(57)【要約】【課題】プレミックス現像方式の現像装置を複数設置した場合に、定着装置に近い現像装置の内部に収容された現像剤中のキャリアがスペント化してしまう不具合が生じにくい、画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の現像装置２３（２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ）のうち、定着装置３０に最も近い現像装置２３（２０Ｍ）に供給される現像剤Ｇにおけるキャリア重量比が、その他の現像装置（２０Ｙ、２０Ｃ、２０ＢＫ）に供給される現像剤Ｇにおけるキャリア重量比に比べて大きくなるように設定している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む現像剤が内部にそれぞれ収容されるとともに、内部に収容された現像剤の一部又は全部を外部に排出可能にそれぞれ構成されて、像担持体の表面に形成された潜像を現像してトナー像をそれぞれ形成する複数の現像装置と、
前記複数の現像装置の内部に向けてそれぞれ現像剤を供給する複数の現像剤供給手段と、
記録媒体上に転写されたトナー像を定着する定着装置と、
を備え、
前記複数の現像装置のうち現像装置の外縁と前記定着装置の外縁とを結ぶ最短距離が最も短くなる現像装置を第１現像装置として、前記複数の現像剤供給手段のうち当該第１現像装置に現像剤を供給する現像剤供給手段を第１現像剤供給手段として、前記現像剤供給手段から前記現像装置に供給される現像剤におけるキャリアの重量比をキャリア重量比としたときに、前記複数の現像剤供給手段のうち、前記第１現像剤供給手段から供給される現像剤におけるキャリア重量比が、その他の現像剤供給手段から供給される現像剤におけるキャリア重量比に比べて大きくなるように構成されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の現像剤供給手段から供給される現像剤におけるキャリア重量比がそれぞれ３〜３０重量％の範囲内になるように構成された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】
前記複数の現像剤供給手段から供給される現像剤におけるキャリア重量比がそれぞれ異なるように構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の現像装置は、黒色用の現像装置と、カラー用の複数の現像装置と、を具備し、
前記複数の現像剤供給手段のうち、前記カラー用の複数の現像装置に現像剤をそれぞれ供給するカラー用の複数の現像剤供給手段は、それぞれから供給される現像剤におけるキャリア重量比が、前記最短距離が長くなるものほど小さくなるように構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記複数の現像装置は、黒色用の現像装置と、カラー用の複数の現像装置と、を具備し、
黒色用の現像剤におけるトナーは、着色剤としてカーボンブラックを用いて形成され、
黒色用の現像剤におけるキャリアのトナーに対する帯電能力が、カラー用の複数の現像剤におけるキャリアのトナーに対する帯電能力よりも高くなるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、プレミックス現像方式の現像装置が複数設置された画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、複数の現像装置が中間転写ベルトに対向するように並設されたタンデム型のものであって、複数の現像装置にトナーとキャリアとからなる２成分現像剤をそれぞれ供給するプレミックス現像方式を用いたものが広く知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
詳しくは、特許文献１における画像形成装置は、４つの感光体ドラム（像担持体）が中間転写ベルトに対向するように並設されている。４つの感光体ドラムに対向する位置には、それぞれ、ブラック（黒色）、イエロー、マゼンタ、シアンに対応した現像装置が設置されていて、これらの現像装置によって４つの感光体ドラム上にそれぞれブラック、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像が形成される。そして、これらの感光体ドラム上に形成されたトナー像が中間転写ベルト上に重ねて転写（１次転写）される。さらに、中間転写ベルト上に１次転写されたトナー像は、中間転写ベルトと２次転写ローラとの対向位置で、カラー画像として記録媒体上に転写（２次転写）される。その後、記録媒体上に２次転写されたトナー像は、定着装置の位置で、加熱・溶融されて記録媒体上に定着される。
また、４つの現像装置の内部には、それぞれ現像剤供給手段から２成分現像剤が適宜に供給される。そして、それぞれの現像装置内において劣化したキャリア（現像剤）が外部に排出される。
【０００４】
一方、特許文献１には、複数色の現像剤の交換作業を短時間に効率的におこなうことを目的として、使用頻度の高い黒色用の現像装置に供給される２成分現像剤に含まれるキャリアの比率を、他の現像装置に供給される２成分現像剤に含まれるキャリアの比率よりも大きく設定する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の技術は、プレミックス現像方式の現像装置を用いているため、現像装置におけるキャリアの劣化のスピードが遅くなって、現像剤の交換サイクルが長期化される効果が充分に期待できる。
しかし、従来の技術は、定着装置に近い現像装置に収容された現像剤が、他の現像装置に収容された現像剤に比べて、温度が高くなってしまい、プレミックス現像方式によって現像装置内の現像剤の入れ替えをおこなっていても、現像剤中のキャリアがスペント化してしまう不具合が生じてしまうことがあった。そして、このようにキャリアのスペント化が生じてしまうと、異常画像やトナー飛散などの２次的な不具合が発生してしまうことになる。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、プレミックス現像方式の現像装置を複数設置した場合に、定着装置に近い現像装置の内部に収容された現像剤中のキャリアがスペント化してしまう不具合が生じにくい、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、トナーとキャリアとを含む現像剤が内部にそれぞれ収容されるとともに、内部に収容された現像剤の一部又は全部を外部に排出可能にそれぞれ構成されて、像担持体の表面に形成された潜像を現像してトナー像をそれぞれ形成する複数の現像装置と、前記複数の現像装置の内部に向けてそれぞれ現像剤を供給する複数の現像剤供給手段と、記録媒体上に転写されたトナー像を定着する定着装置と、を備え、前記複数の現像装置のうち現像装置の外縁と前記定着装置の外縁とを結ぶ最短距離が最も短くなる現像装置を第１現像装置として、前記複数の現像剤供給手段のうち当該第１現像装置に現像剤を供給する現像剤供給手段を第１現像剤供給手段として、前記現像剤供給手段から前記現像装置に供給される現像剤におけるキャリアの重量比をキャリア重量比としたときに、前記複数の現像剤供給手段のうち、前記第１現像剤供給手段から供給される現像剤におけるキャリア重量比が、その他の現像剤供給手段から供給される現像剤におけるキャリア重量比に比べて大きくなるように構成されたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、プレミックス現像方式の現像装置を複数設置した場合に、定着装置に近い現像装置の内部に収容された現像剤中のキャリアがスペント化してしまう不具合が生じにくい、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】作像部と現像剤補給装置との近傍を示す概略構成図である。
【図３】現像装置を示す拡大図である。
【図４】定着装置と複数の現像装置との位置関係を示す概略図である。
【図５】キャリアの帯電性能の経時変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１１】
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、４はコンタクトガラス５上に載置された原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ（タイミングローラ）、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したプロセスカートリッジ（作像部）、２１は各色のプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに設置された像担持体としての感光体ドラム、２２は各感光体ドラム２１の表面を帯電する帯電部、２３は各感光体ドラム２１の表面に形成される静電潜像を現像する現像装置、２４は各感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト１７上に重ねて転写する１次転写バイアスローラ、２５は各感光体ドラム２１の表面に残留する未転写トナーを回収するクリーニング部、３０は記録媒体Ｐ上に２次転写されたトナー像（未定着画像）を定着する定着装置、を示す。
また、図１では図示は省略するが、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの上方には、各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）に対応した現像剤（トナーとキャリアとを含む２成分現像剤である。）を現像装置２３に供給するための現像剤供給手段（現像剤容器２８と現像剤補給装置８０とで構成されている。）がそれぞれ設置されている（図２を参照できる）。
【００１２】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上でおこなわれる作像プロセスについては、図２をも参照することができる。
まず、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（黒色）のカラー画像情報を得る。
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２を参照できる。）が、それぞれ、対応する感光体ドラム２１上に向けて発せられる。
【００１３】
一方、４つの感光体ドラム２１は、それぞれ、図１及び図２の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム２１の表面は、帯電部２２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム２１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム２１の表面は、それぞれのレーザ光Ｌの照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光Ｌが各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
【００１４】
イエロー成分に対応したレーザ光は、図１の紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ２０Ｙの感光体ドラム２１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム２１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部２２にて帯電された後の感光体ドラム２１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００１５】
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ２０Ｍの感光体ドラム２１表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ２０Ｃの感光体ドラム２１表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ２０ＢＫの感光体ドラム２１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００１６】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム２１の表面は、それぞれ、現像装置２３との対向位置に達する。そして、各現像装置２３から感光体ドラム２１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム２１上の潜像が現像されてトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム２１の表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように１次転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、１次転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム２１上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。
【００１７】
そして、１次転写工程後の感光体ドラム２１の表面は、それぞれ、クリーニング部２５との対向位置に達する。そして、クリーニング部２５で、感光体ドラム２１上に残留する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム２１の表面は、除電部２４を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。
【００１８】
他方、各感光体ドラム２１上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、不図示の中間転写ベルトクリーニング部の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。
【００１９】
ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。
【００２０】
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、不図示の搬送ベルトによって定着装置３０に導かれる。定着装置３０では、定着ローラ（熱源としてのヒータが内設されている。）と加圧ローラとのニップにて、記録媒体Ｐ上のトナー像（カラー画像）が加熱・溶融されて記録媒体Ｐ上に定着される。なお、定着装置３０は、公知の構成のものを用いることができ、特に、熱源としてヒータを用いたヒータ加熱方式のものの他に、電磁誘導加熱方式のものや、熱源として抵抗発熱体を用いた方式のものなどを用いることができる。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって、画像形成装置１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００２１】
次に、画像形成装置における、プロセスカートリッジ２０（作像部）、現像剤容器２８、現像剤補給装置８０について説明する。
なお、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫはほぼ同一構造であって、各現像剤容器２８や各現像剤補給装置８０もほぼ同一構造であるために、図２にてプロセスカートリッジ、現像剤容器、現像剤補給装置は、符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、ＢＫ）を除して図示する。
図２は、画像形成装置本体１に設置されたプロセスカートリッジ２０、現像剤容器２８、現像剤補給装置８０を示す概略構成図である。図３は、プロセスカートリッジ２０に設置された現像装置２３を示す拡大図である。
【００２２】
図２に示すように、プロセスカートリッジ２０は、像担持体としての感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２３（現像部）、クリーニング部２５が一体化されたものであって、プレミックス現像方式（キャリアの補給・排出を適宜におこなう現像方式である。）が採用されている。
像担持体としての感光体ドラム２１は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
【００２３】
帯電部２２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部２２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。なお、本実施の形態では、帯電部２２として帯電ローラを用いたが、帯電部２２としてコロナ放電方式のワイヤ帯電器を用いることもできる。
クリーニング部２５は、感光体ドラム２１に圧接するクリーニングブレードが設置されていて、感光体ドラム２１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
【００２４】
現像装置２３は、現像剤担持体としての２つの現像ローラ２３ａ１、２３ａ２が感光体ドラム２１に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム２１と磁気ブラシとが接触する現像領域が形成される。現像装置２３内には、トナーＴとキャリアＣとを含む現像剤Ｇ（２成分現像剤であって、添加剤等も含まれる。）が収容されている。そして、現像装置２３は、感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。
【００２５】
ここで、本実施の形態における現像装置２３は、プレミックス現像方式のものであって、現像剤補給装置８０を介して現像剤容器２８から現像装置２３の内部に適宜に新品の現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）が供給されるとともに、劣化した現像剤Ｇ（主としてキャリアＣである。）が現像装置２３の外部に設置された剤貯留容器７０に向けて排出される。
図２を参照して、現像剤容器２８は、その内部に現像装置２３内に補給するための現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を収容している。そして、現像剤容器２８は、現像装置２３に新品のトナーＴを補給するように機能するとともに、現像装置２３に新品のキャリアＣを補給するように機能する。具体的に、現像装置２３に設置された磁気センサ（不図示である。）によって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）の情報に基いて、現像剤補給装置８０の搬送スクリュ８２を回転駆動して、貯留部８１に貯留された現像剤Ｇを落下経路部８５に向けて搬送して、落下経路部８５から現像装置２３内に向けて現像剤Ｇを自重落下させて補給する。
なお、本実施の形態では、各色ごとに現像剤容器２８に収容された現像剤Ｇにおけるキャリアの比率（重量比）が異なるように構成されているが、これについては後で詳しく説明する。
【００２６】
以下、現像装置２３の構成・動作について詳述する。
図３を参照して、現像装置２３は、２つの現像ローラ２３ａ１、２３ａ２（現像剤担持体）、３つの搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３（搬送部材）、ドクターブレード２３ｃ（現像剤規制部材）、キャリア捕集ローラ２３ｋ、スクレーパ２３ｍ、排出スクリュ２３ｎ、等で構成されている。また、現像装置２３内には、現像剤Ｇを搬送して循環経路を形成する３つの現像剤搬送部Ｂ１〜Ｂ３（搬送経路）が形成されている。
【００２７】
現像ローラ２３ａ１、２３ａ２は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブが不図示の回転駆動機構によって時計方向に回転されるように構成されている。現像ローラ２３ａ１、２３ａ２のスリーブ内には、スリーブの周面に現像剤Ｇの穂立ちを生じるように磁界を形成するマグネットが固設されている。マグネットから発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤Ｇ中のキャリアＣがスリーブ上にチェーン状に穂立ちする。このチェーン状に穂立ちしたキャリアＣに帯電したトナーＴが付着されて、磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、スリーブの回転によってスリーブと同方向（時計方向）に移送される。
ドクターブレード２３ｃは、現像領域の上流側に設置されていて、第１の現像ローラ２３ａ１上の現像剤を適量に規制する。
【００２８】
３つの搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３は、軸部上に螺旋状にスクリュ部が形成されたものであって、現像装置２３内に収容された現像剤Ｇを長手方向（図３の紙面垂直方向である。）に循環しながら撹拌・混合する。
詳しくは、第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路（第１現像剤搬送部Ｂ１）と、第２搬送スクリュ２３ｂ２による搬送経路（第２現像剤搬送部Ｂ２）と、第３搬送スクリュ２３ｂ３による搬送経路（第３現像剤搬送部Ｂ３）と、は壁部によって隔絶されている。そして、第２現像剤搬送部Ｂ２の下流側と、第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側と、は第１中継部を介して連通している。また、第３現像剤搬送部Ｂ３の下流側と、第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側と、は第２中継部を介して連通している。また、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側と、第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側と、は落下経路を介して連通している。このような構成により、３つの現像剤搬送部Ｂ１〜Ｂ３（搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３）によって、現像装置２３において現像剤Ｇを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。
【００２９】
ここで、第１現像剤搬送部Ｂ１の壁部には、現像装置２３内に収容された現像剤Ｇの一部を外部（剤貯留容器７０）に排出するためのポケット部２３ｄ（流出口）が設けられている。詳しくは、ポケット部２３ｄは、現像剤補給装置８０によって現像装置２３内に現像剤Ｇが補給されて装置内の現像剤量が増加してポケット部２３ｄに流入される現像剤の剤面（上面）が所定高さを超えたときに、その余剰分の現像剤Ｇを剤貯留容器７０に向けて排出するためのものである。このように、トナーＴの母体樹脂や外添剤によって汚染されて劣化したキャリアＣが自動的に現像部の外部に排出されるので、経時においても画像品質の劣化を抑止することができる。なお、図３を参照して（図２では図示を省略している。）、排出経路中には、ポケット部２３ｄから排出された現像剤を水平方向に搬送するための排出スクリュ２３ｎが設置されている。
また、図３を参照して（図２では図示を省略している。）、第２の現像ローラ２３ａ２の下方（回転方向下流側）であって、感光体ドラム２１に対向する位置に、現像装置２３内から移動（飛翔）して感光体ドラム２１に付着したキャリアを捕集するための、キャリア捕集ローラ２３ｋが設置されている。さらに、キャリア捕集ローラ２３ｋに当接する位置に、キャリア捕集ローラ２３ｋ上に担持されたキャリアを機械的に掻き取るための、スクレーパ２３ｍが設置されている。
【００３０】
このように、本実施の形態では、プレミックス現像方式の現像装置２３を用いているため、現像装置２３におけるキャリアＣの劣化のスピードが見かけ上遅くなって、現像剤Ｇの交換サイクルを長期化することができる。
【００３１】
なお、図２を参照して、本実施の形態における現像剤容器２８は、略箱状の容器であって、排出口を開閉するシャッタ部材や、搬送スクリュ２８５や、撹拌部材２８６、等が設けられている。
現像剤容器２８は、ユーザーの手動操作によって、略水平方向を着脱方向として現像剤補給装置８０（画像形成装置１）に対して着脱される。現像剤容器２８の底部には、現像剤容器２８の内部に収容された現像剤Ｇを現像剤補給装置８０の貯留部８１に向けて排出するための、排出口が下方に向けて開口するように形成されている。また、現像剤容器２８には、現像剤補給装置８０に対する着脱方向と同じ方向に移動して排出口を開閉するシャッタ部材が設けられている。
【００３２】
以下、本実施の形態において用いられる現像剤Ｇ（キャリアＣ及びトナーＴ）について詳述する。
本実施の形態において用いられるキャリアＣは、フェライト、マグネタイト、鉄粉等の磁性粒子を被覆材料で被覆したいわゆるコートキャリアである。
キャリアＣの被覆膜の平均膜厚は、０．０５〜４．００μｍであることが好ましく、さらに好ましくは、０．０５〜１．００μｍである。平均膜厚が０．０５μｍ未満である場合には、粒子に起因する凸部を覆う被覆膜の平均膜厚が充分にないために、凸部が削れたり、芯材が露出したりすることにより、抵抗が低下しやすい。また、平均膜厚が４．００μｍを超える場合には、キャリアＣの大型化にともない、帯電性能が低下し、画像精細性の低下が発生しやすくなる。
詳しい処方は以下の通りである。
・シリコーン樹脂溶液（固形分１５ｗｔ％）
・ＳＲ２４１１：東レ・ダウコーニング社製  ２２７部
・γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン  ６部
・アルミナ粒子［０．３μｍ、固有抵抗１０１４（Ω・ｃｍ）］１６０部
・トルエン  ９００部
・ブチルセロソルブ ９００部
上記材料をホモミキサーで１０分間分散させ、被覆膜形成溶液を調合した。芯材として、焼成フェライト粉［Ｆ−３００：平均粒径；５０μｍ（パウダーテック社製）］を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚０．１５μｍになるようにスピラコーター（岡田精工社製）により塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて３００℃で２時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き１００μｍの篩を用いて解砕し、キャリアとした。
【００３３】
一方、本実施の形態において、トナーＴは公知のものであれば特に限定されない。トナーＴは、結着樹脂及び着色剤を含有するが、さらに、離型剤を含有する、いわゆるオイルレストナーであってもよい。オイルレストナーは、定着ローラにトナー固着防止用オイルを塗布しない定着システムにおいても用いることができる。一般的に、オイルレストナーは、離型剤がキャリアの表面に移行するいわゆるスペントが生じやすいが、プレミックス現像方式においてはトナー供給と併せてキャリアの供給をおこなうことから、通常のトナーのみの補給方式に比べて格段に耐スペント性が向上して、長期に渡り良好な品質を維持することができる。
【００３４】
本実施の形態では、特に高精細なカラー画像を実現させるため、トナーＴの小粒径化及び球形化を意図とした重合トナーを用いている。以下において説明する。６００ｄｐｉ以上の微小ドットを再現するために、トナーＴの体積平均粒径は３〜８μｍであることが好ましい。体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）は１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができる。また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
コールカウンター法のよるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−IIやコールターマルチサイザーII（いずれもコールター社製）が挙げられる。
以下に測定方法について述べる。まず、電界水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調整したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−II（コールター社製）が使用できる。ここで、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理をおこない、前記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径（Ｄ４）、個数平均粒径を求めることができる。チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。
【００３５】
トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。
形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）  …式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００／４πを乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）  …式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所社製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入し該トナーの粒子１００個について解析して計算した。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
【００３６】
本実施の形態において用いられるトナーＴは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーである。
以下に、トナーＴの構成材料及び製造方法について説明する。
（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）及び３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、又は（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコール及びビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、及びこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価又はそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）及び３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、及び（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸及び炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物又は低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなどの公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらに記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が３０を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。
また、重量平均分子量１０，０００〜４００，０００、好ましくは２０，０００〜２００，０００である。重量平均分子量が１万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、４００，０００を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び／又は伸長されて得られるものである。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；及びこれら２種以上の併用が挙げられる。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、及びＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；及び脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１及びＢ１と少量のＢ２の混合物である。
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法などにより製造される。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで、４０〜１４０℃にて、これに多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させ、イソシアネート基を有する
ポリエステルプレポリマー（Ａ）を得る。さらにこの（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。（ＰＩＣ）を反応させる際、及び（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）及びエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。
また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋及び／又は伸長反応には必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、及びそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常２，０００〜１５，０００、好ましくは２，０００〜１０，０００、さらに好ましくは２，０００〜８０００である。２０，０００を超えると低温定着性及びフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性及びフルカラー画像形成装置１に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。なお、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでもよい。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。４５℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５℃を超えると低温定着性が不十分となる。
また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
（着色剤）
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエローベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５ｗｔ％、好ましくは３〜１０ｗｔ％である。
着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、又はマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
（荷電制御剤）
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ  ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ  ＮＥＧ  ＶＰ２０３６、コピーチャージ  ＮＸ  ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電気的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
（離型剤）
離型剤としては、融点が５０〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ−ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えてもよい。
（外添剤）
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０−３〜２μｍであることが好ましく、特に５×１０−３〜０．５μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０−２μｍ以下のものを使用して攪拌混合をおこなった場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るためにおこなわれる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、即ち、コピーの繰り返しをおこなっても、安定した画像品質が得られる。
【００３７】
次に、トナーＴの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
（トナーの製造方法）
１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒及び塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。水系媒体は、水単独でもよいし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２，０００重量部、好ましくは１００〜１，０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２０，０００重量部を超えると経済的でない。
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果を挙げることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族１級、２級若しくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が１０〜９０％の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１μｍ、及び３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍ及び２μｍ、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１μｍ、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。
また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させてもよい。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸又は無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、又はビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、又はその複素環を有するものなどのホモポリマー又は共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１，０００〜３０，０００ｒｐｍ、好ましくは５，０００〜２０，０００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃でる。  ３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応をおこなわせる。
この反応は、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒をおこなうことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能なものを用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
５）上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、次いで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によっておこなわれる。
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
【００３８】
以下、本実施の形態において特徴的な、画像形成装置１の構成・動作について詳述する。
先に図１〜図３を用いて説明したように、本実施の形態における画像形成装置１には、トナーＴとキャリアＣとを含む現像剤Ｇ（２成分現像剤）が内部に収容されて感光体ドラム２１（像担持体）の表面に形成された潜像を現像してトナー像を形成する複数の現像装置２３や、複数の現像装置２３の内部に向けてそれぞれ現像剤Ｇを供給する複数の現像剤供給手段としての現像剤容器２８及び現像剤補給装置８０や、記録媒体Ｐ上に転写されたトナー像を定着する定着装置３０、などが設けられている。
そして、複数の現像装置２３は、それぞれ、プレミックス現像方式のものであって、内部に収容された現像剤Ｇの一部（又は全部）を外部に排出可能に構成されている。また、複数の現像装置２３は、黒色用の１つの現像装置２３と、カラー用（イエロー用、マゼンタ用、シアン用）の３つの現像装置２３と、からなる。
【００３９】
ここで、本実施の形態では、図１及び図４を参照して、複数の現像装置２３のうち現像装置の外縁と定着装置３０の外縁とを結ぶ最短距離（Ｘ１〜Ｘ４）が最も短くなる現像装置を第１現像装置（本実施の形態では、マゼンタ用のプロセスカートリッジ２０Ｍに設置されたマゼンタ用の現像装置２３である。）として、複数の現像剤供給手段２８、８０のうち第１現像装置２３に現像剤を供給する現像剤供給手段を第１現像剤供給手段（マゼンタ用の現像剤容器２８及び現像剤補給装置８０である。）として、現像剤供給手段２８、８０から現像装置２３に供給される現像剤Ｇにおけるキャリアの重量比をキャリア重量比としたときに、複数の現像剤供給手段２８、８０のうち、第１現像剤供給手段から供給される現像剤におけるキャリア重量比が、その他の現像剤供給手段から供給される現像剤におけるキャリア重量比に比べて大きくなるように構成されている。
【００４０】
詳しくは、図４を参照して、本実施の形態における画像形成装置１は、マゼンタ用のプロセスカートリッジ２０Ｍに設置された現像装置２３（第１現像装置）の外縁と定着装置３０の外縁との最短距離Ｘ２が、イエロー用のプロセスカートリッジ２０Ｙに設置された現像装置２３の外縁と定着装置３０の外縁との最短距離Ｘ１や、シアン用のプロセスカートリッジ２０Ｃに設置された現像装置２３の外縁と定着装置３０の外縁との最短距離Ｘ３や、黒色用のプロセスカートリッジ２０ＢＫに設置された現像装置２３の外縁と定着装置３０の外縁との最短距離Ｘ４、に比べて最も短くなっている（Ｘ２＜Ｘ１、Ｘ３、Ｘ４）。
【００４１】
そして、このように熱源となる定着装置３０に最も近いマゼンタ用プロセスカートリッジ２０Ｍの現像装置２３（第１現像装置）に供給される現像剤Ｇ（現像剤容器２８に収容されている現像剤Ｇである。）のキャリア重量比を、他の３つの現像装置２３に供給される現像剤Ｇのキャリア重量比よりも大きく設定している。
具体的に、本実施の形態では、マゼンタ用プロセスカートリッジ２０Ｍの現像装置２３（第１現像装置）に供給される現像剤Ｇのキャリア重量比が２５重量％に設定され、イエロー用プロセスカートリッジ２０Ｙの現像装置２３に供給される現像剤Ｇのキャリア重量比が１３重量％に設定され、シアン用プロセスカートリッジ２０Ｃの現像装置２３に供給される現像剤Ｇのキャリア重量比が１０重量％に設定され、黒色用プロセスカートリッジ２０ＢＫの現像装置２３に供給される現像剤Ｇのキャリア重量比が１６重量％に設定されている。
【００４２】
このように構成することにより、定着装置３０に近いマゼンタ用の現像装置２３（第１現像装置）に収容された現像剤Ｇが、他の現像装置２３に収容された現像剤Ｇに比べて温度が高くなってしまってスペント化してしまいそうになっても、マゼンタ用の現像装置２３にはキャリア重量比の高い現像剤Ｇが供給されることになるため、現像剤Ｇの入れ替えが速められて、スペント化により劣化した現像剤Ｇが現像装置２３内に残留する不具合が確実に軽減されることになる。これにより、キャリアＣのスペント化による異常画像やトナー飛散などの発生が抑止されることになる。
【００４３】
さらに補足的に説明する。
上述した本実施の形態における画像形成装置１の特徴を、換言すると、４つの現像装置２３のうち最も温度が高くなる現像装置２３に供給される現像剤Ｇのキャリア重量比を最も高く設定していることになる。このように最も温度が高くなる現像装置２３は、定着装置３０に最も近い現像装置であって、本実施の形態ではマゼンタ用の現像装置２３になっている。
キャリアＣは、経時的な使用と定着装置３０からの熱とにより、その母体樹脂や離型剤などのトナー成分がキャリア表面に付着（スペント化）して、トナーＴを帯電させる能力（帯電性能、帯電能力）が低下してしまう。そして、トナーＴが充分に帯電していないと、転写性低下などによる異常画像やトナー飛散といった不具合が発生してしまう。
【００４４】
キャリアＣの劣化（スペント化）の度合いを評価する方法としては、現像装置２３の稼働時間にほぼ比例するプリント枚数（図５の横軸を参照）に対する、キャリアＣの帯電性能（図５の縦軸を参照）の変化を測定するものがある。
図５は、上述した評価方法に基いて本願発明者がおこなった実験の結果を示すグラフである。図５において、■印で示すグラフＭ１は本実施の形態におけるマゼンタ用の現像装置２３（キャリア重量比２５重量％の現像剤Ｇを供給したものである。）に収容されたキャリアＣの帯電性能の経時変化を示すものであり、○印で示すグラフＭ０は従来のマゼンタ用の現像装置２３（キャリア重量比１０重量％の現像剤Ｇを供給したものである。）に収容されたキャリアＣの帯電性能の経時変化を示すものであり、△印で示すグラフＮは本実施の形態におけるシアン用の現像装置２３（キャリア重量比１０重量％の現像剤Ｇを供給したものである。）に収容されたキャリアＣの帯電性能の経時変化を示すものである。また、図５において、破線Ｋは、キャリアＣの帯電性能の低下にともないトナーＴの帯電量が低下して、転写不良（異常画像）やトナー飛散が発生してしまう、キャリアＣの帯電性能の閾値を示すものである。
なお、この実験において、画像形成装置１に設置された複数の現像装置２３のドクターブレード２３ｃの位置に熱電対を設置して、それぞれの現像装置２３の内部の温度を測定したところ、最短距離Ｘ２が最も小さなマゼンタ用の現像装置２３の温度が最も高く、最短距離Ｘ１〜Ｘ４が大きくなるにつれて現像装置２３の温度が小さくなっていた。
図５の実験結果から、温度の高いマゼンタ用の現像装置２３に供給される現像剤Ｇのキャリア重量比を高めることで、温度が比較的低いシアン用の現像装置２３と同程度に、キャリアＣの劣化（スペント化）の進行を著しく遅くすることができることがわかる。
【００４５】
ここで、本実施の形態における画像形成装置１は、各色の複数の現像剤供給手段（現像剤容器２８及び現像剤補給装置８０）から供給される現像剤Ｇにおけるキャリア重量比がそれぞれ３〜３０重量％の範囲内になるように構成されている。
すなわち、定着装置３０に近いマゼンタ用の現像装置２３に補給される現像剤Ｇのキャリア重量比が最も大きくなるように設定されているものの、そのキャリア重量比は３０重量％を上限としている。これにより、キャリア重量比を大きく設定しすぎて、現像剤容器２８や剤貯留容器７０が大型化する不具合を軽減することができる。
また、シアン用の現像装置２３に補給される現像剤のキャリア重量比が最も小さくなるように設定されているものの、そのキャリア重量比は３重量％を下限としている。これにより、キャリア重量比を小さく設定しすぎて、プレミックス現像方式の効果が発揮されなくなるのを防止することができる。
【００４６】
また、先に説明したように、本実施の形態における画像形成装置１は、複数の現像剤供給手段（現像剤容器２８及び現像剤補給装置８０）から供給される現像剤Ｇにおけるキャリア重量比がそれぞれ異なるように構成されている。
これにより、定着装置３０からの熱の影響の大きさに応じて、それぞれの現像装置２３に供給する現像剤Ｇのキャリア量を無駄に多くすることなく、キャリアＣの劣化の進行を適正に遅らせることができる。
【００４７】
また、本実施の形態における画像形成装置１は、複数の現像剤供給手段（現像剤容器２８及び現像剤補給装置８０）のうち、カラー用（イエロー用、マゼンタ用、シアン用）の複数の現像装置２３に現像剤をそれぞれ供給するカラー用の複数の現像剤供給手段２８、８０は、それぞれから供給される現像剤Ｇにおけるキャリア重量比が、定着装置３０との最短距離Ｘ１〜Ｘ３が長くなるものほど小さくなるように構成されている。
詳しくは、図４を参照して、カラー用（イエロー用、マゼンタ用、シアン用）の３つの現像装置２３のうち、マゼンタ用の現像装置２３と定着装置３０との距離Ｘ２が一番小さくて、イエロー用の現像装置２３の定着装置３０との距離Ｘ１が次に小さくて、シアン用の現像装置２３の定着装置３０との距離Ｘ３が一番大きくなっている（Ｘ２＜Ｘ１＜Ｘ３）。そして、これらの現像装置２３に供給される現像剤Ｇのキャリア重量は、マゼンタ用の現像装置２３が２５重量％で最も大きく、イエロー用の現像装置２３が１３重量％で次に大きく、シアン用の現像装置２３が１０重量％で最も小さく設定されている。
これは、カラー用（イエロー用、マゼンタ用、シアン用）の３つの現像装置２３は、いずれの使用頻度もほぼ同等であるため、定着装置３０からの熱の影響（最短距離Ｘ１〜Ｘ３）の大きさのみに基いて、それぞれの現像装置２３に供給する現像剤Ｇのキャリア量を調整することが、それぞれの現像装置２３におけるキャリアＣの劣化の進行を均等に遅らせることにつながるためである。
【００４８】
その一方で、本実施の形態において、黒色用の現像装置２３は、カラー用の３つの現像装置２３に比べて、一般的に使用頻度が多いため、定着装置３０との距離Ｘ４が大きく設定されていて熱の影響が小さいわりに、供給する現像剤Ｇのキャリア量が多くなるように設定している（キャリア重量比が１６重量％に設定されている）。
これにより、カラー用（イエロー用、マゼンタ用、シアン用）の３つの現像装置２３も含めた、４つの現像装置２３におけるキャリアＣの劣化の進行を均等に遅らせることができる。したがって、画像形成装置１全体の現像剤Ｇの交換作業によるダウンタイムを減ずることができるとともに、ランニングコストの増加を充分に抑えることができる。
【００４９】
また、本実施の形態において、黒色用の現像剤ＧにおけるトナーＴは、着色剤としてカーボンブラックを用いて形成されたものとすることができる。そして、黒色用の現像剤ＧにおけるキャリアＣのトナーＴに対する帯電能力が、カラー用（イエロー用、マゼンタ用、シアン用）の複数の現像剤ＧにおけるキャリアＣのトナーＴに対する帯電能力よりも高くなるように形成することができる。このようなキャリアＣの帯電能力の調整は、先に説明した荷電制御剤の選定や添加量などの調整によっておこなうことができる。
このように、キャリアＣのトナーＴに対する帯電能力について、黒色以外のカラートナー用のキャリアＣよりも黒色トナー用のキャリアＣの方を高くすることで、帯電性能の低い黒色トナーに用いられるキャリアＣのスペント化を遅くすることができる。これにより、カラー用（イエロー用、マゼンタ用、シアン用）の３つの現像装置２３も含めた、４つの現像装置２３におけるキャリアＣの劣化の進行を均等に遅らせることができる。したがって、画像形成装置１全体の現像剤Ｇの交換作業によるダウンタイムを減ずることができるとともに、ランニングコストの増加を充分に抑えることができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態では、複数の現像装置２３（２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ）のうち、定着装置３０に最も近い現像装置２３（２０Ｍ）に供給される現像剤Ｇにおけるキャリア重量比が、その他の現像装置（２０Ｙ、２０Ｃ、２０ＢＫ）に供給される現像剤Ｇにおけるキャリア重量比に比べて大きくなるように設定している。これにより、プレミックス現像方式の現像装置２３を複数設置した場合に、定着装置３０に近い現像装置２３の内部に収容された現像剤Ｇ中のキャリアＣがスペント化してしまう不具合を生じにくくすることができる。
【００５１】
なお、本実施の形態では、現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容された現像剤容器２８から現像装置２３に向けて現像剤Ｇが供給される画像形成装置１に対して、本発明を適用した。これに対して、トナーＴのみが収容されたトナー容器から排出されたトナーＴと、キャリアＣのみが収容されたキャリア容器から排出されたキャリアＣと、が所望のキャリア重量比（混合比）で混合された後に、現像装置に向けて現像剤Ｇ（２成分現像剤）として供給される画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、略箱状の現像剤容器２８が着脱可能に設置される画像形成装置１に対して本発明を適用したが、その他の形態の現像剤容器（例えば、円筒ボトル状の現像剤容器や、袋状の現像剤容器などである。）が着脱可能に設置される画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、略水平方向に延在する貯留部８１と落下経路部８５とで現像剤補給装置８０が構成された画像形成装置１に対して本発明を適用したが、本発明が適用される現像剤補給装置の形態はこれに限定されることなく、例えば、落下経路部が設けられておらず貯留部が直接的に現像装置に連通するように現像剤補給装置が構成された画像形成装置や、エアーポンプなどによって空気とともに現像剤を搬送するように現像剤補給装置が構成された画像形成装置に対しても、本発明を適用することができる。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、感光体ドラム２１（像担持体）と現像装置２３と帯電部２２とクリーニング部２５とが、プロセスカートリッジ２０として一体化されている画像形成装置１に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、これらの構成部材２１〜２３、２５の全部又は一部が、それぞれ単体で画像形成装置本体１に対して着脱されるユニットして構成されている場合であっても、当然に本発明を適用することができる。そして、そのような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部（帯電装置）と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置（現像部）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部（クリーニング装置）とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。
【００５３】
また、本実施の形態では、定着装置３０に最も近い第１現像装置をマゼンタ用の現像装置２３として、その他の現像装置２３を定着装置３０に対して図１及び図４に示すような配置としたが、複数の現像装置２３や定着装置３０の配置はこれに限定されることはない。そして、画像形成装置における複数の現像装置と定着装置との配置に基いて、定着装置に最も近い第１現像装置に供給される現像剤のキャリア重量比が他の現像装置のものに比べて大きくなるように設定することで、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
【００５４】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  画像形成装置（画像形成装置本体）、
２０、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ  プロセスカートリッジ（作像部）、
２１  感光体ドラム（像担持体）、
２３  現像装置（現像部）、
２８  現像剤容器（現像剤供給手段）、
３０  定着装置、
８０  現像剤補給装置（現像剤供給手段）、
Ｇ  現像剤（２成分現像剤）、  Ｔ  トナー、  Ｃ  キャリア。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５６】
【特許文献１】特開２０１０−８５９５８号公報
【図１】
2015129786.tif 000003
【図２】
2015129786.tif 000004
【図３】
2015129786.tif 000005
【図４】
2015129786.tif 000006
【図５】
2015129786.tif 000007