(57)【要約】【課題】  補給用現像剤カートリッジを用いた現像剤の補給及び現像器槽内の現像剤の交換の回数を減らすことによって画像形成装置の汚れの発生が低減されており、また、特定色の現像剤の現像剤劣化を大幅に抑制することで長期にわたり安定したモノクロ画像及び高画質なカラー画像を得ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  単一の静電荷像担持体；補給用現像剤を含有する補給用現像剤カートリッジと現像器とをそれぞれ有し、該静電荷像担持体上にそれぞれ異なった色のトナー像を形成する複数の像形成ユニットを円環状に配置し、各像形成ユニットを現像位置に回転移動可能に構成された環状像形成ユニット群；を少なくとも有し、特定色補給用現像剤カートリッジの容量が、非特定色補給用現像剤カートリッジの容量よりも大きことを特徴とする画像形成装置に関する。【選択図】  図２
2004280072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の静電荷像担持体；補給用現像剤を含有する補給用現像剤カートリッジと現像器とをそれぞれ有し、該静電荷像担持体上にそれぞれ異なった色のトナー像を形成する複数の像形成ユニットを円環状に配置し、各像形成ユニットを現像位置に回転移動可能に構成された環状像形成ユニット群；を少なくとも有する画像形成装置であって、
各色トナー像を作成する際の露光位置及び現像位置が同じであり、
静電荷像担持体上に形成された各色トナー像は、中間転写体を介してまたは介さずに、記録材上に位置を合わせて重ねて転写されるものであり、且つ、静電荷像担持体上に形成された各色トナー像は、同一の転写位置で、中間転写体或いは記録材へ転写され、
前記複数の像形成ユニットのうち少なくとも一つが、特定色の色成分補給用現像剤を含有する特定色補給用現像剤カートリッジを有する特定色像形成ユニットであり、その他の像形成ユニットが、前記特定色以外の非特定色の色成分補給用現像剤を含有する非特定色補給用現像剤カートリッジを有する非特定色像形成ユニットであり、
前記特定色像形成ユニットがキャリアとトナーとを含有する二成分現像剤を用いて画像形成を行う像形成ユニットであり、
前記特定色補給用現像剤カートリッジの容量が、前記非特定色補給用現像剤カートリッジの容量よりも大きく、
前記特定色の色成分補給用現像剤がトナー及びキャリアを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記環状像形成ユニット群における複数の像形成ユニットの配置が、等間隔に配置されたものではな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】
前記特定色の色成分補給用現像剤の少なくとも一つがブラック用補給用現像剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記特定色の色成分補給用現像剤が、質量比でキャリア１部に対してトナー１〜３０部含有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記キャリアの真比重が２．５〜４．５ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記キャリアは、重合法によって得られる磁性微粒子分散型キャリアであり、少なくとも磁性微粒子と結着樹脂とを含有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記トナーが、重合性モノマー及び着色剤を少なくとも含有する重合性モノマー組成物を重合開始剤の存在下で、水系媒体中で重合することによって製造されたものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
補給用現像剤を収容した補給用現像剤カートリッジを、少なくとも２色以上の色成分に対して備えた補給用現像剤キットであって、
少なくとも一つの特定色の色成分補給用現像剤が収容される特定色補給用現像剤カートリッジの容量が、前記特定色以外の色成分補給用現像剤が収容された非特定色補給用現像剤カートリッジの容量よりも大きく、
前記特定色の色成分補給用現像剤が、トナー及びキャリアを含むことを特徴とする補給用現像剤キット。
【請求項９】
前記特定色の色成分補給用現像剤の少なくとも一つがブラック用補給用現像剤であることを特徴とする請求項８に記載の補給用現像剤キット。
【請求項１０】
前記特定色の色成分補給用現像剤が、キャリアとトナーとを含有しており、質量比でキャリア１部に対してトナー１〜３０部含有していることを特徴とする請求項８又は９に記載の補給用現像剤キット。
【請求項１１】
前記キャリアの真比重が２．５〜４．５ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の補給用現像剤キット。
【請求項１２】
前記キャリアは、重合法によって得られる磁性微粒子分散型キャリアであり、少なくとも磁性微粒子と結着樹脂とを含有していることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の補給用現像剤キット。
【請求項１３】
前記トナーが、重合性モノマー及び着色剤を少なくとも含有する重合性モノマー組成物を重合開始剤の存在下で、水系媒体中で重合することによって製造されたものであることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載の補給用現像剤キット。
【請求項１４】
単一の静電荷像担持体上にそれぞれ異なった色のトナー像を形成する複数の移動可能な像形成ユニットと、単一の露光位置と単一の転写位置より構成される像形成位置と、前記複数の像形成ユニットを円環状に配置し、補給用現像剤カートリッジを備えた像形成ユニット群と、前記複数の像形成ユニットのそれぞれを、前記単一の像形成位置に順次移動せしめるため前記像形成ユニット群全体を回転移動させる移動手段とを有し、中間転写体を介してまたは介さずに記録材上に異なる色のトナー像を、位置を合わせて重ねて転写し、カラー像形成する画像形成装置において、
請求項８乃至１３のいずれかに記載の補給用現像剤キットを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
複数の静電荷像担持体；及び、複数の静電荷像担持体のそれぞれに対応した複数の像形成ユニットを少なくとも有する画像形成装置であって、
該像形成ユニットが、補給用現像剤を含有する補給用現像剤カートリッジと現像器とをそれぞれ有し、静電荷像担持体上にそれぞれ異なった色のトナー像を形成する像形成ユニットであり、
前記複数の像形成ユニットのうち少なくとも一つが、特定色の色成分補給用現像剤を含有する特定色補給用現像剤カートリッジを有する特定色像形成ユニットであり、その他の像形成ユニットが、前記特定色以外の非特定色の色成分補給用現像剤を含有する非特定色補給用現像剤カートリッジを有する非特定色像形成ユニットであり、
前記特定色像形成ユニットがキャリアとトナーとを含有する二成分現像剤を用いて画像形成を行う像形成ユニットであり、
前記特定色補給用現像剤カートリッジの容量が、前記非特定色補給用現像剤カートリッジの容量よりも大きく、
前記特定色の色成分補給用現像剤がトナー及びキャリアを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項３〜７のいずれかに記載された画像形成装置であることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
単一の静電荷像担持体；及び、補給用現像剤を含有する補給用現像剤カートリッジと現像器とをそれぞれ有し、該静電荷像担持体上にそれぞれ異なった色のトナー像を形成する複数の像形成ユニットを少なくとも有する画像形成装置であって、
前記複数の像形成ユニットのうち少なくとも一つが、特定色の色成分補給用現像剤を含有する特定色補給用現像剤カートリッジを有する特定色像形成ユニットであり、その他の像形成ユニットが、前記特定色以外の非特定色の色成分補給用現像剤を含有する非特定色補給用現像剤カートリッジを有する非特定色像形成ユニットであり、
前記特定色像形成ユニットがキャリアとトナーとを含有する二成分現像剤を用いて画像形成を行う像形成ユニットであり、
前記特定色補給用現像剤カートリッジの容量が、前記非特定色補給用現像剤カートリッジの容量よりも大きく、
前記特定色の色成分補給用現像剤がトナー及びキャリアを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
前記複数の像形成ユニットが環状像形成ユニット群を形成しており、該環状像形成ユニット群における複数の像形成ユニットの配置が、等間隔に配置されたものではないことを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
請求項３〜７のいずれかに記載された画像形成装置であることを特徴とする請求項１７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、例えば電子写真方式などを採用した画像形成装置で用いられる補給用現像剤キット及び画像形成装置に関し、特に、２色以上の補給用現像剤が収容された各色に対応する補給用現像剤カートリッジを備え、画像形成装置本体内に設置される各色成分現像装置に各色成分補給用現像剤を補給するカラー画像形成装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー画像形成装置として、例えば電子写真方式を採用したものを例に挙げると、画像形成装置本体内に、感光体ドラムなどの静電荷像担持体を配設し、この静電荷像担持体の周囲には、静電荷像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成デバイス（帯電装置、露光装置）、静電荷像担持体上の静電潜像をトナーにて可視像化する現像装置、静電荷像担持体上のトナー像を中間転写体を介してまたは介さずに記録材上に転写させる転写装置、静電荷像担持体上の残留トナーを清掃するクリーニング装置などを配設したものが知られている。
【０００３】
この種のカラー画像形成装置において、以下のようなユーザーからの要請がある。要請１：特定色、特に使用頻度の高い特定色（特にブラック）の画像形成能力のみを高めて欲しい。要請２：白黒画像形成装置からカラー画像形成装置への代替設置を行う際において、既設置の白黒画像形成装置の性能、言い換えれば白黒画像形成ボリュームに相当するブラックトナー容量を確保し、補給用現像剤カートリッジの交換回数を減らし、かつ現像器槽内の現像剤寿命を長くし、現像器槽内の現像剤の交換回数を減らして欲しい。すなわち、白黒画像形成装置からカラー画像形成装置に代替するにしても、白黒画像形成性能に関しては従前通り以上の性能を確保しておきたいという要請がある。
【０００４】
しかしながら、従来のカラー画像形成装置においては、白黒に対してカラー画像形成装置の大型化及び商品管理や物流上の観点から、各色成分（例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の補給用現像剤カートリッジは４色全て同一サイズであることが一般的であった。そのため、ブラックなどの特定色の画像形成の利用が多いユーザーにとっては、各色成分毎に同一サイズの補給用現像剤カートリッジでは容量が不足し、補給用現像剤カートリッジの交換インターバルが短くて不便であった。さらには、補給用現像剤カートリッジの交換の際に生じやすいトナーの舞い上がりや飛散を起因とする画像欠陥が発生しやすいものであった。これら課題に対して、特定色（例えば使用頻度が高い色）の補給用現像剤カートリッジの容量を大きくしたカラー画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、たとえ使用頻度の高い特定色のトナー容量のみを大きくしたとしても、現像器槽内の現像剤、特にキャリアの劣化は、非特定色の現像剤とあまり変わらないため、上記の特定色の現像剤を非特定色の現像剤に比べて頻繁に交換することが必要となる。
【０００６】
そのため、現像剤を頻繁に交換する場合、交換直前のキャリアは交換当初のキャリアと比較して機能が大幅に低下しており、これによってキャリアの交換当初と交換直前とで画質が大幅に変化することになる。また、現像剤の交換作業は、現像装置内から古い現像剤を抜き取って未使用の現像剤を充填するものであって、めんどうであるとともに、このときに現像装置内のトナーが舞い上がりや飛散を起因とする画像欠陥が生じやすい。さらには、定期的なサービスマン等による新たな現像剤の交換により、ランニングコストのアップにもつながる。
【０００７】
一方で、現像器槽内の現像剤の劣化を抑制し現像剤交換回数を低減させることを目的に、現像装置内のキャリアを徐々に回収する一方、未使用のキャリアを徐々に補給する方式（以下、オートリフレッシュ現像方式と略すことがある。）の現像装置が提案されている（例えば、特許文献２乃至５参照）。
【０００８】
すなわち、現像剤補給装置から現像装置へ徐々に未使用のキャリアを補給する一方、この補給によって過剰となった現像装置内の古い現像剤を現像剤廃棄口からオーバーフローによって排出させ、現像剤回収容器に回収する方法である。このような現像装置において、現像剤の帯電能は、現像装置に未使用のキャリアが充填されたときからある一定の使用時間を経過するまでの間、劣化していくものの、その後は、未使用のキャリアが徐々に補給され、古い現像剤が徐々に排出されることにより、安定してほぼ一定となる。また、現像剤回収容器は、回収された現像剤で一杯になったときに交換すればよく、キャリアの劣化に応じた定期的な交換作業のインターバルが長くなる。その結果、このような現像方式は、本体構成が複雑になるものの、現像剤回収容器のみの交換作業においてはトナーの舞い上がり、飛散による、画像形成装置内の汚れが生じ難いといった利点を有するものとなっている。また、現像剤の交換の際に生じやすい、画質の変化を抑制できる。さらには、定期的なサービスマン等による新たな現像剤の交換回数が減り、ランニングコストを低減することが出来る。
【０００９】
しかしながら、従来の画像形成装置に比べて、オートリフレッシュ現像方式を採用した画像形成装置は、現像装置内の古い現像剤を現像剤廃棄口からオーバーフローによって排出するための機構あるいは排出された現像剤の回収容器等により画像形成装置の大型化が生じ、特に複数色を有するカラー画像形成装置において大型化が顕著となる。
【特許文献１】特開２００１−２６５０８８号公報
【特許文献２】特公平２−２１５９１号公報
【特許文献３】特開平１−４３３０１号公報
【特許文献４】特開平３−１４５６７８号公報
【特許文献５】特開２００２−３２８４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。
【００１１】
即ち、本発明の目的は、補給用現像剤カートリッジを用いた現像剤の補給及び現像器槽内の現像剤の交換の回数を減らし、補給時或いは交換時のトナーの舞い上がり、飛散することによる画像形成装置の汚れの発生を低減することができる画像形成装置及び補給用現像剤キットを提供することである。
【００１２】
また、特定色の現像剤の現像剤劣化を大幅に抑制することで長期にわたり安定したモノクロ画像及び高画質なカラー画像を提供することができる画像形成装置及び補給用現像剤キットを提供することである。
【００１３】
本発明の更なる目的は、大幅にランニングコストを低減することができる画像形成装置及び補給用現像剤キットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、単一の静電荷像担持体；補給用現像剤を含有する補給用現像剤カートリッジと現像器とをそれぞれ有し、該静電荷像担持体上にそれぞれ異なった色のトナー像を形成する複数の像形成ユニットを円環状に配置し、各像形成ユニットを現像位置に回転移動可能に構成された環状像形成ユニット群；を少なくとも有する画像形成装置であって、
各色トナー像を作成する際の露光位置及び現像位置が同じであり、
静電荷像担持体上に形成された各色トナー像は、中間転写体を介してまたは介さずに、記録材上に位置を合わせて重ねて転写されるものであり、且つ、静電荷像担持体上に形成された各色トナー像は、同一の転写位置で、中間転写体或いは記録材へ転写され、
前記複数の像形成ユニットのうち少なくとも一つが、特定色の色成分補給用現像剤を含有する特定色補給用現像剤カートリッジを有する特定色像形成ユニットであり、その他の像形成ユニットが、前記特定色以外の非特定色の色成分補給用現像剤を含有する非特定色補給用現像剤カートリッジを有する非特定色像形成ユニットであり、
前記特定色像形成ユニットがキャリアとトナーとを含有する二成分現像剤を用いて画像形成を行う像形成ユニットであり、
前記特定色補給用現像剤カートリッジの容量が、前記非特定色補給用現像剤カートリッジの容量よりも大きく、
前記特定色の色成分補給用現像剤がトナー及びキャリアを含むことを特徴とする画像形成装置に関する。
【００１５】
また、本発明は、補給用現像剤を収容した補給用現像剤カートリッジを、少なくとも２色以上の色成分に対して備えた補給用現像剤キットであって、
少なくとも一つの特定色の色成分補給用現像剤が収容される特定色補給用現像剤カートリッジの容量が、前記特定色以外の色成分補給用現像剤が収容された非特定色補給用現像剤カートリッジの容量よりも大きく、
前記特定色の色成分補給用現像剤が、トナー及びキャリアを含むことを特徴とする補給用現像剤キットに関する。
【００１６】
更に、本発明は、単一の静電荷像担持体上にそれぞれ異なった色のトナー像を形成する複数の移動可能な像形成ユニットと、単一の露光位置と単一の転写位置より構成される像形成位置と、前記複数の像形成ユニットを円環状に配置し、補給用現像剤カートリッジを備えた像形成ユニット群と、前記複数の像形成ユニットのそれぞれを、前記単一の像形成位置に順次移動せしめるため前記像形成ユニット群全体を回転移動させる移動手段とを有し、中間転写体を介してまたは介さずに記録材上に異なる色のトナー像を、位置を合わせて重ねて転写し、カラー像形成する画像形成装置において、
上記構成の補給用現像剤キットが用いられることを特徴とする画像形成装置に関する。
【００１７】
更に、本発明は、複数の静電荷像担持体；及び、複数の静電荷像担持体のそれぞれに対応した複数の像形成ユニットを少なくとも有する画像形成装置であって、
該像形成ユニットが、補給用現像剤を含有する補給用現像剤カートリッジと現像器とをそれぞれ有し、静電荷像担持体上にそれぞれ異なった色のトナー像を形成する像形成ユニットであり、
前記複数の像形成ユニットのうち少なくとも一つが、特定色の色成分補給用現像剤を含有する特定色補給用現像剤カートリッジを有する特定色像形成ユニットであり、その他の像形成ユニットが、前記特定色以外の非特定色の色成分補給用現像剤を含有する非特定色補給用現像剤カートリッジを有する非特定色像形成ユニットであり、
前記特定色像形成ユニットがキャリアとトナーとを含有する二成分現像剤を用いて画像形成を行う像形成ユニットであり、
前記特定色補給用現像剤カートリッジの容量が、前記非特定色補給用現像剤カートリッジの容量よりも大きく、
前記特定色の色成分補給用現像剤がトナー及びキャリアを含むことを特徴とする画像形成装置に関する。
【００１８】
更に、本発明は、単一の静電荷像担持体；及び、補給用現像剤を含有する補給用現像剤カートリッジと現像器とをそれぞれ有し、該静電荷像担持体上にそれぞれ異なった色のトナー像を形成する複数の像形成ユニットを少なくとも有する画像形成装置であって、
前記複数の像形成ユニットのうち少なくとも一つが、特定色の色成分補給用現像剤を含有する特定色補給用現像剤カートリッジを有する特定色像形成ユニットであり、その他の像形成ユニットが、前記特定色以外の非特定色の色成分補給用現像剤を含有する非特定色補給用現像剤カートリッジを有する非特定色像形成ユニットであり、
前記特定色像形成ユニットがキャリアとトナーとを含有する二成分現像剤を用いて画像形成を行う像形成ユニットであり、
前記特定色補給用現像剤カートリッジの容量が、前記非特定色補給用現像剤カートリッジの容量よりも大きく、
前記特定色の色成分補給用現像剤がトナー及びキャリアを含むことを特徴とする画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【００１９】
特定色、特に使用頻度の多いブラックの補給用現像剤カートリッジ及び現像器槽内の現像剤の交換インターバルが長く、また、本体装置がコンパクト（小型）でありながら、通常一般白黒機と同様の白黒画像紙のランニングコスト、スピード及び安定な品質を維持しつつ、なお、鮮明かつ高画質なフルカラー画像を得ることが可能な画像形成装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
一般的には、カラー画像形成装置であっても、特定色（例えば、ブラック）トナー単独での使用回数が多く、必然的に特定色のトナー消費が多くなる。そのため、特定色の補給用現像剤カートリッジの交換頻度が高くなる。また、特定色現像剤は使用頻度が高いため、現像時に生じる振動や撹拌機によるストレスを受ける頻度が多く、現像器内の現像剤が劣化してしまい寿命が大幅に短くなってしまうため、非特定色現像剤に比べて現像機内の現像剤の交換頻度も高くなってしまう。そのため、ユーザーやサービスマン等による特定色の補給用現像剤カートリッジの交換頻度及び現像器内の現像剤交換頻度が多くなり、トナーの舞い上がり、飛散による画像欠陥が生じやすい。さらには、定期的なサービスマン等による新たな現像剤の交換回数が多いためランニングコストアップとなる。よって、カラー画像形成装置においては、特定色の補給用現像剤カートリッジ及び特定色の現像剤の交換回数が少ない（非特定色の現像剤と同等）ことが要求され、また、特定色に関しても優れた画質が得られ、また優れた耐久安定性を有することが要求される。
【００２１】
そのために、本発明において、本体装置のコンパクト化を考慮しつつ、特定色の補給用現像剤カートリッジの交換頻度を低くし、現像剤の寿命（現像剤の交換頻度）を高めるため、特定色の補給用現像剤カートリッジの容量を他色よりも大きくし、かつ特定色の現像方式を、補給用現像剤中にキャリアを含めて、未使用のキャリアを徐々に補給する一方で、現像器内のキャリアを徐々に排出させるオートリフレッシュ現像方式とした。尚、本発明においては、特定色の現像方式のみをオートリフレッシュ現像方式とし、非特定色に関しては、トナーのみを補給する構成が好ましい。
【００２２】
尚、本発明において、特定色像形成ユニットを用いる特定色の現像方式としては、キャリアとトナーとを含有する二成分現像剤を用いる現像方式が用いられる。
【００２３】
すなわち、本発明は、図１、２及び３に例示するように、画像形成装置本体（図１）内に設置される複数の各色成分現像器（２、３、４、５）に各色成分補給用現像剤を補給する複数の補給用現像剤カートリッジ（２ａ、３ａ、４ａ、５ａ）において、使用頻度の高い特定色の色成分補給用現像剤が収容される特定色の補給用現像剤カートリッジ５ａの容量を前記特定色以外の色成分補給用現像剤が収容された非特定色の補給用現像剤カートリッジ（２ａ、３ａ、４ａ）の容量よりも大きく設定したことを特徴とするものである。さらに、特定色の補給用現像剤中にはキャリアを含み、特定色の現像方式にオートリフレッシュ現像方式を採用することを特徴とするものである。尚、図１中、符号１は環状像形成ユニット群１３により可視像化される静電潜像を形成する静電荷像担持体である。
【００２４】
このような技術的手段において、特定色とは、通常使用頻度の高いブラックが挙げられるが、ユーザーの要求などに応じて自由に選定される。
【００２５】
ここで、特定色の補給用現像剤カートリッジは、非特定色の補給用現像剤カートリッジの容量よりも大きければよく、複数の補給用現像剤カートリッジで構成してもよいし、非特定色の補給用現像剤カートリッジの容量よりも大きい１つの補給用現像剤カートリッジであってもよい。複数用いる非特定色補給用現像剤カートリッジとしては部品を共通するという観点からすれば同一サイズのものが好ましいが、同一でなくても良い。
【００２６】
なお、前記はロータリー現像方式を採用した画像形成装置を用いて本発明を例示したが、本発明の画像形成装置としては、特定色の補給用現像剤カートリッジの容量が、非特定色の容量よりも大きく、かつ特定色の現像方式が補給用現像剤中にキャリアを含むオートリフレッシュ現像方式を採用したいかなるシステムを用いることができる。例えば、１つの静電荷像担持体に対向せしめた記録材保持体表面に静電気力やグリッパーの如き機械的作用により記録材を巻き付け、現像−転写工程を４回転実施することでカラー画像を得る方法（転写ドラム方式）、１つの感光体上に４色のトナー像を形成し、紙に一括転写する方法（多重現像方式）や、４つの静電荷像担持体を用い各静電荷像担持体上に形成された静電潜像を例えばイエロー現像剤、マゼンタ現像剤、シアン現像剤、ブラック現像剤を用いて現像し、中間転写体を介してあるいは介さず、各トナー像を記録材へ転写し、カラー画像を形成せしめる方法（タンデム方式）にも適用可能である。中でも、前記例示したロータリー現像方式を採用した画像形成装置は、特定色現像剤の画像形成ユニットのみをオートリフレッシュ現像方式を採用し、特定色及び非特定色の現像槽内の現像剤の寿命のバランスを図り、特定色の補給用現像剤カートリッジの容量を他色（非特定色）より大きくした場合において、本発明の目的の一つである本体装置のコンパクト化を具現化するのに最適な構成である。
【００２７】
図１、２及び３を参照しながら本発明に用いることができる画像形成装置についての一例を説明する。
【００２８】
図１は、ロータリー回転方式の各色毎に像形成ユニット（現像器とそれに付随する補給用現像剤カートリッジ）を有する環状像形成ユニット群１３及び中間転写体４５を搭載しており、特定色をブラック、非特定色をイエロー、マゼンタ、シアンとした電子写真方式のカラー画像形成装置の一例の概略構成図である。静電潜像担持体１は、帯電装置１５によりその表面を例えば負極性に一様に帯電される。次に、露光装置１４により、一色目、例えばイエロー画像に対応する像露光がなされ、静電潜像担持体１の表面にはイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。
【００２９】
環状像形成ユニット群１３の概略構成図を図２に示す。環状像形成ユニット群１３は、移動手段によって回転移動可能なように構成されている。前記イエロー画像に対応する静電潜像の先端が現像位置に到達する以前に、イエロー現像器が静電潜像担持体１に対向し、その後磁気ブラシが静電潜像を摺擦して、前記静電潜像担持体上にイエロートナー像を形成する。尚、移動手段としては、環状像形成ユニットを回転移動させることができるものであれば、特に制限されない。
【００３０】
図３は、図２の現像器２、３、４および５の概略構成図である。なお、オートリフレッシュ現像方式を用いない非特定色の現像器２、３、４については、３４〜３８の現像剤回収機能部を有していない。
【００３１】
現像に用いられる各現像器には、図３に示すように、例えば、現像剤担持体としての現像スリーブ６、マグネットローラ８、規制部材７、現像剤搬送スクリュー１０、１１、図示されていないスクレーパ等が設けられている。
【００３２】
図１、２及び３を用いて現像器内の現像剤が現像されるまでの搬送されていく流れを説明する。本例においては、特定色現像剤及び非特定色現像剤の両方を、二成分現像剤とした。現像スリーブ６は固定したマグネットローラ８を内包し、静電潜像担持体１の周面との間に所定の現像間隔を保ち駆動回転される。なお、現像スリーブ６と静電潜像担持体１とは接触している場合もある。規制部材７は剛性かつ磁性を有する部材である。尚、規制部材７としては、現像スリーブ６に対し現像剤が介在しない状態で所定の荷重をもって圧接されるものや、現像スリーブ６との間に所定の間隔を保って配されるもの等、種々のものがある。一対の現像剤搬送スクリュー１０、１１は、スクリュー構造を持ち、互いに逆方向に現像剤を搬送循環させて、トナーとキャリアを十分撹拌混合した上、現像剤として現像スリーブ６に送る作用をするものである。マグネットローラ８は、例えば、Ｎ極およびＳ極を交互に等間隔に配置した磁力同じ４極の磁石から構成されるもの、６極の磁石から構成されるもの、或いは、スクレーパに接する部分において反発磁界を形成し、現像剤の剥離を容易にするために、１極欠落させて５極とし、前記現像スリーブ６内で固定した状態で内包させたものであっても良い。
【００３３】
上記一対の現像剤搬送スクリュー１０、１１は、互いに相反する方向に回転する撹拌部材を兼ねる部材であって、補給用現像剤カートリッジ（図２：２ａ、３ａ、４ａ、５ａ）から補給用現像剤収容装置９のスクリューの推力によって補給される補給用現像剤を搬送すると共に、トナーとキャリアとの混合作用によって、摩擦帯電がなされた均質な二成分の現像剤とし、現像スリーブ６の周面上にその二成分現像剤を層状に付着させる。
【００３４】
現像スリーブ６の表面の現像剤は、マグネットローラ８の磁極に対向して設けた規制部材７により、均一な層を形成する。均一に形成された現像剤層は、現像領域において、静電潜像担持体１の周面上の潜像を現像し、トナー像を形成する。
【００３５】
そして、このトナー像は、転写装置４０で中間転写体４５に転写されることになる。
【００３６】
上記のイエローのコピーサイクルが終了すると、イエロートナーの転写を終えた静電潜像担持体１は、その後、必要に応じてクリーニング前処理が施された後、除電装置で除電され、クリーニング装置１８により表面に残ったイエロートナーが掻き取られる。
【００３７】
そして、像形成ユニット群１３が回転し、順次現像器３、４、５が静電潜像担持体１に対向するように切り替わり、上記の同様のコピーサイクルで、例えばマゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が中間転写体４５に転写されることとなる。
【００３８】
上記の各コピーサイクルが実行されると、各色成分別のトナー像は、転写装置４０により同じ位置で中間転写体４５へ転写されることになり、各色成分別のトナーが重ねられることで完成したひとつのトナー像を形成することになる。一方、給紙トレイ２６に収容された用紙または透明シート等の記録材１２は、送り出しローラー２８により１枚ずつレジストレーションローラー２５に給紙され、中間転写体４５に同期して記録材１２を中間転写体４５と転写ローラー４３との間に搬送する。搬送された記録材１２は、転写ローラー４３により中間転写体４５のトナー像が転写された後、剥離フィンガー４４により中間転写体４５から分離され、搬送ベルト２０により定着装置２１へ導入される。そして、記録材１２へのカラートナー像の定着が行われた後、外部へ排出されることで、１回のコピーモードが終了することになる。尚、符号１６は前露光装置であり、符号４１ａ及び４１ｂは中間転写体を回転させるローラーであり、符号４２は転写ローラーに対向させて設けた対向ローラーである。
【００３９】
また、記録材にトナー像を転写した中間転写体４５は、その表面を図示されていない除電装置で除電した後、クリーニング装置２３で表面クリーニングが行われ、次のコピーサイクルを待つことになる。
【００４０】
上記のような複写動作が繰り返されると、図３の現像器内の現像槽１７内に収納されている現像剤中のトナーは徐々に消費され、キャリアに対するトナーの比率、すなわちトナー濃度が低下していく。このトナー濃度の変化は、現像槽１７に設けられた図示しないトナー濃度センサー及び／または、静電潜像担持体上及び／または中間転写体上の基準画像の濃度推移によりトナー濃度が現像に必要な適性範囲内に常に入るようにフィードバック制御される。
【００４１】
上記制御により、補給用現像剤カートリッジから補給用現像剤が補給用現像剤収容装置９に排出され、ついで、スクリューの推進力によって補給用現像剤収容装置９の補給口から、補給用現像剤が現像器内の現像槽１７に供給される。
【００４２】
また、オートリフレッシュ現像方式を用いたブラック用現像器５においては、本発明のトナーとキャリアを混合した補給用現像剤が、補給用現像剤カートリッジ５ａから、補給用現像剤収容装置９の補給口を経て、ブラック用現像器５に補給される。
【００４３】
次に、図１に示した回転移動する環状像形成ユニット群１３内の回転移動を利用したブラック用現像器５からの過剰になった現像剤の排出について図２及び３を用いて説明する。
【００４４】
回転移動方式を採用したロータリー現像ユニットを有する像形成ユニット群１３を具備するカラー画像形成装置において、現像器２、３、４、５は、像形成ユニット群１３の内部で回転移動し、現像時、静電潜像担持体１に対向する位置に回転移動して現像を行い、非現像時は静電潜像担持体１に対向していない位置に回転移動する。
【００４５】
現像器５が静電潜像担持体１に対向し、現像動作を行っている位置で、過剰になった現像剤（劣化したキャリア）は、現像器５に設けられた現像器側現像剤排出口３４から溢出され、回転動作により現像剤回収オーガ３６内を移動し、ロータリー回転方式現像装置の回転中心軸に設けられた現像剤回収容器（図示せず）に排出される。なお、現像剤回収オーガを有さずに現像剤回収容器に現像剤を回収する方法、また、現像剤回収容器が回転中心軸ではなく例えば補給用現像剤カートリッジ内に具備されている方法でもよい。
【００４６】
本発明における現像方法は、具体的には、現像スリーブに交流電圧を印加して、現像領域に交番電界を形成しつつ、磁気ブラシが静電潜像担持体１に接触している状態で現像を行うことが好ましい。現像スリーブ６と静電潜像担持体１の距離（Ｓ−Ｄ間距離）は、１００〜８００μｍであることがキャリア付着防止及びドット再現性の向上において良好である。１００μｍより狭いと現像剤の供給が不十分になりやすく画像濃度が低くなり、８００μｍを超えると磁極からの磁力線が広がり磁気ブラシの密度が低くなり、ドット再現性に劣ったり、キャリアを拘束する力が弱まりキャリア付着が生じたりしやすくなる。
【００４７】
交番電界のピーク間の電圧は３００〜３０００Ｖが好ましく、周波数は５００〜１００００Ｈｚであり、それぞれプロセスにより適宜選択して用いることができる。この場合、交番電界を形成するための交流バイアスの波形としては三角波、矩形波、正弦波、あるいはＤｕｔｙ比を変えた波形が挙げられる。ときにトナー像の形成速度の変化に対応するためには、非連続の交流バイアス電圧を有する現像バイアス電圧（断続的な交番重畳電圧）を現像スリーブに印加して現像を行うことが好ましい。印加電圧が３００Ｖより低いと十分な画像濃度が得られにくく、また非画像部のカブリトナーを良好に回収することができない場合がある。また、３０００Ｖを超える場合には磁気ブラシを介して、潜像を乱してしまい、画質低下を招く場合がある。
【００４８】
良好に帯電したトナーを有する二成分系現像剤を使用することで、カブリ取り電圧（Ｖｂａｃｋ）を低くすることができ、静電潜像担持体の一次帯電を低めることができるために静電潜像担持体寿命を長寿命化できる。Ｖｂａｃｋは、現像システムにもよるが２００Ｖ以下、より好ましくは１５０Ｖ以下が良い。コントラスト電位としては、十分画像濃度が出るように１００〜４００Ｖが好ましく用いられる。
【００４９】
また、周波数が５００Ｈｚより低いと、プロセススピードにも関係するが、静電潜像担持体に接触したトナーが現像スリーブに戻される際に、十分な振動が与えられずカブリが生じやすくなる。１００００Ｈｚを超えると、電界に対してトナーが追随できず画質低下を招きやすい。
【００５０】
本発明において現像方法で重要なことは、十分な画像濃度を出しドット再現性に優れ、かつキャリア付着のない現像を行うために、現像スリーブ６上の磁気ブラシの静電潜像担持体１との接触幅（現像当接部）を好ましくは３〜８ｍｍにすることである。現像当接部が３ｍｍより狭いと十分な画像濃度とドット再現性を良好に満足することが困難であり、８ｍｍより広いと現像剤のパッキングが起き機械の動作を止めてしまったり、またキャリア付着を十分に抑えることが困難になったりする。
【００５１】
現像当接部の調整方法としては、規制部材７と現像スリーブ６との距離を調整したり、現像スリーブ６と静電潜像担持体１との距離（Ｓ−Ｄ間距離）を調整したりすることで当接幅を適宜調整する方法がある。
【００５２】
静電潜像担持体の構成としては、通常の画像形成装置に用いられる静電潜像担持体と同じで良く、例えば、アルミニウム、ＳＵＳ等の導電性基体の上に、順に導電層、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層、必要に応じて電荷注入層を設ける構成の感光体が挙げられる。導電層、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層は、通常の感光体に用いられるもので良い。感光体の最表面層として、例えば電荷注入層あるいは保護層を用いてもよい。
【００５３】
オートリフレッシュ現像方式の画像形成方法に、クリーナーレスシステムを適用した例について図６を用いて説明する。
【００５４】
帯電ローラー１２２を静電潜像担持体１１０の表面に接触させ、静電潜像担持体１１０を帯電する。帯電ローラ１２２には、図示されないバイアス印加手段により帯電バイアスが印加されている。帯電された静電潜像担持体１１０に、図示されない露光装置によりレーザー光１２４を照射することにより、デジタルな静電潜像を形成する。静電潜像担持体１１０上に形成された静電潜像は、マグネットローラ１１２を内包し、図示されないバイアス印加装置によって現像バイアスを印加されている現像スリーブ１１１に担持された二成分系現像剤１１９中のトナー１１９ａによって、現像される。
【００５５】
現像器１４０は、隔壁１１７により現像剤室Ｒ１、撹拌室Ｒ２に区画され、それぞれ現像剤搬送スクリュー１１３、１１４が設置されている。撹拌室Ｒ２の上方には、補給用現像剤１１８を収容した補給用現像剤収容室Ｒ３が設置され、補給用現像剤収容室Ｒ３の下部には補給用現像剤補給口１２０が設けられている。
【００５６】
現像剤搬送スクリュー１１３は回転することによって、現像剤室Ｒ１内の現像剤を撹拌しながら現像スリーブ１１１の長手方向に沿って一方向に搬送する。隔壁１１７には図の手前側と奥側に図示しない開口が設けられており、スクリュー１１３によって現像剤室Ｒ１の一方に搬送された現像剤は、その一方側の隔壁１１７の開口を通って撹拌室Ｒ２に送り込まれ、現像剤搬送スクリュー１１４に受け渡される。スクリュー１１４の回転方向はスクリュー１１３と逆で、撹拌室Ｒ２内の現像剤、現像剤室Ｒ１から受け渡された現像剤及び補給用現像剤収容室Ｒ３から補給された補給用現像剤を撹拌、混合しながら、スクリュー１１４とは逆方向に撹拌室Ｒ２内を搬送し、隔壁１１７の他方の開口を通って現像剤室Ｒ１に送り込む。
【００５７】
静電潜像担持体１１０上に形成された静電潜像を現像するには、現像剤室Ｒ１内の現像剤１１９がマグネットローラ１１２の磁力により汲み上げられ、現像スリーブ１１１の表面に担持される。
【００５８】
現像スリーブ１１１上に担持された現像剤は、現像スリーブ１１１の回転にともない規制部材１１５に搬送され、そこで適正な層厚の現像剤薄層に規制された後、現像スリーブ１１１と静電潜像担持体１１０とが対向した現像領域に至る。マグネットローラ１１２の現像領域に対応した部位には、磁極（現像極）Ｎ１が位置されており、現像極Ｎ１が現像領域に現像磁界を形成し、この現像磁界により現像剤が穂立ちして、現像領域に現像剤の磁気ブラシが形成される。そして磁気ブラシが静電潜像担持体１１０に接触し、反転現像法により、磁気ブラシに付着しているトナーおよび現像スリーブ１１１の表面に付着しているトナーが、静電潜像担持体１上の静電潜像の領域に転移して付着し、静電潜像が現像されトナー像が形成される。
【００５９】
現像領域を通過した現像剤は、現像スリーブ１１１の回転にともない現像器１４０内に戻され、スクリュー１１３により現像スリーブ１１１から剥ぎ取られ、現像剤室Ｒ１及び撹拌室Ｒ２内に落下して回収される。
【００６０】
上記の現像により現像器１４０内の現像剤ＴのＴ／Ｃ比（トナーとキャリアの混合比）が減ったら、補給用現像剤収容室Ｒ３から補給用現像剤１１８を現像で消費された量に見あった量で撹拌室Ｒ２に補給し、現像剤１１９のＴ／Ｃが所定量に保たれる。現像器１４０内の現像剤１１９のＴ／Ｃ比の検知には、コイルのインダクタンスを利用して現像剤の透磁率の変化を測定するトナー濃度検知センサ−を使用する。該トナー濃度検知センサ−は、図示されないコイルを内部に有している。
【００６１】
現像スリーブ１１１の下方に配置され、現像スリーブ１１１上の現像剤１１９の層厚を規制する規制部材１１５としては、アルミニウム又はＳＵＳ３１６の如き非磁性材料で作製される非磁性ブレードが挙げられる。規制部材１１５の端部と現像スリーブ１１１面との距離は１５０〜８００μｍが好ましく、特に好ましくは１６０〜６００μｍである。この距離が１５０μｍより小さいと、キャリアが凝集してこの間に詰まり現像剤層にムラを生じやすいと共に、良好な現像を行うのに必要な現像剤を塗布しにくく、濃度の薄いムラの多い現像画像が形成されやすい。現像剤中に混在している不用粒子による不均一塗布（いわゆるブレードづまり）を防止するためにはこの距離は１５０μｍ以上が好ましい。８００μｍより大きいと現像スリーブ１１１上へ塗布される現像剤量が増加し所定の現像剤層厚の規制が行いにくく、静電潜像担持体１１０へのキャリアの付着が多くなると共に現像剤の循環、規制部材１１５による現像規制が弱まりトナーのトリボが低下しカブリやすくなる。
【００６２】
この磁性キャリア層は、現像スリーブ１１１が矢印方向に回転駆動されても磁気力・重力に基づく拘束力と現像スリーブ１１１の移動方向への搬送力との釣合いによってスリーブ表面から離れるに従って動きが遅くなる。重力の影響により落下するものである。
【００６３】
また、現像されたトナー像は、搬送されてくる転写材（記録材）１２５上へ、バイアス印加手段１２６により転写バイアス印加されている転写手段である転写ブレード１２７により転写され、転写材上に転写されたトナー像は、図示されていない定着装置により転写材に定着される。転写工程において、転写材に転写されずに静電潜像担持体１１０上に残った転写残トナーは、帯電工程において、帯電を調整され、現像時に回収される。
【００６４】
図５は、本発明の画像形成装置及び補給用現像剤キットを適用することのできるタンデム方式のフルカラー画像形成装置の概略図である。
【００６５】
図５におけるフルカラー画像形成装置は、静電荷像担持体上に残存した転写残トナーを回収し貯蔵するための独立したクリーニング手段を有さず、現像手段がトナー像を転写材上に転写した後に静電潜像担持体に残留したトナーを回収する現像兼クリーニング方式を採用したものである。尚、図５においては、現像兼クリーニング方式を採用した画像形成装置を例示したが、クリーニングブレードの如きクリーニング手段を用いた装置であっても良い。
【００６６】
フルカラー画像形成装置本体には、図６のクリーナーレスシステムの構成を有する第１画像形成ユニットＰａ、第２画像形成ユニットＰｂ、第３画像形成ユニットＰｃ及び第４画像形成ユニットＰｄが併設されている。Ｐｄのみ、オートリフレッシュ現像方式を用いた画像形成ユニットであり、図３に記載の現像器の如く現像剤回収部３４〜３８を有している。Ｐａ〜Ｐｄは、各々異なった色の画像が潜像形成、現像、転写のプロセスを経て転写材上に形成される。
【００６７】
画像形成装置に併設される各画像形成ユニットの構成について第１の画像形成ユニットＰａを例に挙げて説明する。
【００６８】
第１の画像形成ユニットＰａは、静電潜像担持体としての直径３０ｍｍの静電潜像担持体６１ａを具備し、この静電潜像担持体６１ａは矢印ａ方向へ回転移動される。帯電手段としての一次帯電装置６２ａは、直径１６ｍｍのスリーブの表面に形成された帯電用磁気ブラシが静電潜像担持体６１ａの表面に接触するように配置されている。レーザー光６７ａは、一次帯電器６２ａにより表面が均一に帯電されている静電潜像担持体６１ａに静電潜像を形成するために、図示されていない露光装置により照射される。静電潜像担持体６１ａ上に担持されている静電潜像を現像してカラートナー像を形成するための現像手段としての現像器６３ａは、カラートナーを保持している。
【００６９】
転写手段としての転写ブレード６４ａは、静電潜像担持体６１ａの表面に形成されたカラートナー像をベルト状の転写材担持体６８によって搬送されて来る転写材（記録材）の面に転写する。この転写ブレード６４ａは、転写材担持体６８の裏面に当接して転写バイアスを印加し得るものである。尚、６０ａは、転写バイアス印加手段である。
【００７０】
第１の画像形成ユニットＰａは、一次帯電装置６２ａによって静電潜像担持体６１ａを均一に一次帯電した後、露光装置６７ａにより静電潜像担持体に静電潜像を形成し、現像器６３ａで静電潜像をカラートナーを用いて現像し、この現像されたトナー像を第１の転写部（静電潜像担持体と転写材の当接位置）で転写材を担持搬送するベルト状の転写材担持体６８の裏面側に当接する転写ブレード６４ａから転写バイアスを印加することによって転写材の表面に転写する。
【００７１】
現像によりトナーが消費され、Ｔ／Ｃ比が低下すると、その低下をコイルのインダクタンスを利用して現像剤の透磁率の変化を測定する図示されていないトナー濃度検知センサーで検知し、消費されたトナー量に応じて、補給用現像剤収容容器の排出手段により、補給用現像剤が補給用現像剤収容装置６６ａに排出され、ついで、補給用現像剤装置６６ａのスクリューの推進力によって補給口から、補給用現像剤が現像器内の現像槽に供給される。なお、図示されていないトナー濃度検知センサーはコイルを内部に有している。
【００７２】
本画像形成装置は、第１の画像形成ユニットＰａと同様の構成で、現像器に保有されるカラートナーの色の異なる第２の画像形成ユニットＰｂ、第３の画像形成ユニットＰｃ、第４の画像形成ユニットＰｄの４つの画像形成ユニットを併設するものである。
【００７３】
例えば、第１の画像形成ユニットＰａにイエロートナー、第２の画像形成ユニットＰｂにマゼンタトナー、第３の画像形成ユニットＰｃにシアントナー、及び第４のオートリフレッシュ現像方式を用いた画像形成ユニットＰｄにブラックトナーをそれぞれ用い、各画像形成ユニットの転写部で各カラートナーの転写材上への転写が順次行われる。
【００７４】
この工程で、レジストレーションを合わせつつ、同一転写材上に一回の転写材の移動で各カラートナーは重ね合わせられ、終了すると分離帯電器６９によって転写材担持体６８上から転写材が分離され、搬送ベルトの如き搬送手段によって定着装置７０に送られ、ただ一回の定着によって最終のフルカラー画像が得られる。
【００７５】
定着装置７０は、例えば、一対の直径４０ｍｍの定着ローラー７１と直径３０ｍｍの加圧ローラー７２を有し、定着ローラー７１は、内部に加熱手段７５及び７６を有している。
【００７６】
転写材上に転写された未定着のカラートナー像は、この定着装置７０の定着ローラー７１と加圧ローラー７２との圧接部を通過することにより、熱及び圧力の作用により転写材上に定着される。
【００７７】
図５において、転写材担持体６８は、無端のベルト状部材であり、このベルト状部材は、駆動ローラー８０によって矢印ｅ方向に移動するものである。他に、転写ベルトクリーニング装置７９、ベルト従動ローラー８１、ベルト除電器８２を有している。また、転写材ホルダーから転写材担持体６８への転写材の搬送には、紙送りローラー８４、一対のレジストローラー８３が用いられる。
【００７８】
転写手段としては、転写材担持体の裏面側に当接する転写ブレードに代えて、ローラー状の転写ローラーの如き転写材担持体の裏面側に当接して転写バイアスを直接印加可能な接触転写手段を用いることが可能である。
【００７９】
さらに、上記の接触転写手段に代えて一般的に用いられている転写材担持体の裏面側に非接触で配置されているコロナ帯電器から転写バイアスを印加して転写を行う非接触の転写手段を用いることも可能である。しかしながら、転写バイアス印加時のオゾンの発生量を制御できる点で接触転写手段を用いることが、より好ましい。
【００８０】
本発明に係る補給用現像剤を用いることで現像装置内での現像剤にかかるシェアが小さく、多数枚の複写においてもキャリアへのトナーあるいは外添剤等のスペントが抑制できる。さらにはオートリフレッシュ現像方式用の補給用現像剤中からのキャリア補給量が少なくとも、画質低下を押さえることが出来るなどの本発明の効果が十分に発揮できる。
【００８１】
次に本発明の補給用現像剤、二成分現像剤について説明する。
【００８２】
本発明において、トナーとキャリアとを混合して特定色の補給用現像剤を調製する場合は、キャリアとトナーを質量比でキャリア１質量部に対してトナー１〜３０質量部の配合割合であることが好ましい。この割合の範囲内であれば、現像槽のキャリアの帯電付与能を効率よく安定化することができる。
【００８３】
また、トナーとキャリアとを混合して現像器の現像槽内の二成分系現像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー濃度として、２〜１５質量％、好ましくは４〜１３質量％にすると良好な結果が得られる。トナー濃度が２質量％未満の場合には、画像濃度が低くなりやすく、１５質量％を超える場合には、カブリや機内飛散を生じやすく、現像剤の耐用寿命も低下しやすい。
【００８４】
本発明に用いられるキャリアとしては、キャリアを含むオートリフレッシュ現像方式用補給用現像剤において、補給用現像剤収容容器中でのキャリア分散性の向上及び／またはキャリアの偏析の防止を目的に、トナーとキャリアとの比重差が小さくなるように、キャリアの真比重をコントロールすることが好ましい。つまり、補給用現像剤中に用いるキャリアの真比重が２．５〜４．５ｇ／ｃｍ３、好ましくは２．８〜４．０ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。
【００８５】
真比重が４．５ｇ／ｃｍ３を超える場合、トナーとキャリアを混合する際に補給用現像剤中にキャリアが均一に分散しにくい、あるいは分散したとしても篩・充填時に偏析しやすい、更には補給用現像剤カートリッジに充填したとしても、補給用現像剤カートリッジの運搬中に振動が作用した場合、容器から補給用現像剤を排出するための回転等の駆動手段、あるいは特に本発明により好適に用いられる画像形成装置のロータリー回転による駆動手段により、トナーとの比重差によってキャリアが偏析しやすい。
【００８６】
また、本発明に好適に用いられるロータリー現像方式を採用した画像形成装置において、特定色の補給用現像剤カートリッジの容量が、非特定色の容量より大きくした場合に、必然的に像形成ユニット群中の像形成ユニットの構成が等間隔での配置ではなくなる（例えば図２の構成）。そのため、ロータリーによる回転をした際に、特定色の像形成ユニットの周移動距離が、非特定色のものよりも長くなり、等配置（例えば図４の構成）の場合に比べて、特定色の補給用現像剤に対する遠心力の受け方に偏りが生じる。この場合、キャリアの真比重が４．５ｇ／ｃｍ３より大きいと、補給用現像剤中のキャリアの偏析が生じやすくなる。
【００８７】
真比重が２．５ｇ／ｃｍ３より小さい場合には、キャリア中の磁性体含有割合を少なくすることにより達成されるため、磁気拘束力が弱くなり静電荷像担持体への付着等が生じやすい。
【００８８】
さらには、上記のようなキャリアは、適度に真比重が小さいため、トナーへのストレスを抑制することができる。また、現像剤を現像剤層厚規制部材（規制ブレード）で現像スリーブ上に所定の層厚にする際に、或いは、現像器内での現像剤を撹拌する際に現像剤にかかる負荷が小さい。そのため、現像剤を長期にわたり使用した場合には、キャリア及びトナーが劣化しにくいため、カブリ、トナー飛散等の現像性の低下が生じにくく、オートリフレッシュ現像方式には最適である。
【００８９】
本発明のキャリアは、体積平均粒径（Ｄ５０）として１５〜６０μｍ、さらに好ましくは２０〜４５μｍが本発明を好適に発現せしめる構成である。６０μｍより大きい場合、トナーに均一かつ良好な帯電を与えることが不充分となり、潜像を忠実に再現させることが困難となるばかりか、カブリやトナー飛散の原因となる。逆に１５μｍより小さい場合、静電荷像担持体へのキャリア付着が激しくなる。
【００９０】
本発明に用いられるキャリアとしては、例えば表面酸化又は未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類の如き酸性金属、それらの合金、それらの酸化物及びフェライト；或いは、結着樹脂・金属酸化物・磁性金属酸化物等から構成される磁性微粒子分散型樹脂キャリアが使用できる。
【００９１】
本発明に用いられるキャリアは、樹脂及び／又はカップリング剤によって被覆されていることが、帯電安定性や環境安定性を持たせる上で好ましい。
【００９２】
本発明に用いられるキャリアとしては、下記の理由から、軽金属含有フェライトキャリア或いは磁性微粒子分散型樹脂キャリアが好適に用いられる。従来のキャリアとて用いられているＣｕ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｚｎなどの組成からなる軽金属を含有しないフェライト粒子は真比重が４．９程度であるため、被覆構造を工夫することによって、キャリア真比重を４．５以下にすることが好ましい。一方、軽金属含有フェライトキャリア及び磁性微粒子分散型樹脂キャリアは、重金属を含むフェライトキャリアなどに比べ任意に真比重を小さくすることが可能であり本発明のキャリアとしては好適に用いることができる。中でも磁性微粒子分散型樹脂キャリアが、磁気特性や比重を任意にコントロールでき、粒子に形状的な歪みが少なく、シャープな粒度分布が達成でき、粒子強度が高い球状にすることが比較的容易であり、流動性に優れ、更には現像槽からの排出性にも優れているという点で好ましい。また重合法で製造した磁性微粒子分散型樹脂キャリアは、形状及び粒度分布より空隙率が小さくなるため、補給用現像剤カートリッジの容量を小さくすることができ、画像形性装置を小型化しやすく好ましい。また、粒子サイズや抵抗も広範囲に制御できることから、現像スリーブ又はスリーブ内の磁石の回転数が大きい高速複写機や高速レーザービームプリンタ等に適している。
【００９３】
更には、磁性微粒子分散型樹脂キャリアには、非磁性金属酸化物及びマグネタイトを含有させることが好ましい。
【００９４】
＜キャリアの真比重の測定方法＞
本発明におけるキャリアの真比重は、トルーデンサー（セイシン企業製）を用いて、ＪＩＳ  Ｚ  ２５０４に従い測定した。
【００９５】
＜キャリア粒径の測定方法＞
キャリアの体積平均粒径（Ｄ５０）の測定は、レーザー回折式粒度分布測定装置（へロス＜ＨＥＬＯＳ＞）を用いて、フィードエア圧力３ｂａｒ，吸引圧力０．１ｂａｒの条件で測定した。
【００９６】
補給用現像剤及びニ成分現像剤から上記キャリア物性を測定する場合には、コンタミノンＮ（界面活性剤）が１％含まれるイオン交換水にて現像剤を洗浄しトナーとキャリアを分離した後、上記測定を行う。
【００９７】
次に本発明に用いられるトナーについて説明する。
【００９８】
先ず、特定色の色成分補給用現像剤に含有されるトナー（以下、「特定色トナー」と称す）としては、以下の点を考慮することが重要である。
（１）補給用現像剤収容容器中でのキャリアの偏析を抑制し、また、現像槽へトナー及びキャリアを補給した際のトナー濃度の変化を抑制するために、トナーの流動性を高くする必要がある。
（２）劣化したキャリアによって付与される帯電量と、フレッシュキャリアによって付与される帯電量との差が、小さいトナーでなければならない。
一方、それに対して、非特定色の色成分補給用現像剤に含有されるトナー（以下、「非特定色トナー」と称す）としては、以下の点を考慮することが重要である。
（３）オートリフレッシュ現像方式を用いていない現像剤のトナーにおいては、過度の外添剤を添加すると、外添剤の蓄積により、キャリアの帯電付与能低下が顕著となる。
【００９９】
上記（１）〜（３）を考慮し、鋭意検討を行った結果、良好な画像を形成するには、特定色トナーの外添剤の表面被覆率を、非特定色トナーよりも大きくし、かつ特定色トナーの重量平均粒径を、非特定色トナー以上にすることが、有効であることを知見した。
【０１００】
本発明におけるトナーの外添剤の表面被覆率は、下式より算出し得られた値と定義する。
【０１０１】
（トナーの外添剤の表面被覆率）＝
（トナー粒子１００質量部に対して添加した外添剤の総質量部）／Ｓｔ
〔Ｓｔ（＝６／（Ｄ４・ρｔ））：トナー粒子を真球と仮定した際の重量平均粒径（Ｄ４）から算出した単位体積当たりの比表面積、ρｔ：トナー粒子の真比重〕
尚、本発明におけるトナーの真比重は、トルーデンサー（セイシン企業製）を用いて、ＪＩＳ  Ｚ  ２５０４に従い測定した。
【０１０２】
以下、特定色トナーの外添剤の表面被覆率は、カラートナーの外添剤の表面被覆率よりも０．０５〜２．０大きいことが好ましく、さらには０．１〜１．５大きいことが好ましい。
【０１０３】
表面被覆率の差が２．０よりも大きい場合には、トナーの凝集性に大きな差が生じやすく、結果、転写性に大きな差が生じ、転写の飛び散りや転写むらにより画像欠陥を生じやすくなる。表面被覆率の差が０．０５より小さい場合、上記（１）〜（３）の要求全てを満たすことが困難となり、本発明の目的を達成することは難しい。
【０１０４】
特定色トナーの外添剤の好ましい表面被覆率は、０．５〜３．５であり、さらに好ましくは０．８〜２．０である。
【０１０５】
特定色トナーの外添剤の表面被覆率が３．５より大きいと、長期にわたり使用した場合、現像槽でのトナーから遊離した外添剤の蓄積が生じやすくなり、オートリフレッシュ現像方式といえども、キャリア表面が外添剤で汚染され、好適な帯電特性を維持できないため画像欠陥を生じやすい。さらには、遊離した外添剤は現像時に静電荷像担持体表面上に飛びやすく、静電荷像担持体への外添剤融着やクリーニング不良等の原因にもなりやすい。
【０１０６】
特定色トナーの外添剤の表面被覆率が０．５より小さいと、トナーの流動性が低すぎ、上記（１）及び（２）の要求を満たすことが困難となる。
【０１０７】
本発明に好適な特定色トナーの外添剤添加量は、トナー粒子１００質量部に対して好ましくは０．２〜５質量部、より好ましくは０．３〜３質量部、さらに好ましくは０．５〜２質量部である。
【０１０８】
特定色トナーの外添剤添加量が０．２質量部より少ないと、トナーの流動性が低すぎ、上記（１）及び（２）の要求を満たすことが困難となる。
【０１０９】
また逆に特定色トナーの外添剤添加量が５質量部よりも多いと、長期にわたり使用した場合、現像槽でのトナーから遊離した外添剤の蓄積が生じやすくなり、オートリフレッシュ現像方式といえども、キャリア表面が外添剤で汚染され、好適な帯電特性を維持できないため画像欠陥を生じやすくなる。さらには、遊離した外添剤は現像時に静電荷像担持体表面上に飛びやすく、静電荷像担持体への外添剤融着やクリーニング不良等の原因にもなりやすい。
【０１１０】
一方、本発明の非特定色トナーの好適な外添剤添加量は、トナー母体（トナー粒子）１００質量部に対して好ましくは０．１５〜４質量部、より好ましくは０．２〜２．５質量部、さらに好ましくは０．３〜１．９質量部である。
【０１１１】
非特定色トナーの外添剤添加量が０．１５質量部より少ないと、トナーの流動性が低下し、帯電の立ち上がりに劣るようになったり、帯電の環境安定性が低下したりしやすい。
【０１１２】
また逆に非特定色トナーの外添剤添加量が４質量部よりも多いと、長期にわたり使用した場合，トナーから遊離した外添剤の蓄積が生じやすくなり、キャリア表面が外添剤で汚染され、好適な帯電特性を維持できないため画像欠陥を生じやすい。また、遊離した外添剤は現像時に静電荷像担持体表面上に飛びやすく、静電荷像担持体への外添剤融着やクリーニング不良等の原因にもなりやすい。さらに、外添剤が多く含有されていると、ＯＨＰの投影像にかげりが生じ、鮮明なカラー画像が得られなくなってしまう。
【０１１３】
次に、トナー粒子に外添される外添剤について説明する。
【０１１４】
本発明に使用される外添剤としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン等の無機微粉体；ポリテトラフロロエチレン、ポリビニリデンフロライド、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、シリコーン等の有機微粉体の流動化付与剤を用いることが好ましい。トナーに対して上述した流動性付与剤を外添することによって、トナーとキャリア、あるいはトナー粒子相互の間に微粉体が存在することとなる。これによって、特定色トナーに好適な流動性を付与することができ、上記（１）及び（２）の要求を満足しやすくなる。さらには、現像剤の帯電立ち上がり性、環境安定性、流動性、転写性などが向上され、さらに現像剤の寿命も向上する。
【０１１５】
上述した微粉体の個数平均粒径は３〜１００ｎｍであることが好ましい。平均粒径が１００ｎｍを超えると流動性向上の効果が少なくなり、現像時、転写時の不良等により画質を低下させてしまう場合がある。また３ｎｍより小さいと、耐久時の流動性維持が困難となる。
【０１１６】
これらの流動性付与剤の表面積としては、ＢＥＴ法による窒素吸着によった比表面積が３０ｍ２／ｇ以上、特に５０〜４００ｍ２／ｇの範囲が好ましい。
【０１１７】
また、これら流動性付与剤は、２種類以上添加することも好ましく、かつ、その添加量を上記のように規定することで、得られるトナーの帯電性・環境安定性・流動性などを向上させることができる。
【０１１８】
トナーが負帯電性トナーである場合には、先に述べた流動性付与剤は、少なくとも１種類はシリカであり、もう１種類は酸化チタンを用いることが好ましい。つまり、シリカは、アルミナや酸化チタン等の流動性付与剤より負帯電性が高いため、トナー母体との密着性が高く、遊離する外添剤が少ない。そのため、静電荷像担持体上のフィルミングや、帯電部材の汚染を抑制することができる。その反面、トナーの環境安定性が低下しやすく、高湿下でのトナーの帯電量の低下、低湿下でのトナーの帯電量の増加が生じやすい。また、酸化チタンは、帯電立ち上がり性、チャージアップの防止、環境安定性、及び帯電分布の均一化をすることができる。その反面、長期使用時に現像槽において蓄積しやすく、現像剤の帯電能低下を生じやすい。
【０１１９】
そのため、シリカ、酸化チタンの少なくとも２種類を併用することで、両方の特性を加味した相乗的効果を得ることが出来るので、より好ましい。
【０１２０】
本発明において好ましいシリカ、酸化チタンの比率は、質量基準で、シリカ：酸化チタン＝１．０：２．０〜２．０：１．０であり、シリカ、酸化チタン両方の特性を加味した相乗的効果を有効に得ることが出来る。
【０１２１】
また、該流動性付与剤は高湿下での帯電性を維持するために、疎水化処理されていることが好ましい。その疎水化処理の例を下記に示す。
【０１２２】
疎水化処理剤の一つとしてシランカップリング剤が挙げられ、その量は、流動性付与剤の母体１００質量部に対して、１〜４０質量部、好ましくは２〜３５質量部を用いるのが良い。処理量が１〜４０質量部であると耐湿性が向上し凝集体が発生しにくい。
【０１２３】
また、別の疎水化処理剤の一つとしてシリコーンオイルが挙げられる。
【０１２４】
各種トナー特性付与を目的として、他の外添剤を加えることができる。外添剤は、トナー粒子に添加した時の耐久性の点から、トナーの重量平均粒径の１／５以下の粒径であることが好ましい。これら特性付与を目的とした添加剤としては、例えば、研磨剤、滑剤、荷電制御粒子等が用いられる。
【０１２５】
研磨剤としては、例えば、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム及び酸化クロム等の金属酸化物；窒化ケイ素等の窒化物；炭化ケイ素の炭化物；及び硫酸カルシウム，硫酸バリウム及び炭酸カルシウム等の金属塩が挙げられる。
【０１２６】
滑剤としては、例えばフッ化ビニリデン及びポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂粉末；及びステアリン酸亜鉛及びステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩が挙げられる。
【０１２７】
荷電制御性粒子としては、例えば酸化錫、酸化亜鉛及び酸化アルミニウム等の金属酸化物；及びカーボンブラックが挙げられる。
【０１２８】
これら外添剤の平均粒径の測定は、外添剤を透過電子顕微鏡で観察し、視野中の１００個の粒子径を測定して、平均粒径を求める。
【０１２９】
また、本発明に係るトナーは、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有するトナー粒子に、外添剤を添加したものであることが好ましい。本発明に係るトナー粒子は重量平均粒径が３．０〜１０．５μｍであることが好ましく、４．５〜８．５μｍであることがより好ましい。
【０１３０】
トナー粒子の重量平均粒径（Ｄ４）が１０．５μｍを超えると、静電荷像を現像するトナーが大きくなるために、静電荷像に忠実な現像が行われにくく、また、静電的な転写を行うとトナーが飛び散りやすくなる。また、トナー粒子の重量平均粒径を３．０μｍ未満とした場合には、トナーの流動性が悪化し、補給用現像剤の補給用現像剤収容容器からの排出性が低下する傾向がある。
【０１３１】
トナーの粒径の測定には、例えばコールターカウンターを使用する方法を挙げることができる。具体的には、電解質溶液１００〜１５０ｍｌに界面活性剤（アルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１〜５ｍｌ添加し、これに測定試料を２〜２０ｍｇ添加する。試料を懸濁した電解液を超音波分散器で１〜３分間分散処理して、コールターカウンターによって適宜トナーサイズに合わせたアパチャー（例えば１００μｍ）を用いて体積を基準として０．３〜４０μｍの粒度分布等を測定するものとする。この条件で測定した個数平均粒径、重量平均粒径をコンピュータ処理により求めた。
【０１３２】
また、特定色の色成分補給用現像剤収容容器中でのキャリアの偏析がなく、キャリア濃度が安定した状態で、現像器の現像槽に補給するために、特定色トナーの流動性をより高めることが好ましい。
【０１３３】
また、特定色トナーとしては、一般にブラックトナーが用いられることが多いため、良好なカラー画像を得つつ、ブラックトナーの流動性を高めるためには、特定色としてのブラックトナー粒子の重量平均粒径を、非特定色であるカラートナー粒子よりも、０．５〜１．５μｍ大きくすることが好ましい。
【０１３４】
０．５μｍより小さい場合には、外添剤量で適正化しても、ブラック用補給用現像剤収容容器中でのキャリアの偏析が環境変動により生じやすくなり、キャリア濃度が不安定な状態で、現像槽に補給されることがある。また、１．５μｍより大きい場合には、外添剤量を適正化しても、カラートナーとの特性に差が生じやすくなり、フルカラー画像での転写飛び散り、ハイライト階調再現性の低下等の画像劣化が生じやすくなる。
【０１３５】
トナー粒子に使用される結着樹脂としては、下記に例示される樹脂の使用が可能である。例えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体等のスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニル；フェノール樹脂；天然変性フェノール樹脂；天然樹脂変性マレイン酸樹脂；アクリル樹脂；メタクリル樹脂；ポリ酢酸ビニル；シリコーン樹脂；ポリエステル樹脂；ポリウレタン；ポリアミド樹脂；フラン樹脂；エポキシ樹脂；キシレン樹脂；ポリビニルブチラール；テルペン樹脂；クマロンインデン樹脂；石油系樹脂等が使用できる。好ましい結着樹脂としては、スチレン系共重合体もしくはポリエステル樹脂が挙げられる。
【０１３６】
スチレン系重合体またはスチレン系共重合体は架橋されていても良く、さらに架橋されている樹脂と架橋されていない樹脂との混合樹脂でも良い。
【０１３７】
結着樹脂の架橋剤としては、主として２個以上の重合可能な二重結合を有する化合物を用いてもよい。例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンの如き芳香族ジビニル化合物；エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレートの如き二重結合を２個有するカルボン酸エステル；ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホン等のジビニル化合物；および３個以上のビニル基を有する化合物が挙げられる。これらは単独もしくは混合物として用いられる。
【０１３８】
架橋剤の添加量としては、上述した結着樹脂の製造に用いられる重合性単量体１００質量部に対して０．００１〜１０質量部が好ましい。
【０１３９】
本発明に係るトナーは荷電制御剤を含有しても良い。
【０１４０】
トナー粒子を負荷電性に制御するものとしては下記物質が挙げられる。例えば、有機金属化合物、キレート化合物が有効であり、さらにモノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸系の金属化合物が好ましく用いられる。さらに、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びそれらの金属塩、それらの無水物、それらのエステル類、ビスフェノール等のそれらのフェノール誘導体類；尿素誘導体；含金属サリチル酸系化合物；含金属ナフトエ酸化合物；ホウ素化合物；４級アンモニウム塩；カリックスアレーン；ケイ素化合物；スチレン−アクリル酸共重合体；スチレン−メタクリル酸共重合体；スチレン−アクリル−スルホン酸共重合体；及びノンメタルカルボン酸系化合物が挙げられる。
【０１４１】
トナー粒子を正荷電性に制御するものとしては下記物質が上げられる。例えば、アミノ化合物、第４級アンモニウム化合物および有機染料特に塩基性染料とその塩が知られており、ベンジルジメチル−ヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシル−トリメチルアンモニウムクロライド、ニグロシン塩基、ニグロシンヒドロクロライド、サフラニンＹ及びクリスタルバイオレット等が挙げられる。なおこれら染料は、着色剤としても用いることができる。
【０１４２】
これら荷電制御剤は、単独あるいは２種類以上組み合わせて用いることができ、荷電制御剤の添加量は、トナーの結着樹脂１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部、好ましくは０．１〜１０質量部、より好ましくは０．２〜４質量部使用するのが良い。
【０１４３】
本発明に用いられるトナーの着色剤は、以下に例示される着色剤の使用が可能である。
【０１４４】
イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物等に代表される化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１５、１７、６２、７４、８３、９３、９４、９５、１０９、１１０、１１１、１２８、１２９、１４７、１６８又は１８０が好適に用いられる。さらにＣ．Ｉ．ソルベントイエロー９３、１６２、１６３等の染料を併用しても良い。
【０１４５】
マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物等が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、４８：２、４８：３、４８：４、５７：１、８１：１、１４４、１４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１又は２５４等が好適に用いられる。
【０１４６】
シアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アンスラキノン化合物，塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、６０、６２、６６等が特に好適に利用できる。
【０１４７】
黒色着色剤としてカーボンブラック、磁性体、上に示したイエロー／マゼンタ／シアン着色剤を用い黒色に調色されたものが利用され得る。
【０１４８】
これらの着色剤は、単独又は混合して、更には固溶体の状態で用いることができる。本発明の着色剤は、色相角、彩度、明度、耐候性、ＯＨＰ透明性、トナー粒子中への分散性の点から選択される。該着色剤の添加量は、結着樹脂１００質量部に対し１〜２０質量部添加して用いられる。
【０１４９】
また、本発明に係るトナーはワックスを含有することも好ましい形態であり、その含有量は、結着樹脂１００質量部に対して１〜２０質量部が好ましい。
【０１５０】
結着樹脂、着色剤およびワックスを有する混合物を溶融混練後、冷却し粉砕、分級してトナー粒子を得る粉砕法によってトナーを製造する場合においては、ワックスの添加量は、結着樹脂１００質量部に対し好ましくは１〜１０質量部、より好ましくは２〜７質量部である。
【０１５１】
重合性単量体と着色剤及びワックスを有する混合物を重合させることにより、直接的にトナー粒子を得る重合法によってトナーを製造する場合、ワックスの添加量は、重合性単量体又は、重合性単量体の重合によって合成された樹脂１００質量部に対し好ましくは２〜２０質量部、より好ましくは５〜１５質量部である。
【０１５２】
本発明においては、カラートナーよりもブラックトナーの方が、外添剤の添加量が多く、トナー表面に対する被覆率が高い。そのため、ワックスを含有するトナーであっても、補給用現像剤収容容器中でのトナーとキャリアの凝集、あるいは、キャリアへのトナーのスペントを防止するのに有効である。
【０１５３】
さらには、通常、ワックスは、結着樹脂より極性が低いため、水系媒体中での重合方法を行う重合法ではトナー粒子内部に多量のワックスを内包化させ易いため、粉砕法と比較し、多量のワックスを用いることが可能となる。よって重合法でトナーを製造した場合には、より良好なオフセット防止効果が得られる。
【０１５４】
さらには、オートリフレッシュ現像方式用の補給用現像剤を収容した容器中で、トナー同士あるいはトナーとキャリアの凝集塊が生成しにくく、容器からの排出性がすぐれているため、本発明に重合法で製造したワックス含有トナーが好ましい。
【０１５５】
ワックスの含有量が下限より少ないとオフセット防止効果が低下する傾向にある。一方、ワックスの含有量が上限を超える場合、耐ブロッキング効果が低下し耐オフセット効果にも悪影響を与えやすく、ドラム融着やスリーブ融着を起こしやすく、特に重合法によって製造したトナーの場合にはトナー粒子の粒度分布がブロードとなってしまう傾向にある。
【０１５６】
本発明のトナーの平均円形度は、０．９６０以上であることが好ましく、より好ましくは０．９７０以上である。平均円形度が０．９６０以上であるようなトナーであれば、補給用現像剤の排出性がさらに高まるため好ましい。
【０１５７】
上記の平均円形度を有するトナーを得るためには、重合法によってトナーを製造することが好ましい。粉砕法によって製造したトナーを用いた補給用現像剤は、トナーの形状及び粒度分布より空隙率が大きくなるため、流動性不良を生じ、キャリアの偏析が生じやすくなることに加え、補給用現像剤収容容器の容量を大きくする必要が生じ、画像形成装置を小型化しにくくなる。
【０１５８】
次に本発明に用いられるトナー粒子を製造するための方法について説明する。本発明に用いられるトナー粒子は、公知の粉砕法及び重合法を用いて製造することが可能である。
【０１５９】
粉砕トナー粒子の製造方法においては、結着樹脂、ワックス、着色剤としての顔料、染料又は磁性体、必要に応じて荷電制御剤、その他の添加剤を、ヘンシェルミキサー、ボールミルの如き混合機により充分混合し、得られた混合物を加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練することにより、樹脂成分を互いに相溶させた中に金属化合物、顔料、染料、磁性体を分散又は溶解させ；得られた混練物を冷却固化後粉砕及び分級を行ってトナー粒子を得ることができる。
【０１６０】
さらに必要に応じてトナー粒子と所望の添加剤をヘンシェルミキサー等の混合機により充分混合し、本発明に用いられるトナーを得ることができる。
【０１６１】
重合トナー粒子の製造方法は、特公昭５６−１３９４５号公報等に記載のディスク又は多流体ノズルを用い溶融混合物を空気中に霧化し球状トナー粒子を得る方法や、特公昭３６−１０２３１号公報、特開昭５９−５３８５６号公報、特開昭５９−６１８４２号公報に述べられている懸濁重合法を用いて直接トナー粒子を生成する方法や、単量体には可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナー粒子を生成する分散重合法又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナー粒子を生成するソープフリー重合法に代表される乳化重合法や、予め乳化重合粒子を作った後、該粒子と反対電荷を有する極性粒子を加え会合させるヘテロ凝集法等を用いトナー粒子を製造することが可能である。
【０１６２】
この中でも、重合性モノマー、着色剤及びワックスを少なくとも含むモノマー組成物を重合してトナー粒子を直接、生成する懸濁重合法が好ましい。
【０１６３】
また、一旦得られた重合トナー粒子に更に単量体を吸着させた後、重合開始剤を用い重合させる所謂シード重合方法も本発明に好適に利用することができる。
【実施例】
【０１６４】
以下、本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１６５】
キャリアの製造：
＜キャリア１の製造＞
・フェノール（ヒドロキシベンゼン）                          ５０質量部
・３７質量％のホルマリン水溶液                              ８０質量部
・水                                                        ５０質量部
・シラン系カップリング剤（ＫＢＭ４０３  信越化学工業社製）で表面処理されたマグネタイト微粒子                                    ３２０質量部
・シラン系カップリング剤（ＫＢＭ４０３  信越化学工業社製）で表面処理されたα−Ｆｅ２Ｏ３微粒子                                      ８０質量部
・２５質量％のアンモニア水                                  １５質量部
上記材料を四ツ口フラスコに入れ、撹拌混合しながら５０分間で８５℃まで昇温保持し、１２０分間反応・硬化させた。その後３０℃まで冷却し５００質量部の水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗し、風乾した。次いでこれを減圧下（６６５Ｐａ＝５ｍｍＨｇ）１６０℃で２４時間乾燥して、フェノール樹脂をバインダ樹脂とする磁性キャリアコア（Ａ）を得た。
【０１６６】
得られた磁性キャリアコア（Ａ）の表面に、γ−アミノプロピルトリメトキシシランの３質量％メタノール溶液を塗布した。塗布中は、磁性キャリアコア（Ａ）に剪断応力を連続して印加しながら、塗布しつつメタノールを揮発させた。
【０１６７】
上記処理機内のシランカップリング剤で処理された磁性キャリアコア（Ａ）を５０℃で撹拌しながら、シリコーン樹脂ＳＲ２４１０（東レダウコーニング（株）製）を、シリコーン樹脂固形分として２０％になるようトルエンで希釈した後、減圧下で添加して、０．５質量％の樹脂被覆を行った。
【０１６８】
以後、窒素ガスの雰囲気下で２時間撹拌しつつ、トルエンを揮発させた後、窒素ガスによる雰囲気下で１４０℃，２時間熱処理を行い、凝集をほぐした後、２００メッシュ（７５μｍの目開き）以上の粗粒を除去し、キャリア１を得た。
【０１６９】
得られたキャリア１の体積平均粒径は３５μｍ、真比重は３．７ｇ／ｃｍ３であった。
【０１７０】
＜キャリア２の製造＞
・テレフタル酸無水トリメリット酸／プロピレンオキサイド付加ビスフェノールＡの誘導体からなるポリエステル樹脂                      １５０質量部
・製造例１で使用したマグネタイト微粒子                    ５００質量部
・４級アンモニウム塩化合物（オリエント化学社製：Ｐ−５１）    ５質量部
上記材料をヘンシェルミキサーにより十分予備混合を行い、二軸押出式混練機により溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて約１〜２ｍｍ程度に粗粉砕し、次いでエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。さらに得られた微粉砕物を分級した後、０．０２μｍのスチレン／メチルメタクリレート共重合樹脂粒子を、ハイブリタイザー（奈良機械社製）で乾式コートしてキャリア２を得た。キャリア２の物性値を表１に示す。
【０１７１】
＜キャリア３〜６の製造＞
キャリア２の製造において、真比重を調整する目的で、樹脂とマグネタイトの比率を調整した以外は同様にして、キャリア３〜６を得た。得られたキャリア３〜６の物性値を表１に示す。
【０１７２】
【表１】
2004280072.tif 000003
【０１７３】
トナーの製造：
トナーの製造例１（重合ブラックトナー１）
先ず、下記の手順によって重合法トナーを作製した。イオン交換水９００ｇに、リン酸三カルシウム３質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業製）を用いて、１０，０００ｒｐｍにて撹拌し、水系媒体を作製した。
【０１７４】
また、下記処方を６０℃に加温し、ＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業製）を用いて、９，０００ｒｐｍにて均一に溶解、分散した。
・スチレン                                                １６０質量部
・ｎ−ブチルアクリレート                                    ４０質量部
・カーボンブラック（プリンテックス９０  デグサ社製）        １０質量部
・ジ−ｔ−ブチルサリチル酸のアルミニウム化合物                ４質量部
・飽和ポリエステル樹脂                                      ２０質量部
（ビスフェノールＡプロピレンオキサイドとイソフタル酸との重縮合物、Ｔｇ＝６５℃、Ｍｗ＝１００００、酸価＝７ｍｇＫＯＨ／ｇ）
・ステアリン酸ステアリルワックス（ＤＳＣピーク６０℃）      ３０質量部
・ジビニルベンゼン                                        ０．６質量部
これに重合開始剤２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）５質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【０１７５】
前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、６０℃，窒素雰囲気下において、ＴＫ式ホモミキサーを用いて６，０００ｒｐｍで撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。
【０１７６】
その後、プロペラ式撹拌装置に移して撹拌しつつ、２時間で７０℃に昇温し、４時間後、昇温速度４０℃／ｈｒで８０℃に昇温し、５時間反応させた。重合反応終了後に冷却し、スラリーの１０倍の水量で洗浄し、ろ過、乾燥の後、分級によって粒子径を調整してブラックトナーの母体粒子１を得た。
【０１７７】
上記ブラックトナー母体粒子１００質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンで処理した疎水性シリカ微粉体（平均一次粒径＝３０ｎｍ）０．７０質量部、ｎ−ブチルトリメトキシシランで処理した疎水性酸化チタン（平均一次粒径＝５０ｎｍ）０．７０質量部をヘンシェルミキサー（三井三池社製）で混合して、重量平均粒径６．９μｍの本発明の重合ブラックトナー１を得た。
【０１７８】
トナーの製造例２（重合マゼンタトナー１）
トナーの製造例１で用いたカーボンブラックに代えてキナクリドン（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２）を８質量部用いたことを除いては、トナーの製造例１と同様にして、重量平均粒径６．８μｍの重合マゼンタトナー１を得た。
【０１７９】
トナーの製造例３（重合イエロートナー１）
トナーの製造例１で用いたカーボンブラックに代えてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー９３を６．５質量部用いたことを除いては、トナーの製造例１と同様にして、重量平均粒径６．８μｍの重合イエロートナー１を得た。
【０１８０】
トナーの製造例４（重合シアントナー１）
トナーの製造例１で用いたカーボンブラックに代えて、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を１５質量部用いたことを除いては、トナーの製造例１と同様にして、重量平均粒径６．９μｍの重合シアントナー１を得た。
【０１８１】
トナーの製造例５（粉砕ブラックトナー）
・ポリエステル樹脂（プロポキシ化ビスフェノールＡとフマール酸との縮合ポリマー、Ｔｇ＝６５℃、Ｍｗ＝７０００、酸価＝１０．８ｍｇＫＯＨ／ｇ）
１００質量部
・カーボンブラック（トナーの製造例１と同じ）              ３．５質量部
・ジアルキルサリチル酸のアルミニウム化合物                    ５質量部
・低分子量ポリプロピレン（ＤＳＣピーク、６０℃）              ５質量部
上記材料をヘンシェルミキサーにより混合し、ベント口を吸引ポンプに接続し吸引しつつ、二軸押し出し機にて溶融混練を行った。この溶融混練物を、ハンマーミルにて粗砕して１ｍｍのメッシュパスの粗砕物を得た。さらに、ジェットミルにて微粉砕を行った後、多分割分級機（エルボウジェット）により、分級を行いシアントナー粒子を得た。
【０１８２】
得られたシアントナー粒子１００質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンで処理した疎水性シリカ微粉体（平均一次粒径＝３０ｎｍ）０．８０質量部、ｎ−ブチルトリメトキシシランで処理した疎水性酸化チタン（平均一次粒径＝５０ｎｍ）０．８０質量部をヘンシェルミキサー（三井三池社製）で混合して、重量平均粒径６．５μｍの本発明の粉砕ブラックトナーを得た。
【０１８３】
トナーの製造例６（粉砕マゼンタトナー）
トナーの製造例５で用いたカーボンブラックに代えてＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を２．８質量部用いたことを除いては、トナーの製造例５と同様にして、重量平均粒径６．８μｍの粉砕マゼンタトナーを得た。
【０１８４】
トナーの製造例７（粉砕イエロートナー）
トナーの製造例５で用いたカーボンブラックに代えてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー９３を２．３質量部用いたことを除いては、トナーの製造例５と同様にして、重量平均粒径６．８μｍの粉砕イエロートナーを得た。
【０１８５】
トナーの製造例８（粉砕シアントナー）
トナーの製造例５で用いたカーボンブラックに代えて、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を５．３質量部用いたことを除いては、トナーの製造例５と同様にして、重量平均粒径６．９μｍの粉砕シアントナーを得た。
【０１８６】
（実施例１）
キャリア１と重合ブラックトナー１を用いて、全質量に対するトナーの割合が８５質量％となるよう、Ｖ型混合機を用いて均一に混合し、ブラック（特定色）の補給用現像剤を調製した。また、非特定色（イエロー、マゼンタ、シアン）の補給用現像剤としては、重合イエロートナー、重合マゼンタトナー、重合シアントナーをそのまま用いた。ブラックの補給用現像剤および非特定色の補給用現像剤は、それぞれの補給用現像剤カートリッジ（ブラック用補給用カートリッジの容量は、非特定色の補給用現像剤カートリッジの３．２倍。非特定色の補給用現像剤収容容器は共通）に６５０ｇ、１８０ｇ充填した。上記の特定色補給用現像剤カートリッジと非特定色補給用現像剤カートリッジの組み合わせを補給用現像剤キット１とする。
【０１８７】
また、キャリア１と重合ブラックトナー１、重合イエロートナー１、重合マゼンタトナー１、重合シアントナー１を用いて、それぞれ全質量に対するトナーの割合が８質量％となるように混合し、現像器の現像槽に導入する４色の二成分現像剤を製造した。
【０１８８】
補給用現像剤キット１および、４色の二成分現像剤を用いて、図１、２及び３の構成を有する中間転写体を備えた画像形成装置によって、Ａ４サイズの転写紙にブラックトナーを用いて、画像ＤＵＴＹ５％のモノクロオリジナル画像を９枚複写し、その後、Ａ４サイズの転写紙に各色（４色）トナーを用いて、各色画像ＤＵＴＹ５％のフルカラーオリジナル画像を１枚複写し、それを繰り返して合計７万枚画出しした。そして特定色であるブラックにおいて画像濃度変化、画像均一性・画質、トナー飛散、補給用現像剤カートリッジ脱着にともなうトナー汚れ、に関して評価を行った。結果を表２に示す。尚、それぞれの測定条件及び評価基準を以下に示す。
【０１８９】
評価環境は、高温高湿下（Ｈ／Ｈ：３２．５℃／９０％ＲＨ）にて行った。転写紙は、キヤノン社製カラーレーザーコピアＳＫ紙を高温高湿下（Ｈ／Ｈ：３２．５℃／９０％ＲＨ）にて２４時間調湿したものを使用した。
【０１９０】
〔画像濃度変化〕
画像濃度はカラー反射濃度計（例えばＸ−ＲＩＴＥ  ４０４Ａ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ  ｂｙ  Ｘ−ＲＩＴＥ  Ｃｏ．）で測定する。初期濃度と７万枚耐久後の濃度の差で評価する。
Ａ：０．１％以下
Ｂ：０．１％を超え０．２％以下
Ｃ：０．２％を超え０．３％以下
Ｄ：０．３％を超える
〔画像均一性・画質〕
７万枚耐久後に単色ベタ画像及びハーフトーン画像をプリントアウトし、その画像均一性を目視で評価した。
Ａ：均一画像で画像ムラが見られない。
Ｂ：若干の画像ムラが見られる。
Ｃ：画像ムラがはっきり確認できる。
Ｄ：画像ムラが著しく発生している。
【０１９１】
〔トナー飛散〕
トナー飛散は、７万枚耐久後に、現像器の現像スリーブ周り外表面のトナーによる汚れ、及び現像器以外のトナーによる汚れを観察し下記評価基準に基づいて評価した。
Ａ：ほとんど認められない。
Ｂ：現像器の上流側トナー飛散抑制部外表面に汚れが若干認められるが、下流側トナー飛散抑制部外表面には汚れが認められない。
Ｃ：現像器の上流側トナー飛散抑制部の外表面及び下流側トナー飛散防止部の外表面には汚れが認められるが、現像器以外には汚れが認められない。
Ｄ：現像器以外まで汚れが認められる。
【０１９２】
〔補給用現像剤カートリッジ脱着にともなうトナー汚れ〕
７万枚耐久後にブラック用補給用現像剤カートリッジ脱着時に生じるトナーの舞い上がりによる補給用現像剤カートリッジ装着部の周りの汚れを観察したが、補給用現像剤カートリッジの交換回数に比例して汚れが悪化するため、表２には、補給用現像剤カートリッジの交換回数を記載した。なお、補給用現像剤カートリッジの交換回数は、多いほどユーザー等による負荷が大きくなり、結果的にランニングコスト等に反映されることも意味している。
【０１９３】
＜比較例１＞
実施例１において、ブラック用補給用現像剤中にキャリアを含まず（トナーのみを補給用現像剤カートリッジに５５３ｇ充填）、またブラック用現像器として劣化した現像剤（キャリア）を回収する機構を具備していない現像器を用いた以外は同様に行い評価した。評価結果を表２に示す。なお、実施例１において、比較例１と同等の評価結果レベル（補給用現像剤カートリッジ脱着にともなうトナー汚れ評価を除く）に到るまでには、６０万枚耐久する必要があった。
【０１９４】
＜比較例２＞
実施例１において、ブラック用補給用現像剤カートリッジの容量を、その他の色用補給用現像剤カートリッジと同じにし、また充填したブラック用補給用現像剤量（キャリア含む）を、２１２ｇにした以外は同様に行い評価した。評価結果を表２に示す。画像濃度安定性等は良好であったものの、画質が著しく悪化した。これは、カートリッジ交換回数が多く、補給用現像剤カートリッジ脱着にともなうトナー汚れが激しかったため、画質が著しく悪化したものと推定される。
【０１９５】
（実施例２）
実施例１において、キャリア１に代えて、キャリア２を用いた以外は同様に行い評価した。評価結果を表２に示すとおり、良好な結果であった。
【０１９６】
（実施例３）
実施例１において、キャリア１に代えて、キャリア３を用いた以外は同様に行い評価した。評価結果を表２に示すとおり、良好な結果であった。
【０１９７】
（実施例４）
実施例１において、キャリア１に代えて、キャリア４を用いた以外は同様に行い評価した。評価結果は表２に示すとおり、画質が若干悪化した。これは、キャリア中の磁性体含有量を減らしてキャリアの真比重を小さくしているため、キャリアの静電荷像担持体への付着が若干生じたことによるものと推定される。
【０１９８】
（実施例５）
実施例１において、キャリア１に代えて、キャリア５を用いた以外は同様に行い評価した。評価結果は表２に示すとおり、良好な結果であった。
【０１９９】
（実施例６）
実施例１において、キャリア１に代えて、キャリア６を用いた以外は同様に行い評価した。評価結果は表２に示すとおり、画像濃度安定性が若干悪化した。これは、キャリアの真比重が大きいために、ロータリー回転による駆動手段により、カートリッジ内のキャリアが若干偏析し、現像槽内の現像剤の帯電性が若干悪化したためによるものと推定されされる。
【０２００】
（実施例７）
実施例１において、重合ブラック／イエロー／マゼンタ／シアントナー１に代えて、粉砕ブラック／イエロー／マゼンタ／シアントナーを用いた以外は同様に行い評価した。評価結果は表２に示すとおり、良好な結果が得られた。
【０２０１】
（実施例８）
実施例１において、キャリア１と重合ブラックトナー１を用いて、全質量に対するトナーの割合が９９質量％となるよう、Ｖ型混合機を用いて均一に混合し、ブラック（特定色）の補給用現像剤を製造した以外は同様に行い評価した。評価結果は表２に示すとおり、すべての項目において、若干悪化した。これは、補給用現像剤中のキャリアの含有量が若干少ないために、現像槽のキャリアの帯電能をやや効率よく安定化できなかったためであると考えられる。
【０２０２】
（実施例９、１０）
実施例１において、キャリア１と重合ブラックトナー１を用いて、全質量に対するトナーの割合を、それぞれ７０質量％、６５質量％となるよう、Ｖ型混合機を用いて均一に混合し、ブラック（特定色）の補給用現像剤を製造した以外は同様に行い評価した。評価結果は表２に示すとおり、すべての項目において、若干悪化した。これは、補給用現像剤中のキャリアの含有量がやや多いために、現像槽のキャリアの交換が若干スムーズに行えず、帯電性能が若干不安定になったためであると考えられる。
【０２０３】
【表２】
2004280072.tif 000004
【０２０４】
トナーの製造例９（重合ブラックトナー２）
イオン交換水７１０質量部に、０．１Ｍ−Ｎａ３ＰＯ４水溶液４５０質量部を投入し、６０℃に加温した後、ＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業製）を用いて、１２０００ｒｐｍにて撹拌した。これに１．０モル／リットル−ＣａＣｌ２水溶液６８質量部を徐々に添加し、Ｃａ３（ＰＯ４）２を含む水系媒体を得た。
【０２０５】
一方、
・スチレン                                                １６５質量部
・ｎ−ブチルアクリレート                                    ３５質量部
・カーボンブラック（着色剤）（平均一次粒径３０ｎｍ、比表面積１５０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量４８ｍｇ／１００ｇ                          １０質量部
・ジ−ｔ−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物（荷電制御剤）    ５質量部
・飽和ポリエステル                                          １０質量部
（ビスフェノールＡプロピレンオキサイドとイソフタル酸との重縮合物、Ｔｇ＝６５℃、Ｍｗ＝１００００、酸価＝７ｍｇＫＯＨ／ｇ）
・エステルワックス（ベヘニン酸ベヘニル、ＤＳＣピーク＝７０℃）５０質量部
上記材料を６０℃に加温し、ＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業製）を用いて、１１０００ｒｐｍにて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１０質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【０２０６】
水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、６０℃，Ｎ２雰囲気下において、ＴＫ式ホモミキサーにて１１０００ｒｐｍで１０分間撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、８０℃に昇温し、１０時間反応させた。重合反応終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸を加えてリン酸カルシウムを溶解した後、ろ過、水洗、乾燥をして、重量平均粒径７．８μｍのブラックトナー粒子を得た。
【０２０７】
得られたブラックトナー粒子１００質量部に対して、ヘキサメチルジシラザンで処理した疎水性シリカ微粉体（平均一次粒径＝３０ｎｍ）を０．７０質量部、ｎ−ブチルトリメトキシシランで処理した疎水性酸化チタン（平均一次粒径＝５０ｎｍ）を０．７０質量部外添し、重合ブラックトナー２を得た。
【０２０８】
トナーの製造例１０〜１４（重合ブラックトナー３〜７）
トナーの製造例９で疎水性シリカ微粉体、疎水性酸化チタンの添加量を表３のように変更したことを除いては、トナーの製造例９と同様にして、表３のような重合ブラックトナー３〜７を得た。
【０２０９】
トナーの製造例１５〜１９（重合ブラックトナー８〜１２）
トナーの製造例９でリン酸カルシウム水系媒体の添加量を調整し、トナーの粒径を変え、疎水性シリカ微粉体、疎水性酸化チタンの添加量を表３のように変更したことを除いては、トナーの製造例９と同様にして、表３のような重合ブラックトナー８〜１２を得た。
【０２１０】
トナーの製造例２０（重合シアントナー２）
トナーの製造例９で用いたカーボンブラックに代えてＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を１５質量部用い、リン酸カルシウム水系媒体の添加量を調整し、トナーの粒径を変え、疎水性シリカ微粉体、疎水性酸化チタンの添加量を表３のように変更したことを除いては、トナーの製造例９と同様にして、表３のような重合シアントナー２を得た。
【０２１１】
トナーの製造例２１〜２３（重合シアントナー３〜５）
トナーの製造例２０でリン酸カルシウム水系媒体の添加量を調整し、トナーの粒径を変え、疎水性シリカ微粉体、疎水性酸化チタンの添加量を表３のように変更したことを除いては、トナーの製造例２０と同様にして、表３のような重合シアントナー３〜５を得た。
【０２１２】
トナーの製造例２４（重合マゼンタトナー２）
トナーの製造例２０で用いたＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３に代えてＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を８質量部用いたことを除いては、トナーの製造例２０と同様にして、表３のような重合マゼンタトナー２を得た。
【０２１３】
トナーの製造例２５（重合イエロートナー２）
トナーの製造例２０で用いたＣ．Ｉ．ピグメントブルーに代えてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー９３を６．５質量部用いたことを除いては、トナーの製造例２０と同様にして、表３のような重合イエロートナー２を得た。
【０２１４】
【表３】
2004280072.tif 000005
【０２１５】
（実施例１１）
キャリア１と重合ブラックトナー２、重合シアントナー２、重合マゼンタトナー２、重合イエロートナー２を全質量に対するトナーの割合が８質量％となるようにそれぞれ混合し、それぞれ４色の二成分系現像剤を調製した。また、キャリア１と重合ブラックトナー２で、全質量に対するトナーの割合が８５質量％となるよう均一にそれぞれ混合したブラック補給用現像剤（特定色の色成分補給用現像剤）を製造した。
【０２１６】
また、非特定色（イエロー、マゼンタ、シアン）の補給用現像剤としては、重合イエロートナー、重合マゼンタトナー、重合シアントナーをそのまま用いた。ブラックの補給用現像剤および非特定色の補給用現像剤は、それぞれの補給用現像剤カートリッジ（ブラック用補給用カートリッジの容量は、非特定色の補給用現像剤カートリッジの３．２倍。非特定色の補給用現像剤収容容器は共通）に６５０ｇ、１８０ｇ充填した。上記の特定色補給用現像剤カートリッジと非特定色補給用現像剤カートリッジの組み合わせを補給用現像剤キット２とする。
【０２１７】
補給用現像剤キット２及び４色の二成分系現像剤を用いて、耐久枚数を１５万枚に、評価環境を２５．０℃／６０％ＲＨに変更する以外は実施例１と同様にして、画像形成を行った。結果を表４、５に示す。尚、以下の実施例及び比較例のいずれにおいても、ブラック用補給用現像剤カートリッジの交換回数は、７回であった。
【０２１８】
それぞれの測定条件及び評価基準を以下に示す。
【０２１９】
〔帯電安定性〕
帯電安定性は、各色現像槽の現像スリーブ上の二成分現像剤を、カラーは、５０００枚画出しごとに、ブラックは、２万枚ごとに０．３ｇ採取し、摩擦帯電量を測定し、摩擦帯電量変化から帯電安定性を評価した。評価は、スタート時の現像剤の帯電量と採取時の帯電量の変化幅を％で表わし、以下の評価基準で行った。
【０２２０】
（評価基準）
Ａ：帯電量の最大変化幅が０〜５％未満
Ｂ：帯電量の最大変化幅が５〜１０％未満
Ｃ：帯電量の最大変化幅が１０〜１５％未満
Ｄ：帯電量の最大変化幅が１５％以上
尚、摩擦帯電量は以下のように測定した。
【０２２１】
採取した二成分現像剤０．３ｇを、底部に６２５メッシュの導電性スクリーンを装着した金属製の容器に入れ、吸引機で吸引し、吸引前後の質量差と容器に接続されたコンデンサーに蓄積された電位から摩擦帯電量を求める。この際、吸引圧を２５０ｍｍＨｇとする。この方法によって、摩擦帯電量を下記式を用いて算出する。
【０２２２】
Ｑ（ｍＣ／ｋｇ）＝｛Ｃ／（Ｗ１×Ｗ２）｝×１００
（式中、Ｗ１は吸引前の二成分現像剤の質量であり、Ｗ２は二成分現像剤のトナー濃度（％）であり、Ｃはコンデンサーに蓄積された電位である。）
また、二成分現像剤のトナー濃度は、採取した二成分現像剤をコンタミノンＮ（界面活性剤）が１％含まれるイオン交換水にて洗浄し、トナーとキャリアを分離、乾燥、調湿（２５．０℃／６０％ＲＨ）することによって測定した。
【０２２３】
〔トナー飛散〕
トナー飛散は、１５万枚耐久後に、現像器の現像スリーブ周り外表面のトナーによる汚れ、及び現像器以外のトナーによる汚れを観察し下記評価基準に基づいて評価した。
Ａ：ほとんど認められない。
Ｂ：現像器の上流側若しくは下流側のトナー飛散抑制部外表面に汚れが若干認められる。
Ｃ：現像器の上流側及び下流側のトナー飛散抑制部の外表面に汚れが認められる。
Ｄ：現像器以外まで汚れが認められる。
【０２２４】
〔カブリ〕
カブリに関しては、１５万枚画出し終了後、反射濃度計（ｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ  ＴＣ６ＭＣ：（有）東京電色技術センター）を用いて、白紙の反射濃度、及び複写機で画出ししたの紙の非画像部の反射濃度を測定し、両者の反射濃度の差を白紙の反射濃度を基準とし、４色の中でカブリが最も悪いものを下記評価基準に基づいて示した。
【０２２５】
（評価基準）
Ａ：０．５％未満
Ｂ：０．５〜１．０％未満
Ｃ：１．０〜２．０％未満
Ｄ：２．０％以上
〔画像均一性・画質〕
１５万枚画出し終了後、単色ベタ画像及び４色ハーフトーン画像重ね合わせ画像をプリントアウトし、その画像均一性を目視で評価した。なお、以下の実施例及び比較例で、マゼンタ及びイエロー現像剤を用いない場合には、画像均一性・画質評価は、ブラック、シアンの単色ベタ画像及び２色ハーフトーン画像重ね合わせ画像をプリントアウトし、その画像均一性を目視で評価した。
Ａ：均一画像で画像ムラが見られない。
Ｂ：若干の画像ムラが見られる。
Ｃ：画像ムラが確認できる。
Ｄ：画像ムラが著しく発生している。
【０２２６】
〔ブラック細線再現性〕
細線再現性は次に示すような方法によって測定を行った。すなわち、正確に幅１００μｍとした細線のオリジナル原稿を、適正なる複写条件でコピーした画像を測定用サンプルとし、測定装置として、ルーゼックス４５０粒子アナライザーを用いて、拡大したモニター画像から、インジケーターによって線幅の測定を行う。この時、線幅の測定位置はトナーの細線画像の幅方向に凹凸があるため、凹凸の平均的線幅をもって測定点とする。これより、細線再現性の値（％）は、下記式によって算出する。
【０２２７】
細線再現性（％）＝
｛（測定より求めた複写画像の線幅）／（オリジナルの線幅）｝×１００
（実施例１２〜１４）
実施例１１において、重合ブラックトナー２を重合ブラックトナー３〜５に代えて、重合マゼンタトナーと重合イエロートナーを用いなかったことを除いては、実施例１１と同様に評価を行った。表４、５に示されるように、実施例１１に比べて若干劣る結果が得られた。これは、ブラックトナーとカラートナーの外添剤表面被覆率の差が縮まったことによるものと思われる。
【０２２８】
（実施例１５〜１６）
実施例１１において、重合ブラックトナー２を重合ブラックトナー６〜７に代えて、重合マゼンタトナーと重合イエロートナーを用いなかったことを除いては、実施例１１と同様に評価を行った。表４、５に示されるように、画像均一性・画質及び細線再現性に関して、実施例１１に比べて若干劣る結果が得られた。これは、ブラックトナーとカラートナーの外添剤表面被覆率の差が広がるに従って、ブラックトナーとカラートナーの転写性に若干差が生じたためであると考えられる。
【０２２９】
（実施例１７）
実施例１１において、重合ブラックトナー２を重合ブラックトナー８に代えて、重合マゼンタトナーと重合イエロートナーを用いなかったことを除いては、実施例１１と同様に評価を行った。表４、５に示されるように、実施例１１に比べて若干劣った結果が得られた。これは、ブラックトナーとカラートナーの粒径に差が無いために、ブラックトナーの流動性が若干悪く、補給用現像剤収容容器からの補給用現像剤の排出がわずかに悪くなったためと推定される。
【０２３０】
（実施例１８〜２１）
実施例１１において、重合ブラックトナー２を重合ブラックトナー９〜１２に代えて、重合マゼンタトナーと重合イエロートナーを用いなかったことを除いては、実施例１１と同様に評価を行った。表４、５に示されるように、画像均一性・画質及び細線再現性に関して、実施例１１に比べて若干劣る結果が得られた。これは、ブラックトナーとカラートナーの粒径に差が広がるに従って、ブラックトナーとカラートナーとの特性に差が生じ、フルカラー画像での転写飛び散り、ハイライト階調再現性の低下等の画像劣化が若干生じたためと考えられる。
【０２３１】
（実施例２２〜２４）
実施例１１において、重合シアントナー２を重合シアントナー３〜５に代えて、重合マゼンタトナーと重合イエロートナーを用いなかったことを除いては、実施例１１と同様に評価を行った。表４、５に示されるように。シアントナーの粒径が小さくなるにつれて、帯電安定性、カブリ等に関して、若干劣る結果が得られた。これは、シアントナーの粒径が小さくなるに従って、シアン現像剤の流動性が悪化し、トナーの帯電立ち上がり性等が若干悪化したためによると考えられる。
【０２３２】
（実施例２５）
市販の複写機ＣＰ２１２０（キヤノン社製）を、図６の現像器を備え、ブラックのみオートリフレッシュ現像方式の用いた図５の画像形成装置に改造し、実施例１１と同様の二成分現像剤、補給用現像剤を用いて１５万枚画出しした。得られた画像に対して、実施例１１と同様に評価を行った。結果を表４、５示す。
【０２３３】
【表４】
2004280072.tif 000006
【０２３４】
【表５】
2004280072.tif 000007
【図面の簡単な説明】
【０２３５】
【図１】補給用現像剤が使用されるロータリー回転方式の現像装置を備えた画像形成装置の構成図である。
【図２】図１の像形成ユニット群１３の構成図である。
【図３】図１及び２の現像器の断面図である。
【図４】図２において、補給用現像剤カートリッジの容量を同じにし、現像器の配置を等配置にした場合の環状像形成ユニット群の構成図である。
【図５】タンデム方式の画像形成装置の構成図である。
【図６】クリーナーレスシステムに用いられる現像装置の断面図である。
【符号の説明】
【０２３６】
１  静電潜像担持体
２、３、４、５  現像器
２ａ、３ａ、４ａ、５ａ  補給用現像剤カートリッジ
６  現像スリーブ
７  規制部材
８  マグネットローラ
９、６６ａ  補給用現像剤収容装置
１０  現像剤搬送スクリュー
１１  現像剤搬送スクリュー
１３  像形成ユニット群
１５  帯電装置
１６  除電装置
１７  現像槽
１８  クリーニング装置
２０  搬送ガイド部材
２１、７０  定着装置
２５  レジストレーションローラー
２６  給紙トレイ
２８  送出ローラー
３４  現像器側現像剤排出口
３６  現像剤回収オーガ
４２  対向ローラー
４３  転写装置
【図１】
2004280072.tif 000008
【図２】
2004280072.tif 000009
【図３】
2004280072.tif 000010
【図４】
2004280072.tif 000011
【図５】
2004280072.tif 000012
【図６】
2004280072.tif 000013