である。
【０１３３】
補給トナーは、下記処方により、実施例１と同じ方法で作成した。すなわち、補給トナー外添処方は、疎水化処理シリカ粉末：０．５体積％（＝Ｗｈ（supply））、シリカ粉末：０．４体積％（＝Ｗｌ（supply））、である。
【０１３４】
総外添量について、初期トナーの総外添量はＷｈ（start）＋Ｗｌ（start）＝０．２＋１．０＝１．２体積％、補給トナーの総外添量はＷｈ（supply）＋Ｗｌ（supply）＝０．５＋０．４＝０．９体積％となる。したがって、総外添量Ｗｈ＋Ｗｌは初期トナーに比較して補給トナーが少ない。
【０１３５】
高流動性付与外添比率は、初期トナーの高流動性付与外添比率はＷｈ（start）／Ｗｌ（start）＝０．２／１．０＝０．２、補給トナーの高流動性付与外添比率はＷｈ（supply）／Ｗｌ（supply）＝０．５／０．４＝１．２５となる。したがって、高流動性付与外添比率を示すＷｈ／Ｗｌは初期トナーに比較して補給トナーが大きい。
【０１３６】
流動性について、本実施例２においては、初期トナーにおいては（Ｗｈ（start）／Ｆｈ）＋（Ｗｌ（start）／Ｆｌ）＝０．２／１５＋１．０／３０≒０．０３５である。また、補給トナーにおいては（Ｗｈ（supply）／Ｆｈ）＋（Ｗｌ（supply）／Ｆｌ）＝０．５／１５＋０．４／３０≒０．０４７となる。このように、初期トナーにおける（Ｗｈ（start）／Ｆｈ）＋（Ｗｌ（start）／Ｆｌ）の値よりも、補給トナーにおける（Ｗｈ（supply）／Ｆｈ）＋（Ｗｌ（supply）／Ｆｌ）の値を大きくする。これにより、補給トナーの流動性を初期トナーの流動性よりも高くすることができる。
【０１３７】
実際に、初期トナー及び補給トナーを初期現像剤で用いるフェライトキャリアとＴ／Ｄ比８％に混合して、二成分現像剤の状態で先述の安息角測定方法に従って測定した。この結果、初期トナーは２８（°）、補給トナーは２０（°）であり、補給トナーの流動性を初期トナーの流動性より高くすることができた。
【０１３８】
実験は実施例１と全く同じ実験を行い、その評価結果を図５及び図６に示す。本実施例２の構成においては、実施例１と同様の理由により、初期における現像スリーブの現像剤搬送性不良、画像比率２％の耐久における凝集塊の発生はなかった。この時、流動性の変化量も小さく抑えることができた。さらに、画像比率４０％の耐久におけるトナー帯電量（Ｑ／Ｍ）の推移も比較的良好であった。
【０１３９】
（比較例１）
比較例１では、実施例１の初期現像剤を使用し、かつ、初期現像剤中の初期トナーと同じ物を補給トナーとして使用して、実施例１と全く同じ実験を行った。評価結果を図５及び図６に示す。
【０１４０】
本比較例１の構成においては、初期における現像スリーブの現像剤搬送性不良は発生せず、画像比率４０％の耐久におけるトナー帯電量（Ｑ／Ｍ）の推移も比較的良好であった。
【０１４１】
しかしながら、画像比率２％の耐久で凝集塊による画像不良が発生した。これは、比較例１においては、初期トナーと補給トナーで同じ外添量のトナーを用いたため、補給トナーの流動性があまり高くなく、画像比率の低い耐久で流動性が低下してしまったことによる。
【０１４２】
（比較例２）
比較例２では、外添剤のみ以下のように変更した。その他は比較例１と同じ初期現像剤、補給トナーを使用して、実施例１と全く同じ実験を行った。評価結果を図５及び図６に示す。具体的に、初期トナー及び補給トナーの外添処方は、０．０２μｍシリカ粉末：１．５体積％（＝Ｗｈ（start）＝Ｗｈ（supply））、０．１０μｍシリカ粉末：２．０体積％（＝Ｗｌ（start）＝Ｗｈ（supply））、とした。
【０１４３】
総外添量については、初期トナー及び補給トナーの総外添量は、いずれも、Ｗｈ（start）＋Ｗｌ（start）＝Ｗｈ（supply）＋Ｗｌ（supply）＝１．５＋２．０＝３．５体積％となる。
【０１４４】
流動性について、初期トナー及び補給トナーを初期現像剤で用いるフェライトキャリアとＴ／Ｄ比８％に混合して、二成分現像剤の状態で先述の安息角測定方法に従って測定した。この結果、流動性は１４であった。
【０１４５】
本比較例２の構成においては、画像比率２％の耐久で凝集塊の発生はなかった。しかしながら、初期における現像スリーブの現像剤搬送性不良が発生し、画像比率４０％の耐久におけるトナー帯電量（Ｑ／Ｍ）の推移のレベルも悪化していた。これは以下のように考えられる。
【０１４６】
比較例２においては初期トナーと補給トナーで同じ外添量のトナー用い、かつその外添量が多かったため、耐久を通じての流動性は良くなった。一方、初期トナーの流動性が高くなりすぎてしまったため、現像剤搬送性不良が発生した。また、補給トナーの総外添剤量も多いため、耐久での外添剤蓄積量が増加してしまい、画像比率４０％の耐久におけるトナー帯電量（Ｑ／Ｍ）の推移も悪化した。
【０１４７】
（比較例３）
比較例３では、実施例１と同じトナー粒子、外添剤、フェライトキャリアを用いて、同様の方法で実験を行った。ただし、外添剤の添加量を次のように変えた。
【０１４８】
初期トナー外添処方は、０．０２μｍシリカ粉末：０．５体積％（＝Ｗｈ（start））、０．１０μｍシリカ粉末：１．０体積％（＝Ｗｌ（start））、とした。また、補給トナー外添処方は、０．０２μｍシリカ粉末：１．０体積％（＝Ｗｈ（supply））、０．１０μｍシリカ粉末：２．０体積％（＝Ｗｌ（supply））、である。
【０１４９】
総外添量について、初期トナーの総外添量は、Ｗｈ（start）＋Ｗｌ（start）＝０．５＋１．０＝１．５体積％、補給トナーの総外添量はＷｈ（supply）＋Ｗｌ（supply）＝１．０＋２．０＝３．０体積％となる。したがって、総外添量Ｗｈ＋Ｗｌは、初期トナーに比較して補給トナーが多い。
【０１５０】
高流動性付与外添比率について、初期トナーの高流動性付与外添比率はＷｈ（start）／Ｗｌ（start）＝０．５／１．０＝０．５、補給トナーの高流動性付与外添比率はＷｈ（supply）／Ｗｌ（supply）＝０．５／１．０＝０．５となる。したがって、高流動性付与外添比率を示すＷｈ／Ｗｌは初期トナーと補給トナーで変わらない。
【０１５１】
流動性について、本比較例においては、初期トナーにおいては（Ｗｈ（start）／Ｆｈ）＋（Ｗｌ（start）／Ｆｌ）＝０．５／２０＋１．０／６０≒０．０４２となる。また、補給トナーにおいては（Ｗｈ（supply）／Ｆｈ）＋（Ｗｌ（supply）／Ｆｌ）＝１．０／２０＋２．０／６０≒０．０８３となる。したがって、補給トナーの流動性を初期トナーの流動性よりも高くすることが期待できる。
【０１５２】
実際に、初期トナー及び補給トナーを初期現像剤で用いるフェライトキャリアとＴ／Ｄ比８％に混合して、二成分現像剤の状態で先述の安息角測定方法に従って測定した。この結果、初期トナーは２８（°）、補給トナーは１７（°）であり、補給トナーの流動性を初期トナーの流動性より高くできた。
【０１５３】
実験は実施例１と全く同じ実験を行い、その評価結果は図５及び図６に示す。本比較例３の構成においては、初期トナーと補給トナーで外添量を変化させて、初期トナーに対して補給トナーの流動性を低下させているので、初期における現像スリーブの現像剤搬送性不良は発生せず、画像比率２％の耐久で凝集塊の発生もなかった。しかしながら、初期トナーに対して補給トナーで総外添量を増やすことで流動性を高めているため、耐久での外添剤蓄積量が増加してしまい、画像比率４０％の耐久におけるトナー帯電量（Ｑ／Ｍ）の推移が悪化した。
【０１５４】
（比較例４）
比較例４では、実施例１と同じトナー粒子、外添剤、フェライトキャリアを用いて、同様の方法で実験を行った。ただし、外添剤の添加量を以下のように変えた。本比較例４は実施例１の場合とは異なり、外添剤として流動性付与能の比較的高い０．０２μｍシリカ粉末のみを用いた。
【０１５５】
すなわち、初期トナー外添処方は、０．０２μｍシリカ粉末：１．０体積％（＝Ｗ（start））のみである。また、補給トナー外添処方は、０．０２μｍシリカ粉末：０．５体積％（＝Ｗ（supply））のみである。
【０１５６】
外添量は、初期トナーに比較して補給トナーを少なくした。流動性は、初期トナーに比較して補給トナーのほうが外添量が少ないため、流動性が低くなる。実際に、初期トナー及び補給トナーを初期現像剤で用いるフェライトキャリアとＴ／Ｄ比８％に混合して、二成分現像剤の状態で先述の安息角測定方法に従って測定した。この結果、初期トナーは２８（°）、補給トナーは４０（°）であり、補給トナーの流動性が初期トナーの流動性より低くなった。
【０１５７】
実験は実施例１と全く同じ実験を行い、その評価結果は図５及び図６に示した。本比較例４の構成においては、初期における現像スリーブの現像剤搬送性不良は発生しなかった。また、初期トナーに比較して補給トナーが少ないので、耐久での外添剤蓄積量が少なく、画像比率４０％の耐久におけるトナー帯電量（Ｑ／Ｍ）の推移も極めて良好であった。しかしながら、補給トナーの流動性が初期トナーより低いため、画像比率２％の耐久で凝集塊が発生した。
【符号の説明】
【０１５８】
Ｄ…現像剤
Ｔ１…初期トナー
Ｔ２…補給トナー
１…感光体ドラム
４…現像装置
２１…トナー濃度センサ
２２…現像容器
２８…現像スリーブ
３４…補給トナーボトル
１００…画像形成装置
【図１】
2015200817.tif 000003
【図２】
2015200817.tif 000004
【図３】
2015200817.tif 000005
【図４】
2015200817.tif 000006
【図５】
2015200817.tif 000007
【図６】
2015200817.tif 000008