(57)【要約】【課題】  空回転動作をなくす、或いは空回転動作を極力少なくしつつ画像上への放置バンディングの出現を抑制する。【解決手段】  一成分現像剤を用い、金属製現像ローラと供給ローラとを接触部において同方向回転させる現像装置を備えた画像形成装置において、前記一成分現像剤がマイクロキャリアを有するようにしたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一成分現像剤を用い、金属製現像ローラと供給ローラとを接触部において同方向回転させる現像装置を備えた画像形成装置において、前記一成分現像剤がマイクロキャリアを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記マイクロキャリアは樹脂微粒子、および／または正帯電性の無機酸化物粒子であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記マイクロキャリアの含有量は０．１〜２重量部であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記一成分現像剤は、円形度が０．９３〜０．９８のトナーであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナーの平均粒径が４〜８μmであることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
一成分現像剤が重合法により作製されるトナーであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は現像剤担持体を回転させない状態で所定時間以上放置した時、その後の印字において画像上に濃度むらが現れるのを低減させる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像カートリッジを装着する画像形成装置において、現像カートリッジに収容された現像剤（以下、トナー）に偏りが生じた場合にも、常にトナーを適正な状態に復帰させるべく、現像カートリッジが新品の場合には、新品現像器立ち上げモードを実施してトナーの均一化とトナーを帯電するために必要な時間だけ空回転を行い、新品でない場合にはトナー均一化モードを実施し、トナーの均一化に必要な時間だけ空回転を行うことが提案されている（特許文献１）。
また、一次帯電器による放電生成物の現像スリーブへの付着による画像濃度ムラを防止するために、単色モードでの画像形成を所定枚数行うごとに、他の３色の現像器の現像スリーブを空回転することも提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００１−５６６０１号公報
【特許文献２】特開２０００−１３７３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
画像形成装置の現像ローラを回転させない状態で所定時間以上放置しておき、その後印字を開始すると画像上に現像ローラ周期の濃度むらが現れる（以下、これを放置バンディングと呼ぶ）。放置バンディングは放置された状態での現像ローラの現像器に対する相対的な位置関係により決定される。例えば、感光体と対向する現像器ハウジング開口部に設けられる現像ローラの下側に規制ブレード、上側にシールが設けられている構造の現像器では、現像ローラを回転させないで放置したときに現像ローラ周方向で下規制ブレードと上シール間で現像室側（ハウジング内）に該当する部分（以下、現像室部と呼ぶ）の画像濃度が、放置状態でハウジング外部に露出していた該当部分（以下、露出部と呼ぶ）に比べて高濃度となり、現像ローラ周期でバンド状の濃度むらとして現れる。この放置バンディングは恒常的に続く現象ではなく、放置直後の印字１枚目に最も強く現れ、印字枚数毎に濃度むらは目立たなくなり、数枚の印字で解消される。
【０００４】
放置バンディングは放置時間の長さ、トナーの劣化度合い、環境条件等によりその程度が変化する。放置時間が長くなればなるほどバンディングは顕著になり、特に高温・高湿環境ではバンディングは顕著になる。
しかし、上記特許文献１では、トナーの均一化とトナー帯電に必要な時間だけ空回転を行うことは提案しているが、放置バンディングについて何ら考慮していない。また、上記特許文献２においては、放電生成物の付着に対して空回転を行うというもので、放置バンディング対策として十分ではない。また、いずれも放置後の現像器の空回転動作が必要であり、長時間放置後すぐに印字を行うことができないとともに、空回転動作によりトナーの劣化が起こり、現像器の寿命も短くなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決しようとするもので、空回転動作をなくす、或いは空回転動作を極力少なくしつつ画像上への放置バンディングの出現を抑制することを目的とする。
そのために本発明は、一成分現像剤を用い、金属製現像ローラと供給ローラとを接触部において同方向回転させる現像装置を備えた画像形成装置において、前記一成分現像剤がマイクロキャリアを有することを特徴とする。
また、本発明は、前記マイクロキャリアが樹脂微粒子、および／または正帯電性の無機酸化物粒子であることを特徴とする。
また、本発明は、前記マイクロキャリアの含有量が０．１〜２重量部であることを特徴とする。
また、本発明は、前記一成分現像剤が、円形度が０．９３〜０．９８のトナーであることを特徴とする。
また、本発明は、前記トナーの平均粒径が４〜８μmであることを特徴とする。
また、本発明は、一成分現像剤が重合法により作製されるトナーであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、従来必要であった放置後の現像器の空回転動作が無くなる、もしくは大幅にその回数を低減できるので、長時間放置後もすぐに印字を行うことが可能となる。
また、現像ローラの余計な回転（空回転）を減らすことができるため、トナーの劣化が少なくなり、現像器の長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施形態に用られる画像形成装置の要部断面図である。
本実施形態においては、像担持体である感光体７に形成された静電潜像を現像する現像器は、ハウジング１の感光体７と対向する開口部に現像剤担持体である現像ローラ２が設けられ、現像ローラ２との接触部（ニップ部）において同方向（図の矢印方向）に回転する供給ローラ３がハウジング内に設けられ、供給ローラ３によりハウジング内に収容されたトナー４を現像ローラ２の表面に供給している。現像ローラ２の上側にはシール材５が、下側には規制ブレード６がそれぞれ設けられている。
【０００８】
供給ローラ３の回転により現像ローラ２とのニップ部にトナーが供給されると両ローラ間に圧接された状態で搬送され、その過程で摩擦帯電され、さらに規制ブレード６で多層規制されるとともに摩擦帯電され、現像ローラ２と感光体７の対向部に搬送されてＡＣジャンピング現像が行われる。印字休止時に現像ローラ２のシール材５と規制ブレード６間のハウジング内に位置する部分が現像室部２ａであり、感光体側に露出している部分が露出部２ｂである。
【０００９】
現像ローラを回転させない状態で、現像器を所定時間以上放置状態に置き、その後印字を開始すると、放置バンディングという現像ローラ周期の濃度むらが画像上に現れる。この放置バンディングは、放置された状態での現像ローラの現像器に対する相対的な位置関係により決定される。具体的にはLP9000C(エプソン株式会社製のプリンタ）の現像器で、放置時に現像ローラ周方向で規制ブレードと上シールの間の現像室側に該当していた現像室部の画像濃度が、放置時に露出していた現像ローラに該当していた露出部に比べて高濃度となり、現像ローラ周期でバンド状のむらとして見られる。
【００１０】
放置バンディングは恒常的に続く現象ではなく、放置直後の印字１枚目に最も強く現れ、枚数毎にむらは目立たなくなり、数枚の印字で解消され、放置時間の長さ・トナーの劣化度合・環境条件により、その程度が変化する。放置時間が長くなるほどバンディングは顕著になり、また特に高温・高湿環境ではバンディングが顕著になる。
【００１１】
次に、放置バンディング発生のメカニズムについて考察すると、放置終了から現像ローラ回転を行った際の現像ローラ上トナー表面電位を測定した場合、表面電位（絶対値）が低いピークが現像ローラ周期で見られる。このピークは現像室部に相当する。回転を続けるにつれてこのピークは小さくなり、全体に均一な表面電位となる。同様に放置バンディング発生時の現像ローラ上のトナー帯電量を、現像室部と現像ローラ露出部のそれぞれの該当箇所について測定したところ、表１の通りとなった。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
この結果から、高画像濃度の現像室部は帯電量が低くなっていることがわかった。すなわち、上述の現像ローラ回転開始直後に見られる表面電位の違いは帯電量の違いによるものと判断でき、放置バンディングは現像ローラ上トナー帯電量の違い＝トナー飛翔性の差によって現れるものと考えられる。回転が進むとトナー帯電量が均一化され、放置バンディングも解消される。
【００１４】
初期に場所によって帯電量に差が生じ、その後均一化されるということは、現像室部と現像ローラ露出部では現像ローラ上トナー帯電量の立ち上がりに差が生じていることを示しており、これが放置バンディングの直接原因となっていると考えられた。
【００１５】
放置バンディング発生時には現像室部の現像ローラの帯電能が低下していると考えられるが、具体的には以下のように考えられる。すなわちトナーおよび外添剤、遊離ワックスなどの微粉が現像ローラの最表面に付着しているが、その付着量や水分量などの場所による違いが現像ローラとトナーの摩擦帯電の違いを生み、引いては放置バンディングを引き起こすものと考えられる。実際に放置バンディングが発生する現像ローラの最表面を見ると顔料の含まれない微粉が付着している様子が観測された。
【００１６】
放置バンディングは、例えばLP1500C(エプソン株式会社製のプリンタ）の現像器では見られないなど、どんな場合も起こるものではなく、LP9000C現像器構成に特有なものと考えられる。こうした観点から考えると、LP9000C現像器の特徴として以下のポイントが挙げられる。
(1) 現像ローラとして金属製ローラを使用している。
(2) トナーとして比較的粒度分布が広く、微粉体積率も多い粉砕トナーを使用している。      
【００１７】
(3) トナーの添加成分として、酸化チタン粉末を用いている。
(4) オイルレス定着を実現するためトナーにワックス成分を含んでいる。
(5) ワックス成分は粉砕時遊離微粉として存在し易い。
(6) 金属ローラの表面は多層規制を実現するためブラスト処理を施し、表面粗さＲｚが数μmのディンプルが形成されている。
(7) 現像ローラと供給ローラの回転は接触部における回転方向が同じ回転（with回転）、規制は下規制方式である。  
【００１８】
これらの要因が放置バンディングにどう影響を及ぼすかを考えると、以下のようないくつかのメカニズムが考えられる。
(A) 金属ローラは導電性で、鏡像力によりその表面にトナー微粉を吸着し易い。こうしたトナー付着がトナー帯電部材としての現像ローラ表面に影響を及ぼすと考えられる。特に粉砕トナーではワックス成分がトナー表面に存在し、かつ遊離しているため、現像ローラ表面に付着しやすい。こうした微粉付着は現像ローラの帯電能を変化させると考えられる。放置後に現像ローラ露出部と現像室部で帯電の立ち上がりが異なるのは、現像ローラ露出部は放置直前に規制ブレードを通って規制された少量のトナーが現像ローラ上に存在しているのに対し、現像室部では現像ローラと供給ローラの間に多量のトナーが存在し、かつ現像ローラと供給ローラのニップ間でトナーが圧接されているという状態の違いがある。また規制ブレードとシールで密閉された空間にあるので、温湿度も現像ローラ露出部とは異なることも考えられる。こうしたことから、両部では金属ローラ最表面に付着するトナー成分の量・固着力、水分量などが異なっており、これらが帯電量の立ち上がりの違いを生じさせていると考えられる。
(B) 現プリンタの印字速度は従来に比べて高速になっている。このため現像ローラ、供給ローラの耐久性を考慮して、現構成では現像ローラと供給ローラの回転はwith回転となっている。しかしwith回転にした場合は、現像ローラ上のトナーのリセット性が、接触部における回転方向が反対の回転（カウンター回転）に比べて劣るという欠点がある。放置バンディングの主因は現像ローラ上表面のトナー微粉の付着とその状態の相違によるものと考えられるため、このようなwith回転でのリセット性の悪さが付着トナー微粉の掻き取り力を弱め、放置バンディングを出易くしていると考えられる。特に多層規制のために金属現像ローラに比較的粗いディンプルを形成してある場合には、ディンプルの底部にあるトナーほどリセットされにくくなるという更なる欠点が生じる。また、リセット性を向上させるために供給ローラの現像ローラへの食い込み量を増やすと、供給ローラから現像ローラへの押圧力が増すため、ニップ部での現像ローラ表面へのトナー付着がより顕著となり、放置バンディングを悪化させる。
(C) オイルレス定着を実現するためにワックス成分を添加しているが、ワックス成分が微粉末として存在すると、水分などの影響で現像ローラに付着し易く、これがトナー帯電量の立ち上がりに差を生じさせている可能性がある。特に粉砕トナーはワックス成分が表面に出やすく、かつ遊離しやすいのでこの傾向が顕著である。
(D) 金属現像ローラでは所定の搬送量を得るために、表面にブラスト処理を施して凹凸を設け、実質的な表面積を大きくしている。こうしたディンプル形状を有する金属ローラで粉砕トナーを使用した場合、トナーが不定形の形状であることと、帯電サイトが不均一なこと、ワックス成分の現像ローラへの付着などにより、トナーの転動が著しく阻害される。このため帯電量の立ち上がりが悪くなり、放置バンディングの発生が顕著になる。
(E) 下規制方式の場合、放置時にトナーが重力の影響により、圧接されやすくなり、トナー微粉付着が促進されてより放置バンディングが顕著となる。
【００１９】
上述のように、表面にブラスト加工を施した金属現像ローラを使用し、かつトナーとしては粉砕トナーを使用した現像器構成においては、放置バンディングが見られていた。しかし実験を重ねる上で、ある条件のトナーを用いた場合には、同様の現像器構成でもこうした種類のバンディングがほとんど見られないことが判明した。
【００２０】
効果の有ったトナーの特徴としては以下の点が上げられる
(1) 重合トナーである。
(2) 球形度（円形度）が高い（0.93〜0.98）。
(3) トナーの粒度分布がシャープである。
(4) 帯電の立ち上がりが速い。
(5) 外添剤としてシリカなど通常の外添剤の他に以下のものを採用している。
・サブμmの樹脂微粒子（トナーの転動を促進すると共に、マイクロキャリアとして働き  帯電量の立ち上がりを速くする）
・正帯電外添剤
・誘電体微粒子（チタン酸ストロンチウム等、上記樹脂微粒子と同様の効果を有する）
(6) スペーサー剤として働く比較的大粒径の外添剤を採用している（トナーと現像ローラ  表面の接触面積を減らし、鏡像力の低減に寄与する）
(7) シェル構造を成していて、ワックス成分が内包されている（遊離ワックスが非常に少  ない）。
【００２１】
上記トナーで放置バンディングが抑制されるメカニズムについて以下に考察する。
このようなトナーが放置バンディング抑制にどう効果を与えるかを考えると、以下のようないくつかのメカニズムが考えられる。
(1) 円形度の高い（０．９３〜０．９８）重合トナー
・粉砕トナーを使用した場合、金属製現像ローラのディンプル表面での転動性が悪いが、円形度が上記範囲にあるトナーでは転動しやすいので帯電の立ち上がりが良い。このため放置バンディングが抑制される。但し、円形度が０．９８を超えると、感光体あるいは転写体に残留したトナーをクリーニングできなくなるという欠点が生じる。
・ワックス成分が内包された重合トナーであると現像ローラ表面にワックスが付着することがほとんど無くなるため、現像ローラ表面へのワックス成分付着による帯電能の低下が抑えられ、放置バンディングが抑制される。
(2) サブμｍの樹脂微粒子を外添剤として有するトナー
・サブμｍの樹脂微粒子はトナー表面に存在してマイクロキャリアとして働く。このためトナーの帯電立ち上がりが速く、放置バンディングが抑制される。
・サブμｍの樹脂微粒子はトナーと現像ローラの間に存在してスペーサ剤として働く。このため現像ローラ上でのトナーと現像ローラ間の実質的な表面積を減少させ、現像ローラ表面に付着して現像ローラの帯電能を低下させる微粉成分が付着する機会を減少させる。
(3) 正帯電外添剤
・表面処理を施したサブμｍレベルの無機正帯電外添剤を含む。
・正帯電外添剤はトナー表面に存在してマイクロキャリアとして働き、上記樹脂微粒子と同様の効果を有する。
【００２２】
次に、ワックス内包トナー（重合法）のトナーの主構成および製造方法の例について説明する。本発明に用いるトナー母粒子を重合法で製造する方法は、例えば、以下の通りである。
【００２３】
まず、重合性単量体に着色剤、離型剤（ワックス）、分散剤、帯電制御剤などの内添剤を添加して、重合性混合液を調製する。重合性単量体、着色剤、帯電制御剤、および離型剤等の添加剤の混合割合は、トナーの色、帯電性などを考慮して、適宜決定される。得られた重合性混合液を、難溶性の溶媒（主として水）に懸濁させ、あるいは乳化剤（例えば、界面活性剤等）を加えて乳化させ、懸濁あるいは乳化した重合性混合物の小さな液滴内で、重合性単量体の重合反応を行う。反応終了後、重合体を回収する。
【００２４】
このようにして得られるトナー母粒子の断面構造は、ワックス、着色剤などの内添剤が外殻樹脂層（すなわち、結着樹脂）で内包されたコア−シェル構造を有する場合がある。あるいは、まず、重合性単量体を分散剤とともに分散あるいは乳化して微小な重合体粒子（シード）を合成する。このシード（種）に、重合性単量体、および着色剤（顔料など）、ワックス、分散剤、帯電制御剤などの内添剤を添加してさらに重合を行うシード重合法によってトナー母粒子を製造することができる。このようにして得られるトナー母粒子の断面構造は、２層ないし外殻樹脂層（結着樹脂）−内添剤層−シード（結着樹脂）層の３層構造となり得る。
【００２５】
重合法によるトナー母粒子の調製には、上記結着樹脂を構成する単量体が用いられる。好ましくは、スチレン系単量体、アクリレート系単量体あるいはメタアクリレート系単量体（以下、（メタ）アクリレート系単量体という）、その他の単量体が用いられる。スチレン系単量体としては、スチレン、（ｏ、ｍ、またはｐ）−メチルスチレン、（ｍまたはｐ）−エチルスチレン；などが挙げられる。（メタ）アクリレート系単量体としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸ベヘニル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチルなどが挙げられる。また、その他の単量体としては、ブタジエン，イソプレン，シクロヘキセン，（メタ）アクリロニトリル，アクリル酸アミドなどが挙げられるなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２６】
これらの単量体は、得られる重合体が上記結着樹脂の項で説明した質量平均分子量、フロー軟化点（Ｔｍ）、あるいはガラス転移温度（Ｔｇ）などの好ましい範囲に入るように単独、または組合せて用いられ得る。
【００２７】
重合開始剤としては、例えば、過硫酸塩、過酸化物、アゾ化合物またはジアゾ化合物などのラジカル開始剤が挙げられる。過硫酸塩としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどが挙げられる。過酸化物としては、ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシドなどが挙げられる。アゾ化合物またはジアゾ化合物としては、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリルなどが挙げられる。
【００２８】
トナー母粒子を懸濁重合法で製造する場合、分散安定剤を用いることが好ましい。分散安定剤としては、無機分散安定剤または有機分散安定剤が用いられる。無機分散安定剤としては、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ等が挙げられる。有機分散安定剤としては、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ポリアクリル酸及びその塩、デンプン等が挙げられる。
【００２９】
微細な分散安定剤を分散するために、界面活性剤を併用してもよい。このような界面活性剤としては、例えば、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムなどが挙げられる。
【００３０】
トナー母粒子の粒度分布あるいは粒径の制御は、例えば、以下の方法で行われる：上記分散安定剤あるいは乳化剤の種類と添加量；；水溶液中の固形分濃度等；攪拌または分散装置（例えば、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機など）の攪拌速度または超音波の出力並びに攪拌時間；攪拌容器の形状；など。
【００３１】
重合反応は、重合開始剤を用い、適切な温度（例えば、４０℃以上、好ましくは５０〜９０℃）で、懸濁あるいは乳化状態を維持しつつ、行われる。重合反応終了後、沈澱・濾過などの方法で重合体を回収した後、洗浄、乾燥することにより、トナー母粒子が得られる。得られたトナー母粒子の平均円形度を測定し、０．９４以上のものを本発明に用いる。なお、重合反応に用いる重合開始剤、分散安定剤、乳化剤（界面活性剤など）、その他の添加剤（架橋剤、連鎖移動剤、重合禁止剤など）は、合成樹脂の重合分野における当業者が適宜選択し、決定すればよい。また、重合温度、重合時間、重合反応後の回収方法などは、合成樹脂の重合分野における当業者が通常用いる方法が採用される。
〔トナー母粒子の調製例〕
スチレンモノマー８０質量部、アクリル酸ブチルモノマー２０質量部、アクリル酸モノマー５質量部からなるモノマー混合物を準備した。この混合物を、水１０５質量部、ノニオン系乳化剤（ニューコール５０６：日本乳化剤（株）製）１質量部、アニオン系乳化剤（リボタックＴＥ：ライオン（株）製）１．５質量部、および過硫酸カリウム０．５５質量部からなる水溶液に加え、分散・乳化して、乳化重合を行い、乳白色の粒径０．２５μｍの樹脂エマルジョンを得た。得られた樹脂エマルジョンを２００質量部、ポリエチレンワックスエマルジョン（三洋化成工業（株）製）を２０重量部およびフタロシアニンブルー７質量部を、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（界面活性剤）を０．２質量部含有する水中に分散した。次に、ジエチルアミンを添加してｐＨを５．５に調整した後、攪拌しながら電解質である硫酸アルミニウムを０．３質量部加えた。ついで、ＴＫホモミキサーで高速攪拌し、分散を行った。さらに、スチレンモノマー４０質量部、アクリル酸ブチル１０質量部、およびサリチル酸亜鉛５質量部を水４０質量部とともに追加し、窒素気流下で攪拌しながら、９０℃に加熱し、過酸化水素水を加えて５時間重合させ、粒子を成長させた。重合停止後、会合粒子の結合強度を向上させるためにｐＨを５以上に調整しながら、９５℃に昇温し、９５℃で５時間保持した。得られた粒子を水洗し、４５℃で真空乾燥を１０時間行った。この方法で、体積平均粒径が７．０μｍのトナー母粒子を調製した。得られたトナー母粒子の平均円形度（円形度）は、０．９７であった。なお、円形度の異なるサンプルは保持時間の長さを調整して得た。
【００３２】
トナー母粒子、トナーの平均円形度は次のようにして求めた。まず、個々の粒子の写真を撮影し、粒子の画像を作成して粒子投影面積を求め、粒子投影面積から（１）式により円相当径を求め、次に、円相当径から相当円の周囲長を求め、他方、粒子投影像の周囲長を求め、（２）式により個々の粒子の円形度を求め、その平均値を計算した。
【００３３】
円相当形径＝（粒子投影面積／π）1/2 ×２                              （１）
円形度＝相当円の周囲長／粒子投影像の周囲長                            （２）
本発明はトナー粒子の転動によるトナーの帯電量の立上がり性向上が重要であり、円形度が０．９３未満であるとトナーがＤＲ上を十分転動しないため、帯電量立上り性向上という効果が得られない。一方、円形度が０．９８を超えると、感光体上の現像残りトナー、あるいは転写体上の転写残りトナーがクリーニングできないという欠点が生じてくる。このため円形度は０．９３〜０．９８であることが望ましい。
〔標準的な外添剤（ベースとなる外添剤）〕
本発明はスペーサ剤の寄与を主眼とするものであるが、マイクロキャリアは下記で定義するように帯電の立上りを促進する効果を有し、均一で十分な帯電量を獲得するためには、帯電を制御するための外添剤が別途必要である。具体的には、SiO2,TiO2などの無機酸化物微粉末が一般的に使用される。
〔マイクロキャリアの定義〕
マイクロキャリアは以下の機能および特性を有する材料として定義される。即ち、トナー粒子と逆極性に帯電し、かつトナー粒子の表面に固着または遊離して存在してトナー粒子との接触あるいは固着面において接触帯電によりトナーの帯電の立上りを促進する働きを有する材料である。本発明の場合、トナーは負に帯電するので、本発明のマイクロキャリアは自身は正に帯電する材料となる。特にその形状が球形に近く、トナー粒子表面を転動することで帯電量をより促進する粒子がマイクロキャリアとしてはより好ましい。
【００３４】
こうしたマイクロキャリアが存在した場合、現像ローラ上の搬送トナーの帯電立上りが早くなり、たとえ現像ローラ表面に帯電を阻害する付着物が存在しても、結果として放置によって現像ローラの帯電能が場所により低くなっても十分マイクロキャリアがトナー粒子の帯電量を早く立ち上げるので帯電量の現像ローラの場所による差が小さくなり、現像トナー量の差がなくなり、結果として放置バンディングの発生が抑制される。
【００３５】
マイクロキャリアとして用いられる材料としては、正帯電性のＴｉＯ2，ＳｉＯ2などの無機酸化物粉末、またはＰＭＭＡ、ポリスチレン粒子などの樹脂微粒子が挙げられる。中でも転動性の高い無機酸化物粉末として特に球状に近い正帯電性のアモルファスＳｉＯ2などが挙げられる。正帯電樹脂微粒子は製法上もともと球形に近いものが多く、マイクロキャリアとして適するものが多い。
【００３６】
マイクロキャリアの添加量は０．１〜２重量部が好ましい。０．１重量部以下だと添加量が少なすぎて、本来の目的であるマイクロキャリアによるトナー粒子帯電アップの効果が不十分である。これに対して添加量が２重量部を超えると、マイクロキャリア自体が感光体上にかぶりとして現像されて画質の劣化を引き起こしたり、定着性が大きく低下するなどの問題が生じてくる。より好ましい添加量範囲は０．２〜１重量部である。
〔マイクロキャリアの添加量と放置バンディング発生の関係〕
上記調製例として示した処方の円形度が０．９７のトナー粒子に、ベースとなる外添剤として疎水性ＳｉＯ2（粒径０．０１μｍ）を１重量部つける。こうして得られたベースとなるトナー粒子に対してマイクロキャリアを添加した場合と、マイクロキャリアの効果を持たない小粒径の外添剤をさらに添加した場合の放置バンディングの発生状況を調査した。表２に示されている各マイクロキャリアの材質および各添加量と放置バンディング発生の相関を示す。
【００３７】
【表２】
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【００３８】
なお放置バンディングの試験としては、高温・高湿環境（３５℃×６５％）で２昼夜の放置を行った直後に、OD値（光学濃度値）の平均値が約０．７であるハーフ画像の連続印字を行った際の濃度むらの発生状況を観察することで行った。判断基準としては、隣接する高濃度部と低濃度部の濃淡差が平均濃度の７％以上（OD値平均が０．７の場合では０．０５以上）であると、放置バンディング発生として判定を行った。
【００３９】
マイクロキャリアの材質と添加量の組合わせが表２に示すようなスペーサ剤を用いた場合の、上記のような条件での放置バンディング発生の程度が変化する。なお、放置バンディングは既述の通り、印字を重ねていくと消えるので判定基準としては連続印字をどこまで行えば濃度むらが消えるかを判定し、A4２枚以内の印字で消える場合を判定基準で○とした。なお、実際に実機にて濃淡むらが起きないようにするには、表中A4連続印字枚数相当の空回し動作が必要になる。表２から明らかなように、本発明の添加量範囲（０．１〜２重量部）にあるマイクロキャリアを使用することにより、放置バンディングの発生が非常に少ない画像を得ることができる。
【００４０】
重合時の保持時間を調整してトナー母粒子の円形度を変化させて、その後ベースとなる外添剤として疎水性ＳｉＯ2（粒径０．０１μｍ）を１重量部と、粒径が０．８μmでPMMAを０．５重量部を外添した各トナーに付いて、上と同様の試験条件で、放置バンディングの評価を行った。またOPC状にべた現像を行い、クリーニングブレードでのクリーニングを行った際にクリーニング不良が起きたか否かの観察を併せて行った。結果を表３に示す。
【００４１】
【表３】
2005221829.tif 000005
【００４２】
表３に示すように、０．９３〜０．９８の範囲の円形度を有する場合に、良好な結果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、空回転をせずに、或いは空回転動作を極力減らしつつ放置バンディングを抑制することができるので産業上の利用価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施形態に用られる画像形成装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…ハウジング、２…現像ローラ、２ａ…現像室部、２ｂ…露出部、３…供給ローラ、４…トナー、５…シール材、６…規制ブレード、７…感光体。
【図１】
2005221829.tif 000006