(57)【要約】      （修正有）【課題】特定の粒径分布を有する小粒径キャリアと、現像ユニットとを用いる二成分現像方法及びそれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】現像ユニットを用いてループ状に循環しながら混合・攪拌する二成分現像方法において、該キャリアが磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる静電荷像現像用キャリアであって、重量平均粒径Ｄｗが２５〜４５μｍであり、４４μｍよりも小さい粒子の含有割合が７０重量％以上で、６２μｍ以上の粒子が１重量％未満であり、２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が７重量％以下であり、かつ、１ＫＯｅにおける磁気モーメントが７６ｅｍｕ／ｇ以上であり、該二成分現像剤をトナー補給と消費を行わず１時間攪拌後の現像剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数１波形で近似でき、この時の標準偏差が１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下であることを特徴とする二成分現像方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアからなり、トナー濃度１〜１５％で調整された二成分現像剤を、像担持体上の静電潜像を現像する現像剤を保持する現像スリーブと、この現像スリーブの軸方向に沿って現像剤を混合・攪拌しながら搬送する、現像スリーブに遠い側に軸支された第１の現像剤攪拌部材、及び近い側に軸支された第２の現像剤攪拌部材と、これらの部材の間に設けられその両端に現像剤の連絡通路が確保された形の仕切り部材とを備えている現像ユニットを用いてループ状に循環しながら混合・攪拌する二成分現像方法において、該キャリアが磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる静電荷像現像用キャリアであって、該キャリアの重量平均粒径Ｄｗが２５〜４５μｍであり、該キャリア中の４４μｍよりも小さい粒径を有する粒子の含有割合が７０重量％以上で、６２μｍ以上の粒子が１重量％未満であり、２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が７重量％以下であり、かつ、１ＫＯｅにおける磁気モーメントが７６ｅｍｕ／ｇ以上であり、該二成分現像剤をトナー補給と消費を行わず１時間攪拌後の現像剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数１波形で近似でき、この時の標準偏差が１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下であることを特徴とする二成分現像方法。
【請求項２】
トナー補給と消費を行わず１時間攪拌した時の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数で近似した時の標準偏差、攪拌装置ターブラミキサーの弱回転（２２ｒｐｍ）で１０分混合攪拌して作製された初期剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数で近似した時の標準偏差に対して＋０．２［ｆＣ／１０μｍ］以下の変化であることを特徴とする請求項１記載の二成分現像方法。
【請求項３】
請求項２記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合が帯電量分布全体の０〜１０％であり、帯電量−７．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が帯電量分布全体の０〜５％であることを特徴とする請求項１または２記載の二成分現像方法。
【請求項４】
請求項２記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合及び帯電量−７．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が共に帯電量分布全体の０〜５％であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の二成分現像方法。
【請求項５】
請求項２記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合及び帯電量−７．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が共に帯電量分布全体の０〜１％であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の二成分現像方法。
【請求項６】
トナー補給と消費を行わずさらに５時間まで攪拌後の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数１波形で近似でき、この時の標準偏差が１．２［ｆＣ／１０μｍ］以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の二成分現像方法。
【請求項７】
請求項６記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、トナー補給と消費を行わず５時間まで攪拌した時の現像剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数で近似した時の標準偏差が、攪拌装置ターブラミキサーの弱回転（２２ｒｐｍ）で１０分混合攪拌して作製された初期剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数で近似した時の標準偏差に対して＋０．４［ｆＣ／１０μｍ］以下の変化であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の二成分現像方法。
【請求項８】
請求項６記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合及び帯電量−８．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が共に帯電量分布全体の０〜５％であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の二成分現像方法。
【請求項９】
請求項６記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合及び帯電量−８．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が共に帯電量分布全体の０〜３％であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の二成分現像方法。
【請求項１０】
請求項６記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合及び帯電量−８．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が共に帯電量分布全体の０〜１％であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の二成分現像方法。
【請求項１１】
該キャリア中の２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が、３重量％以下であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の二成分現像方法。
【請求項１２】
該キャリア中の２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が、１重量％以下であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の二成分現像方法。
【請求項１３】
該キャリアの嵩密度が、２．２ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の二成分現像方法。
【請求項１４】
該キャリアの抵抗（ＬｏｇＲ）が、１２Ωｃｍ以上であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の二成分現像方法。
【請求項１５】
該キャリアの芯材が、ＭｎＭｇＳｒ系フェライトであることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の二成分現像方法。
【請求項１６】
該キャリアの芯材が、Ｍｎフェライトであることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の二成分現像方法。
【請求項１７】
該キャリアの芯材が、マグネタイトであることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の二成分現像方法。
【請求項１８】
該キャリアの被覆層が、シリコーン樹脂であることを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の二成分現像方法。
【請求項１９】
該キャリアの樹脂層が、アミノシランカップリング剤を含有する樹脂からなることを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項に記載の二成分現像方法。
【請求項２０】
少なくとも、磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる静電荷像現像用キャリアであって、該キャリアの重量平均粒径Ｄｗが２５〜４５μｍであり、該キャリア中の４４μｍよりも小さい粒径を有する粒子の含有割合が７０重量％以上で、６２μｍ以上の粒子が１重量％未満であり、２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が７重量％以下であり、かつ、１ＫＯｅにおける磁気モーメントが７６ｅｍｕ／ｇ以上であるキャリアとトナーからなる二成分現像剤を、像担持体上の静電潜像を現像する現像剤を保持する現像スリーブと、この現像スリーブの軸方向に沿って現像剤を混合・攪拌しながら搬送する、現像スリーブに遠い側に軸支された第１の現像剤攪拌部材、及び近い側に軸支された第２の現像剤攪拌部材と、これらの部材の間に設けられその両端に現像剤の連絡通路が確保された形の仕切り部材とを備えている現像ユニットを用いてループ状に循環しながら混合・攪拌する請求項１から１９のいずれか１項に記載の二成分現像方法を用いた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタやファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に使用する二成分現像方法及びそれを用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真方式を用いる画像形成装置は、急速にカラー化が進み、また、その速度の高速化が進んでいる。従来から、二成分現像方法は高速なプリントに適し、非磁性トナーの取り扱いが容易なため、フルカラー画像の形成装置にも広く利用されてきた。しかし、フルカラー画像形成装置は装置内に複数の現像装置を備える必要があり、モノクロ機に比べて装置が大型化し重量が大きくなる、コスト高となる等の欠点があった。
【０００３】
特に二成分現像装置は、一成分現像装置に比べてトナーとは別に現像剤の収納容積と、その攪拌機構を具備する必要があり、現像ユニット小型化のためには、現像剤量の少量化が必須であった。
【０００４】
これに見合った現像ユニットとして、従来より、像担持体である感光体ドラム上の静電潜像を現像するためのトナーを供給する現像スリーブと、この現像スリーブの軸方向に沿って二成分現像剤を混合・攪拌しながら搬送し、現像スリーブに遠い側に軸支された第１の現像剤攪拌部材、及び近い側に軸支された第２の現像剤攪拌部材とを備えていて、現像剤をループ状に循環するように構成された現像ユニットが用いられている。
【０００５】
一方、現像剤としては、小粒径のキャリアの使用が提案されている。例えば、トナーと磁性キャリアを有する二成分現像剤を現像剤担持体上に担持して現像部へと搬送し、現像部で、現像剤担持体上に二成分現像剤の磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシを潜像担持体に接触させて潜像担持体上の静電潜像を現像する現像方法において、トナーの重量平均粒子径が１〜６μｍであり、磁性キャリアの個数平均粒子径が５〜３５μｍであり、かつ、キャリアの磁気特性が、１０万エルステッドの磁場における飽和磁化が１７０〜２５０ｅｍｕ／ｃｍ３、及び残留磁化が２５〜７０ｅｍｕ／ｃｍ３であり、現像剤担持体が、円筒状の非磁性スリーブと該スリーブに内包された回転駆動する磁石とを有する現像方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、バインダー樹脂中に磁性粉を分散してなる静電潜像現像用キャリアにおいて、平均粒径が３０〜８０μｍであり、かつ下記関係式
（ｘ）２／σ２≧９．０
ｘ：平均粒径、σ２：粒径分布の分散
を満足する静電潜像現像用キャリアが提案されている（特許文献２参照）。
【０００７】
この小粒径キャリアを使用する場合には、次のような利点が得られる。
（１）表面積が広いため、個々のトナーに十分な摩擦帯電を与えることができ、低帯電量トナー、逆帯電トナーの発生が少なくなる。その結果、地汚れ・トナー飛散が発生しにくくなり、また、ドット周辺のトナーのちり、にじみが少なくドット再現性が良好となる。
（２）表面積が広く、地汚れ・トナー飛散が発生しにくいことから、トナーの平均帯電量を低くすることができ、十分な画像濃度が得られる。従って、小粒径キャリアは、小粒径トナー使用時の不具合点を補うことが可能であり、小粒径トナーの利点を引き出すのに特に有効である。
（３）小粒径キャリアは、緻密な磁気ブラシを形成し、かつ穂の流動性が良いため、画像に穂跡が発生しにくいという特徴がある。
このように、小粒径キャリアの使用は地汚れ・トナー飛散に有効であるが、従来の小粒径キャリアはキャリア付着が発生し易いことが非常に大きな課題であり、感光体の傷や定着ローラー傷の発生原因となっていたので、実用化が難しかった。
【０００８】
一方、従来から問題となっている地汚れ・トナー飛散のうち、地汚れについては、次の通りである。
二成分現像剤の場合、現像ニップ内ではベタ現像をするのに十分な多量のトナーが一旦感光体表面に接触し、現像電界によるクーロン力の向きと大きさにより、最終的に感光体に残るかキャリア側に戻るかが決まる。現像電界が一定であるならばクーロン力の向きと大きさはトナー粒子の帯電量で決まるが、実際トナー粒子の帯電量は分布を持っているため、トナー粒子ごとに異なった挙動をする。
現像ニップには、地肌汚れを減少させるために現像バイアスが印加されており、現像ニップ内では地肌部上に存在する多数の正常帯電トナーに対してはキャリア側に戻る比較的大きなクーロン力が働くため、地汚れは抑制される。しかし、現像剤中に存在する少量の逆帯電トナー（帯電極性が逆の電荷を持つトナー）に対しては、感光体側に付着する方向にクーロン力が働くため、地肌部に逆帯電トナーが付着してしまう。
【０００９】
また、弱帯電トナー（極めて帯電電荷量が小さいトナー）についてはキャリア側へのクーロン力が小さいため、キャリア側に戻らずに地肌部に残りやすくなる。
したがって、電子写真感光体上の地汚れは、主に現像剤中に含まれる逆帯電トナー及び弱帯電トナーが地肌部に付着することがその原因であり、現像剤の経時劣化や現像剤の混合・攪拌不足による逆帯電トナー及び弱帯電トナーの増加が原因であると考えられてきた。
【００１０】
トナー飛散に関しても、逆帯電トナーや弱帯電トナーが発生し現像スリーブ等の回転で形成された遠心力でこれらトナーが飛散することで発生するため、地汚れやトナー飛散のない良好な画像を得るためには、この逆帯電トナー及び弱帯電トナーを発生させない必要がある。
【００１１】
そこで、現像剤中の逆帯電トナーや逆帯電トナーの割合を減少させる方法として、いくつかの方法が開示されている。その１つとして、トナーが含弗素４級アンモニウム塩化合物及び含弗素イミニウム化合物を少なくとも１つ含有し、キャリアがキャリア芯粒子表面を被覆する抵抗制御剤を含有した内部樹脂層と内部樹脂層を被覆する表面樹脂層からなり、内部樹脂層の厚みが０．５〜１．０μｍで表面樹脂層の厚みが０．１〜０．５μｍである２層被覆型キャリアである静電潜像用二成分現像剤を用いることによって、長期に渡って帯電量分布がシャープ且つ均一で、連続使用時や環境変化時にも安定した画像再現をする方法が提案されている（特許文献３参照）。
【００１２】
また、現像剤の電界強度５００Ｖ／ｃｍでの抵抗値Ｒ５００［Ω・ｃｍ］と電界強度２５００Ｖ／ｃｍでの抵抗値Ｒ２５００［Ω・ｃｍ］とから、Ｙ＝ｌｏｇ（Ｒ５００）／ｌｏｇ（Ｒ２５００）で求まる電界依存性Ｙと、トナー帯電量／粒径の比で０．２［ｆｅｍｔ・Ｃ／μｍ］より小さい未帯電トナーの全トナー中に占める割合Ｘが、Ｙ＞３Ｘ／４００＋１を満たすことで、画像濃度を高濃度に維持しつつ、前引きや後引き等の画像の滲みを確実に防止できる電子写真用現像剤が提案されている（特許文献４参照）。
【００１３】
しかし、最近では高画質化のため小粒径トナーや省エネルギー化による低温定着のため軟化点を低くしたトナー、小粒径キャリアが開発され、従来の方法だけでは地汚れやトナー飛散が十分に阻止できなくなってきた。また、上記のようなこれまで開示されてきた技術は、帯電量分布と地汚れやトナー飛散との関係について明確にされていなかった。
【００１４】
【特許文献１】
特開２０００−１３７３５２号公報
【特許文献２】
特開平７−４３９５１号公報
【特許文献３】
特開平８−１４６６６３号公報
【特許文献４】
特開平８−１２９２６８号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、上記従来技術には、高画質化のため小粒径トナー、低温定着のため軟化点を低くしたトナー、小粒径キャリアが開発され、従来の方法だけでは地汚れやトナー飛散が十分に阻止できなくなり、上記のようなこれまで開示されてきた技術は、帯電量分布と地汚れやトナー飛散との関係について明確にされていないという問題がある。
【００１６】
そこで本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、特定の粒径分布を有する小粒径キャリアと、現像スリーブと第１、第２の現像剤攪拌部材を有し、現像剤がループ状に循環するように混合・攪拌しながら搬送される現像ユニットを用いることにより、現像装置を小型化でき、剤ストレスの大きい低画像面積のチャートを連続して画像形成した場合でも地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる二成分現像方法及びそれを用いた画像形成装置を提供することことを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、トナーとキャリアからなり、トナー濃度１〜１５％で調整された二成分現像剤を、像担持体上の静電潜像を現像する現像剤を保持する現像スリーブと、この現像スリーブの軸方向に沿って現像剤を混合・攪拌しながら搬送する、現像スリーブに遠い側に軸支された第１の現像剤攪拌部材、及び近い側に軸支された第２の現像剤攪拌部材と、これらの部材の間に設けられその両端に現像剤の連絡通路が確保された形の仕切り部材とを備えている現像ユニットを用いてループ状に循環しながら混合・攪拌する二成分現像方法において、該キャリアが磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる静電荷像現像用キャリアであって、該キャリアの重量平均粒径Ｄｗが２５〜４５μｍであり、該キャリア中の４４μｍよりも小さい粒径を有する粒子の含有割合が７０重量％以上で、６２μｍ以上の粒子が１重量％未満であり、２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が７重量％以下であり、かつ、１ＫＯｅにおける磁気モーメントが７６ｅｍｕ／ｇ以上であり、該二成分現像剤をトナー補給と消費を行わず１時間攪拌後の現像剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数１波形で近似でき、この時の標準偏差が１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下である二成分現像方法を最も主要な特徴とする。
【００１８】
請求項２記載の発明では、トナー補給と消費を行わず１時間攪拌した時の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数で近似した時の標準偏差、攪拌装置ターブラミキサーの弱回転（２２ｒｐｍ）で１０分混合攪拌して作製された初期剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数で近似した時の標準偏差に対して＋０．２［ｆＣ／１０μｍ］以下の変化である請求項１記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合が帯電量分布全体の０〜１０％であり、帯電量−７．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が帯電量分布全体の０〜５％である請求項１または２記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明では、請求項２記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合及び帯電量−７．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が共に帯電量分布全体の０〜５％である請求項１から３のいずれか１項に記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の発明では、請求項２記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合及び帯電量−７．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が共に帯電量分布全体の０〜１％である請求項１から４のいずれか１項に記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００２２】
請求項６記載の発明では、トナー補給と消費を行わずさらに５時間まで攪拌後の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数１波形で近似でき、この時の標準偏差が１．２［ｆＣ／１０μｍ］以下である請求項１から５のいずれか１項に記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００２３】
請求項７記載の発明では、請求項６記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、トナー補給と消費を行わず５時間まで攪拌した時の現像剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数で近似した時の標準偏差が、攪拌装置ターブラミキサーの弱回転（２２ｒｐｍ）で１０分混合攪拌して作製された初期剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数で近似した時の標準偏差に対して＋０．４［ｆＣ／１０μｍ］以下の変化である請求項１から６のいずれかに記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００２４】
請求項８記載の発明では、請求項６記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合及び帯電量−８．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が共に帯電量分布全体の０〜５％である請求項１〜７のいずれかに記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００２５】
請求項９記載の発明では、請求項６記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合及び帯電量−８．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が共に帯電量分布全体の０〜３％である請求項１から８のいずれか１項に記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００２６】
請求項１０記載の発明では、請求項６記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合及び帯電量−８．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が共に帯電量分布全体の０〜１％である請求項１から９のいずれか１項に記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００２７】
請求項１１記載の発明では、該キャリア中の２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が、３重量％以下である請求項１から１０のいずれか１項に記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００２８】
請求項１２記載の発明では、該キャリア中の２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が、１重量％以下である請求項１から１１のいずれか１項に記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００２９】
請求項１３記載の発明では、該キャリアの嵩密度が、２．２ｇ／ｃｍ３以上である請求項１から１２のいずれか１項に記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００３０】
請求項１４記載の発明では、該キャリアの抵抗（ＬｏｇＲ）が、１２Ωｃｍ以上である請求項１から１３のいずれか１項に記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００３１】
請求項１５記載の発明では、該キャリアの芯材が、ＭｎＭｇＳｒ系フェライトである請求項１から１４のいずれか１項に記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００３２】
請求項１６記載の発明では、該キャリアの芯材が、Ｍｎフェライトである請求項１から１４のいずれか１項に記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００３３】
請求項１７記載の発明では、該キャリアの芯材が、マグネタイトであることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００３４】
請求項１８記載の発明では、該キャリアの被覆層が、シリコーン樹脂であることを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００３５】
請求項１９記載の発明では、該キャリアの樹脂層が、アミノシランカップリング剤を含有する樹脂からなる請求項１から１８のいずれか１項に記載の二成分現像方法を主要な特徴とする。
【００３６】
請求項２０記載の発明では、少なくとも、磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる静電荷像現像用キャリアであって、該キャリアの重量平均粒径Ｄｗが２５〜４５μｍであり、該キャリア中の４４μｍよりも小さい粒径を有する粒子の含有割合が７０重量％以上で、６２μｍ以上の粒子が１重量％未満であり、２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が７重量％以下であり、かつ、１ＫＯｅにおける磁気モーメントが７６ｅｍｕ／ｇ以上であるキャリアとトナーからなる二成分現像剤を、像担持体上の静電潜像を現像する現像剤を保持する現像スリーブと、この現像スリーブの軸方向に沿って現像剤を混合・攪拌しながら搬送する、現像スリーブに遠い側に軸支された第１の現像剤攪拌部材、及び近い側に軸支された第２の現像剤攪拌部材と、これらの部材の間に設けられその両端に現像剤の連絡通路が確保された形の仕切り部材とを備えている現像ユニットを用いてループ状に循環しながら混合・攪拌する請求項１から１９のいずれか１項に記載の二成分現像方法を用いた画像形成装置を主要な特徴とする。
【００３７】
【発明の実施の形態】
上記従来技術の課題を解消するために、本発明においては、図１に示すように現像剤をループ状に循環する二成分現像剤用現像ユニットを用いる。具体的には、リコー製カラーレーザープリンタ（ＩＰＳｉＯ  Ｃｏｌｏｒ８０００）用二成分現像ユニット（スリーブ径１８ｍｍ、スリーブ線速２７５．６５ｍｍ／ｓｅｃ、汲み上げ量０．０７５ｇ／ｃｍ２、ドクタギャップ０．７７５±０．０２ｍｍ）を用いて評価を行った。
トナーとキャリアを所定のトナー濃度に調整して円筒状の容器に入れ、攪拌装置ターブラミキサーの弱回転（２２ｒｐｍ）で１０分混合攪拌して二成分現像剤を作製し、上記二成分現像ユニットに入れてトナー補給と消費を行わず攪拌した剤についてトナー粒子帯電量分布測定装置（Ｅ−Ｓｐａｒｔ  ＡｎａｌｙｚｅｒＭＯＤＥＬ  ＥＳＴ−ＩＩＩ、ホソカワミクロン社製）でカウント総数３０００にて帯電量分布の時間推移を測定した。
この時、地汚れ・トナー飛散の起こるトナーと起こりにくいトナーについて帯電量分布の時間推移を正規分布関数による解析により注目してみたところ、地汚れ・トナー飛散の起こりにくいトナーの帯電量分布の時間推移の条件が具体的に明らかになった。
【００３８】
以下に、正規分布関数による帯電量分布の解析方法について説明する。
まず、レーザードップラー速度計を使用したトナー粒子帯電量分布測定装置（Ｅ−Ｓｐａｒｔ  Ａｎａｌｙｚｅｒ  ＭＯＤＥＬ  ＥＳＴ−ＩＩＩ、ホソカワミクロン社製）により現像剤中のトナーの帯電量分布をカウント総数３０００として測定する。上記で得られた帯電量分布に対して、正規分布関数を近似する。ここで、正規分布関数式は以下の通りである。
【００３９】
【数１】
2005010527.tif 000003
【００４０】
正規分布関数はｘ＝μで最大となる左右対称な分布であり、その分布幅は標準偏差σの値によって決まる。σが大きくなるにつれて分布幅が大きくなり、ピーク値が下がる。正規分布関数は常に正で、ｘ→∞でｆ（ｘ）＝０、ｘ→−∞でもｆ（ｘ）＝０となる。この正規分布関数を、−∞から∞の間で積分すると１になるので、実際にこの正規分布関数で帯電量分布を近似するには、正規分布関数を整数倍αしてやる必要がある。
【００４１】
地汚れ・トナー飛散の起こるトナーも起こりにくいトナーも、ユニット投入直後（＝初期状態）については、地汚れ・トナー飛散の原因となる弱帯電トナー及び逆帯電トナーのほとんどない正常な帯電量分布が得られ、その分布は正規分布関数１波形で近似することができ、そのプロファイルはシャープである。
【００４２】
しかし、ユニットに投入した剤をトナー補給と消費を行わず攪拌するような経時の剤中のトナーの帯電量分布については、弱帯電トナーや逆帯電トナーの発生や平均値・標準偏差の変化により、帯電量分布に差が生じる。地汚れ・トナー飛散の起こりにくい良好なトナーの帯電量分布は、平均値・標準偏差の変化は起こるがその変化は小さく、逆帯電トナー及び弱帯電トナーの発生はわずかであり、経時でもユニット投入直後の剤同様に正規分布関数１波形で表現することができる。一方、地汚れ・トナー飛散の起こるトナーの帯電量分布は、平均値・標準偏差の変化が大きく、逆帯電トナー及び弱帯電トナーの発生も多く、ユニット投入直後の剤のように正規分布関数１波形で近似することができない。
【００４３】
ただし、トナーの帯電量分布が正規分布関数１波形で近似できれば、地汚れ・トナー飛散が起こらないという訳ではない。一般に、トナーの帯電量分布のプロファイルがシャープであると、同じような帯電量ｑ／ｄを有するトナーが多く存在することとなり、キャリアとトナーの接触帯電が均等に行われ、弱帯電トナーが発生しにくい。その反対に、トナーの帯電量分布のプロファイルがブロードであると、トナーの帯電量ｑ／ｄの範囲が広がり、高帯電量のトナーがキャリアから離れないためキャリアとトナーの接触帯電が均等に行われず、低帯電量トナーの増加が進む。
【００４４】
その結果、弱帯電トナー量の増加につながり、地汚れ・トナー飛散が起こりやすくなる。従って、地汚れ・トナー飛散が起こらないためには、トナーの帯電量分布が正規分布関数１波形で近似できるだけでは不十分であり、その分布のプロファイルのシャープさ、すなわち、標準偏差、弱帯電トナー量、高帯電トナー量等を規定する必要がある。
【００４５】
地汚れ・トナー飛散の起こる現像剤と起こりにくい現像剤の帯電量分布では、このようにトナー補給と消費を行わず攪拌した時の経時の剤中のトナーの帯電量分布に差があることが正規分布関数による解析で顕在化した。
【００４６】
本発明者らは、上記方法により鋭意研究を重ねた結果、実際にランニングを行わずとも、トナー補給と消費を行わず攪拌した時の経時の剤中のトナーの帯電量分布の変化について調べることで、地汚れ・トナー飛散の起こるトナーを有する現像剤と地汚れ・トナー飛散の起こりにくいトナーを有する現像剤についてその差を明確にできることを見出した。
【００４７】
特に、通常のランニングで地汚れ・トナー飛散が起こるトナーを有する現像剤については、トナー補給と消費を行わず１時間攪拌後の剤中トナーの帯電量分布について調べることで明確にできるが、低画像面積のチャートを連続して長時間画像形成するような剤ストレスの大きい特殊なモードにて地汚れ・トナー飛散が始めて起こるようなトナーを有する現像剤については、さらに５時間まで攪拌後の剤中トナーの帯電量分布について調べることで明確にできることを見出した。
【００４８】
従って、本発明は、上記目的を達成するために以下の構成を有するものである。
本発明の現像ユニットの一例を、図１に示す。図１は、現像ユニットの断面図を示している。本発明の現像ユニットは、大きくは像担持体上の静電潜像を現像するためのトナーを供給する現像スリーブ１と、この現像スリーブの軸方向に沿って二成分現像剤を混合・攪拌しながら搬送する２本の現像剤攪拌部材及び現像剤規制手段（ドクタブレード７）、上部現像ケース２、下部現像ケース３からなる。現像スリーブ１から遠い側には、第１の現像剤攪拌部材４が軸支され、近い側には第２の現像剤攪拌部材５が軸支され、第１の現像剤攪拌部材４と第２の現像剤攪拌部材５との間には、仕切り部材８が設けられている。仕切り部材８の幅方向の両側には現像剤の連絡通路が確保され、現像剤をループ状に循環するようになっている。
【００４９】
現像剤の搬送状態を図１に基づいて説明すると、現像剤は、第１の現像剤攪拌部材のある室を紙面手前側から奥側に搬送されて紙面奥側の連絡通路から第２の現像剤攪拌部材のある室へ搬送され、次いで、第２の現像剤攪拌部材のある室を紙面奥側から手前側へ搬送された後、紙面手前側の連絡通路から第１の現像剤攪拌部材のある室へ搬送されるようになっている。
【００５０】
また、図１において、現像剤規制手段（ドクタブレード）７の左側のスペースを解消して、第２の現像剤攪拌部材のある室から汲み上げられた現像剤が滞留して帯電が立ち上がらないのを防止する手段を設けてもよい。
【００５１】
本発明に使用されるキャリアは、磁性を有する芯材粒子とその表面を被覆する樹脂層とからなる。本発明のキャリアにおいて、その重量平均粒径Ｄｗは、２５μｍ〜４５μｍの範囲であり、好ましくは３０μｍ〜４５μｍである。重量平均粒径Ｄｗが前記範囲よりも大きいとキャリア付着が起こりにくいが、高画像濃度を得るためにトナー濃度を高くした場合、地汚れが急速に増大する。また、潜像のドット径が小さい場合は、ドット径のバラツキが大きくなる。なお、前記キャリア付着は、静電潜像の画像部または地肌部にキャリアが付着する現象を示す。それぞれの電界が強いほどキャリア付着しやすい。画像部がトナーが現像されることにより電界が弱められるため、地肌部に比べキャリア付着は起こりにくい。キャリア付着は、感光体ドラムや定着ローラーの傷の原因となる等の不都合を生じるので好ましくない。さらに、本発明のキャリアにおいて、４４μｍよりも小さい粒径を有する粒子の含有割合は７０重量％以上、好ましくは７５重量％以上である。
【００５２】
６２μｍ以上のキャリア粒子は３重量％未満、好ましくは１重量％未満である。６２μｍ以上の粒子の含有量が多いほど、ドット径のバラツキが大きくなる。６２μｍ以上のキャリアの重量のわずかな差が４４μｍ〜６２μｍの範囲のキャリアの重量％に大きな影響を与えているためだと考えられる。
【００５３】
２２μｍより小さい粒径を有するキャリア粒子の含有割合は７重量％以下、好ましくは３重量％以下、更に好ましくは１重量％以下である。小粒径キャリアの場合、キャリア付着しているキャリアの大部分は、２２μｍ未満の微細粒子である。
本発明者らは、重量平均粒径Ｄｗが２５μｍ〜４５μｍの小粒径キャリアにおいて、２２μｍより小さい粒子の重量比率を変化させてキャリア付着を評価したところ、２２μｍ以下の粒径を有する粒子が７重量％以下ならば大きな問題はないが、３重量％、更に１重量％にすると、キャリア付着はさらに改善されることを見出した。
同時に、１ＫＯｅにおける磁気モーメントが７６ｅｍｕ／ｇ以上とすることにより、キャリア付着は実質的に発生しなくなることも判明した。
【００５４】
本発明のキャリアは、磁性材料を粉砕し、その粉砕物粒子を所定の粒径が得られるように分級し、この分級により得られた芯材粒子の表面に樹脂被膜を形成することで得ることができる。前記分級には、風力分級やふるい分級（ふるい分け）等が包含される。キャリア芯材粒子の製造には、振動ふるいが好ましく用いられているが、従来一般的に用いられている振動ふるいでは、小粒径の粒子を分級しようとすると、そのふるい（金網）の小さな網目がすぐに詰まってしまうという不都合を生じるため、その分級のための作業性は非常に悪いものであった。
【００５５】
本発明者らは、小粒径粒子を効率良く、シャープにカットし得る方法を開発すべく種々検討したところ、ふるい機を用いて粒子を分級する際に、その金網に超音波振動を与えることにより、２２μｍ未満の小粒径粒子を効率良く、シャープにカットし得ることを見出した。
【００５６】
金網を振動させる超音波振動は、高周波電流をコンバータに供給して超音波振動に変換することにより得ることができる。この場合のコンバータは、ＰＺＴ振動子からなる。超音波振動により金網を振動させるためには、コンバータにより発生される超音波振動を、金網に固定した共振部材に伝達させる。超音波振動が伝達された共振部材は、その超音波振動により共振し、その共振部材に固定されている金網を振動させる。金網を振動させる周波数は、２０〜５０ｋＨｚ、好ましくは３０〜４０ｋＨｚである。共振部材の形状は、金網を振動させるのに適した形状であればよく、通常はリング状である。金網を振動させる振動方向は、垂直方向であるのが好ましい。
【００５７】
図２に、超音波発振器付振動ふるい機の構造図を示す。図２において、１５は振動ふるい機、１６は円筒容器、１７はスプリング、１８はベース（支持台）、１９は金網、２０は共振リング、２１は高周波電流ケーブル、２２はコンバータ、２３はリング状フレームを示す。図２に示した超音波発振器付振動ふるい機（円形ふるい機）を作動させるには、ケーブル２１を介して高周波電流をコンバータ２２に供給する。コンバータ２２に供給された高周波電流は、超音波振動に変換される。コンバータ２２で発生した超音波振動は、そのコンバータ２２が固定されている共振リング２０及びそれに連接するリング状フレーム２３を垂直方向に振動させる。この共振リング２０の振動により、共振リング２０とフレーム２３に固定されている金網１９が垂直方向に振動する。超音波発振器付振動ふるい機は市販されており、例えば、晃栄産業（株）より製品名「ウルトラソニック」として入手可能である。
【００５８】
本発明のキャリアは、磁性材料の粉砕物粒子の表面に樹脂被膜を形成して樹脂被覆粒子とした後、この樹脂被覆粒子を分級することによっても製造することができる。この場合の樹脂被覆粒子の分級は、前記した超音波発振器付振動ふるい機を用いて行うのが好ましい。
【００５９】
本発明のキャリアを構成する芯材粒子の材料としては、従来公知の各種の磁性材料が用いられる。本発明で用いるキャリア芯材粒子において、１０００エルステッド（Ｏｅ）の磁場を印加した時の磁気モーメントは、７０ｅｍｕ／ｇ以上、好ましくは７６ｅｍｕ／ｇ以上である。その上限値は特に制約されないが、通常、１５０ｅｍｕ／ｇ程度である。キャリア芯材粒子の磁気モーメントが前記範囲よりも小さくなると、キャリア付着が生じやすくなるので好ましくない。
【００６０】
前記磁気モーメントは、以下のようにして測定することができる。
Ｂ−Ｈトレーサー（ＢＨＵ−６０／理研電子（株）製）を使用し、円筒のセルにキャリア芯材粒子１．０ｇを詰めて装置にセットする。磁場を徐々に大きくし３０００エルステッドまで変化させ、次に徐々に小さくしてゼロにした後、反対向きの磁場を徐々に大きくし３０００エルステッドとする。更に徐々に磁場を小さくしてゼロにした後、最初と同じ方向に磁場をかける。このようにして、Ｂ−Ｈカーブを図示してその図より、１０００エルステッドの磁気モーメントを算出する。
【００６１】
本発明のキャリアで使用する１０００エルステッドの磁場を印加したときに、７０ｅｍｕ／ｇ以上となる芯材粒子としては、例えば、鉄、コバルトなどの強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｂａ系フェライト、Ｍｎ系フェライトなどが挙げられる。
フェライトとは、一般に次式で表される燒結体である。
（ＭＯ）ｘ（ＮＯ）ｙ（Ｆｅ２Ｏ３）ｚ
但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００ｍｏｌ％であって、Ｍ、ＮはそれぞれＮｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｃａなどであり、１価、２価の金属酸化物と３価の鉄酸化物との完全混合物から構成されている。
本発明において、より好ましく用いられる１０００エルステッドの磁場を印加した時の磁気モーメントが７６ｅｍｕ／ｇ以上の芯材粒子としては、例えば、鉄系、マグネタイト系、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒ系フェライト、Ｍｎ系フェライトなどが挙げられる。
【００６２】
キャリアの嵩密度が２．２ｇ／ｃｍ３以上、より好ましくは２．３ｇ／ｃｍ３以上であると、キャリア付着防止に有利である。嵩密度が小さい芯材は、多孔性、または表面の凹凸が大きい。嵩密度が小さいと、１ＫＯｅの磁気モーメント（ｅｍｕ／ｇ）が大きくても、１粒子あたりの実質的な磁気モーメントの値が小さくなるため、キャリア付着に対して不利である。また、凹凸が大きいと、場所によりコート樹脂の厚みが違ってきて、帯電量及び抵抗の不均一性を生じやすく、経時での耐久性、キャリア付着などに影響を与える。
【００６３】
本発明のキャリアにおいて、その抵抗（ＬｏｇＲ）は、１２．０Ωｃｍ以上、より好ましくは１３．０Ωｃｍ以上である。キャリアの抵抗が前記範囲よりも低いと、現像ギャップ（感光体と現像スリーブ間の最近接距離）が狭くなった場合、キャリアに電荷が誘導されてキャリア付着が発生し易くなる。感光体の線速度、及び、現像スリーブの線速度が大きい場合、悪化の傾向が見られる。また、ＡＣバイアスを印加する場合は顕著である。通常、カラートナー現像用キャリアは十分なトナー付着量を得るため、低抵抗なものが使用されることが一般的である。上記の抵抗範囲のキャリアは、適正なトナー帯電量のもとで使用することにより、十分な画像濃度が得られることが分かった。
【００６４】
上記キャリア抵抗率は、次の方法により測定することができる。
図３に示すように、電極間距離２ｍｍ、表面積２×４ｃｍの電極１２ａ、１２ｂを収容した弗素樹脂製容器からなるセル１１にキャリア１３を充填し、両極間に１００Ｖの直流電圧を印加し、ハイレジスタンスメーター４３２９Ａ（横河ヒューレットパッカード株式会社製）にて直流抵抗を測定し、電気抵抗率ＬｏｇＲ（Ωｃｍ）を算出する。
【００６５】
上記キャリアの低効率の調整は、芯材粒子上の被覆樹脂の抵抗調整、膜厚の制御によって可能である。また、キャリア抵抗調整のために、導電性微粉末被覆樹脂層に添加して使用することも可能である。上記導電性微粉末としては、導電性ＺｎＯ、Ａｌ等の金属または、金属酸化物粉、種々の方法で調整されたＳｎＯ２または種々の元素をドープしたＳｎＯ２、ＴｉＢ２、ＺｎＢ２、ＭｏＢ２等のホウ化物、炭化ケイ素、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリ（パラ−フェニレンスルフィド）ポリピロール等の導電性高分子、ファーネスブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック等が挙げられる。
【００６６】
これらの導電性微粉末は、以下の方法、即ち、コーティングに使用する溶媒、あるいは被覆用樹脂溶液に導電性微粉末を投入後、ボールミル、ビーズミルなどメディアを使用した分散機、あるいは高速回転する羽根を備えた攪拌機を使用することによって均一に分散することができる。
【００６７】
本発明のキャリアは、前記芯材粒子の表面に樹脂層を形成することによって製造される。樹脂層を形成するための樹脂としては、キャリアの製造に用いられている従来公知の各種のものを用いることができる。
本発明においては、下記式で表される３種の構成単位の少なくとも１種を繰り返し単位として含むシリコーン樹脂も好ましく用いることができる。
【００６８】
【化１】
2005010527.tif 000004
【００６９】
前記式中Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基（メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基など）、炭素数１〜４の低級アルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基など）、またはアリール基（フェニル基、トリル基など）を示し、Ｒ２は炭素数１〜４のアルキレン基、またはアリーレン基（フェニレン基など）を示す。これらアルコキシ基、低級アルキル基、アリール基、アルキレン基およびアリーレン基は、その水素原子が他の基（ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリール基など）によって置換されていても良い。
【００７０】
本発明では、ストレートシリコーン樹脂を用いることができる。このようなものとしては、ＫＲ２７１、ＫＲ２７２、ＫＲ２８２、ＫＲ２５２、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２（信越化学工業社製）、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０６（東レダウコーニングシリコーン社製）などが挙げられる。
【００７１】
本発明では、変性シリコーン樹脂を用いることができる。このようなものとしては、エポキシ変性シリコーン、アクリル変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、ウレタン変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーン、アルキッド変性シリコーンなどが挙げられる。変性シリコーンの具体例としては、エポキシ変性物：ＥＳ−１００１Ｎ、アクリル変性シリコーン：ＫＲ−５２０８、ポリエステル変性物：ＫＲ−５２０３、アルキッド変性物：ＫＲ−２０６、ウレタン変性物：ＫＲ−３０５（以上、信越化学工業社製）、エポキシ変性物：ＳＲ２１１５、アルキッド変性物：ＳＲ２１１０（東レダウコーニングシリコーン）などが挙げられる。
【００７２】
本発明で使用できる前記シリコーン樹脂には、アミノシランカップリング剤を適量（０．００１〜３０重量％）含有させることができるが、このようなものとしては以下のようなものが挙げられる。
2005010527.tif 000005
【００７３】
更に、本発明では、キャリア芯材粒子表面を被覆する樹脂として、以下に示すものを単独または上記シリコーン樹脂と混合して使用することも可能である。
ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂などがある。
【００７４】
キャリア芯材粒子表面に樹脂層を形成するための方法としては、スプレードライ法、浸漬法、あるいはパウダーコーティング法など公知の方法が使用できる。特に、流動床型コーティング装置を用いる方法は、均一な塗布膜を形成するのに有効である。
【００７５】
キャリア芯材粒子表面上に形成する樹脂層の厚みは、通常の０．０２〜１μｍ、好ましくは０．０３〜０．８μｍである。樹脂層の厚みは極めて小さいことから、樹脂層を被覆した芯材粒子からなるキャリアとキャリア芯材粒子の粒度分布は、実質的に同じである。
【００７６】
本発明のキャリアは、磁性粉をフェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂などの公知の樹脂中に分散した形態を持つ、所謂樹脂分散キャリアであることができる。
【００７７】
本発明の現像剤は、前記キャリアとトナーとからなる。
本発明に使用されるトナーは、熱可逆性樹脂を主成分とするバインダー樹脂中に、着色剤、微粒子、そして帯電制御剤、離型剤等を含有させたものであり、従来公知の各種のトナーを用いることができる。このトナーは、重合法、造粒法などの各種のトナー製法によって作製された不定形または球形のトナーであることができる。また、磁性トナー及び非磁性トナーのいずれも使用可能である。
【００７８】
トナーのバインダー樹脂としては以下のものを、単独あるいは混合して使用できる。
スチレン系バインダー樹脂として、ポリスチレン、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−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、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−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体；アクリル系バインダーとして、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレートが挙げられ、その他、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、ポリウレタン、エポキシ樹脂、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、フェノール樹脂、脂肪族または脂肪族炭化水素樹脂、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る。
【００７９】
また、ポリエステル樹脂は、スチレン系やアクリル系樹脂に比して、トナー保存時の安定性を確保しつつ、より溶融粘度を低下させることが可能である。このようなポリエステル樹脂は、例えば、多価アルコールや多価フェノールなどとカルボン酸との重縮合反応によって得ることができる。
これら多価アルコールや多価フェノールなどとしては、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオールなどのジオール類、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノーＡなどのエーテル化ビスフェノール類、これらを炭素数３〜２２の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した二価のアルコール単位体、その他の二価のアルコール単位体、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエスリトールジペンタエスリトール、トリペンタエスリトール、蔗糖、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等の三価以上の単量体を挙げることができる。
【００８０】
また、ポリエステル樹脂を得るために用いられるカルボン酸としては、例えばパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマール酸、メサコン酸、シトラコン酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、これらを炭素数３〜２２の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した２価の有機酸単量体、これらの酸の無水物、低級アルキルエステルとリノレイン酸からの二量体、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸エンボール三量体酸、これらの酸の無水物等の三価以上の多価カルボン酸単量体を挙げることができる。
【００８１】
エポキシ系樹脂としては、ビスフェノールＡとエポクロルヒドリンとの重縮合物等があり、例えば、エポミックＲ３６２、Ｒ３６４、Ｒ３６５、Ｒ３６６、Ｒ３６７、Ｒ３６９（以上三井石油化学工業（株）製）、エポトートＹＤ−０１１、ＹＤ−０１２、ＹＤ−０１４、ＹＤ−９０４、ＹＤ−０１７（以上東都化成（株）製）、エポコート１００２、１００４、１００７（以上シェル化学社製）等の市販のものが挙げられる。
【００８２】
本発明に使用される着色剤としては、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇ、レーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料、モノアゾ系、ジスアゾ系、染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合して使用し得る。
【００８３】
また、トナーに磁性体を含有させて磁性トナーとすることも可能である。磁性体としては、鉄、コバルトなどの強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｂａフェライトなどの微粉末が使用できる。
【００８４】
トナーの摩擦帯電性を十分に制御する目的で、いわゆる帯電制御剤、例えばモノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸及びその塩、サリチル酸、ナフトエ塩、ジカルボン酸のＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属錯体、アミノ化合物、第４級アンモニウム化合物、有機染料などを含有させることができる。
【００８５】
さらにまた、本発明で用いるトナーには、必要に応じて離型剤を添加してもよい。
離型材料としては、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ホホバワックス、ライスワックス、モンタン酸ワックス等を単独または混合して用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【００８６】
トナーには、添加剤を添加することができる。良好な画像を得るためには、トナーに十分な流動性を付与することが肝要である。これには、一般に流動性向上材として疎水化された金属酸化物の微粒子や、滑剤などの微粒子を外添することが有効であり、金属酸化物、有機樹脂微粒子、金属石鹸などを添加剤として用いることが可能である。これら添加物の具体例としては、テフロン（Ｒ）、ステアリン酸亜鉛のごとき滑剤や、酸化セリウム、炭化ケイ素などの研磨剤；例えば表面を疎水化したＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の無機酸化物などの流動性付与剤；ケーキング防止剤として知られるもの、および、それらの表面処理物などが挙げられる。トナーの流動性を上げるためには、特に、疎水性シリカが好ましく用いられる。
【００８７】
本発明で用いるトナーにおいて、その重量平均粒径Ｄｔは、９．０〜４．０μｍ、好ましくは８．５μｍ〜４．５μｍである。キャリアに対するトナーの割合は、キャリア１００重量部当り、トナー２〜２５重量部、好ましくは４〜１５重量部の割合である。
本発明において、キャリア、キャリア芯材及びトナーに関して言う重量平均粒径Ｄｗは、個数基準で測定された粒子の粒径分布（個数頻度と粒径との関係）に基づいて算出されたものである。この場合の重量平均粒径Ｄｗは、以下の式で表される。
Ｄｗ＝｛１／Σ（ｎＤ３）｝×｛Σ（ｎＤ４）｝
前記式中、Ｄは各チャネルに存在する粒子の代表粒径（μｍ）を示し、ｎは各チャネルに存在する粒子の総数を示す。
なお、チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を等分に分割するための長さを示すもので、本発明の場合には、２μｍの長さを採用した。また、各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルに保存する粒子粒径の下限値を採用した。
粒径分布を測定するための粒度分析計としては、マイクロトラック粒度分析計（モデルＨＲＡ  ９３２０−Ｘ１００：Ｈｏｎｅｗｅｌｌ社製）を用いた。
その測定条件は、以下の通りである。
（１）粒径範囲：１００〜８μｍ
（２）チャネル長さ（チャネル幅）：２μｍ
（３）チャネル数：４６
【００８８】
本発明の現像方法は、その現像剤として前記した現像剤を用いる。この場合、外部から印加する現像バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳させた電圧を印加すると、画像濃度が高く、地汚れの少ない高画質を得ることができる。特に、ドット再現性、及びハイライトの再現性が良好となる。上記の現像バイアスを印加する場合、直流バイアスのみを印加する場合に比べて、実質的な現像ポテンシャル、及び地肌ポテンシャルが大きくなる。そのため、従来はキャリア付着が起こりやすかったが、本発明のキャリアによって、両立が可能となった。
【００８９】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例にて更に詳細に説明する。なお、本発明は、ここに例示される実施例及び比較例に限定されるものではない。
【００９０】
＜キャリア製造例＞
製造例１
シリコーン樹脂（ＳＲ２４１１：東レダウコーニングシリコーン社製）を希釈して、固形分５％のシリコーン樹脂溶液を得た。固形分に対して、３重量％のアミノシランカップリング剤  Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３を添加し、流動床型コーティング装置を用いて、表１に示した性状を持つキャリア芯材粒子▲１▼（マグネタイト、１ＫＯｅの磁気モーメント７７ｅｍｕ／ｇ）５ｋｇの各粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、１００℃の雰囲気下で約４０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２４０℃で２時間加熱して、膜厚０．３８μｍ、真比重５．０ｇ／ｃｍ３の比較用キャリアＡを得た。
【００９１】
製造例２
シリコーン樹脂（ＳＲ２４１１：東レダウコーニングシリコーン社製）を希釈して、固形分５％のシリコーン樹脂溶液を得た。流動床型コーティング装置を用いて、表１に示した性状を持つキャリア芯材粒子▲２▼（ＭｎＭｇＳｒ系フェライト、１ＫＯｅの磁気モーメント７７ｅｍｕ／ｇ）５ｋｇの各粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、１００℃の雰囲気下で約４０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２４０℃で２時間加熱して、膜厚０．３４μｍ、真比重５．０ｇ／ｃｍ３の比較用キャリアＢを得た。
【００９２】
製造例３
表１の芯材粒子▲３▼（ＭｎＭｇＳｒ系フェライト、１ＫＯｅの磁気モーメント７４ｅｍｕ／ｇ）を使用する以外は、製造例２と全く同様にして、膜厚０．３２μｍ、真比重５．０ｇ／ｃｍ３のキャリアＣを得た。
【００９３】
＜現像条件＞
実施例及び比較例においては、現像剤をループ状に循環する二成分現像剤用現像ユニット、具体的には、リコー製カラーレーザープリンタ（ＩＰＳｉＯ  Ｃｏｌｏｒ８０００）用二成分現像ユニット（スリーブ径１８ｍｍ、汲み上げ量０．０７５ｇ／ｃｍ２、ドクタギャップ０．７７５±０．０２ｍｍ）を用いて表２に示す現像条件１〜５にて評価を行った。
【００９４】
＜実施例及び比較例評価方法＞
上記Ａ〜Ｃのキャリアと現像条件１〜５の組み合わせにより、評価を行った。トナーは全てＩＰＳｉＯ  Ｃｏｌｏｒ８０００用黒トナーを用い、リコー製カラーレーザープリンタ（ＩＰＳｉＯ  Ｃｏｌｏｒ８０００）にて画像面積率１％の文字画像チャートで１０万枚のランニングを行い、地汚れ・トナー飛散を評価した。この時の結果を表３に示す。
なお、実施例１〜４及び比較例１〜４で使用したキャリアと現像条件の対応は、次の通りである。
実施例１・・・キャリアＡ＋現像条件４
実施例２・・・キャリアＡ＋現像条件３
実施例３・・・キャリアＡ＋現像条件２
実施例４・・・キャリアＡ＋現像条件１
比較例１・・・キャリアＡ＋現像条件５
比較例２・・・キャリアＢ＋現像条件１
比較例３・・・キャリアＣ＋現像条件１
比較例４・・・キャリアＣ＋現像条件５
【００９５】
地汚れ
地汚れ評価は、１０万枚ランニング後に、画像面積率６％の文字画像チャートで連続１０枚コピーし、地肌部における地汚れ発生の程度を地汚れランク１〜５までに位置付け、評価を行った。ランクが高い程地汚れが少なく、ランク５が最良である。市場で問題にならないレベルを４とし、これ以上のレベルを良好とした。
【００９６】
トナー飛散
トナー飛散評価は、１０万枚ランニング後に、プリンタ内のトナー飛散の程度をランク付け４段階で行い、◎を大変良好、○を良好、△を若干良好、×を不良とした。市場で問題にならないレベルを○とし、これ以上のレベルを良好とした。
【００９７】
＜帯電量分布評価＞
上記実施例１〜４及び比較例１〜４に対して、地汚れ・トナー飛散の評価とは別に帯電量分布の評価を行った。キャリアと現像条件の対応は、地汚れ・トナー飛散の評価時と全く同じである。トナーは全てＩＰＳｉＯ  Ｃｏｌｏｒ８０００用黒トナーを用い、リコー製カラーレーザープリンタ（ＩＰＳｉＯ  Ｃｏｌｏｒ８０００）にて、実施例１〜４及び比較例１〜４それぞれの現像条件に基づいてトナー補給と消費を行わずに１時間及び５時間攪拌後に、各現像剤を現像スリーブ軸方向前方側でサンプリングし、現像剤中のトナーの帯電量分布を測定し、正規分布関数による波形解析を行った。この時の結果を表３に示す。
【００９８】
【表１】
2005010527.tif 000006
【００９９】
【表２】
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【０１００】
【表３】
2005010527.tif 000008
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、トナーとキャリアからなり、トナー濃度１〜１５％で調整された二成分現像剤を、像担持体上の静電潜像を現像する現像剤を保持する現像スリーブと、この現像スリーブの軸方向に沿って現像剤を混合・攪拌しながら搬送する、現像スリーブに遠い側に軸支された第１の現像剤攪拌部材、及び近い側に軸支された第２の現像剤攪拌部材と、これらの部材の間に設けられその両端に現像剤の連絡通路が確保された形の仕切り部材とを備えている現像ユニットを用いてループ状に循環しながら混合・攪拌する二成分現像方法において、該キャリアが磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる静電荷像現像用キャリアであって、該キャリアの重量平均粒径Ｄｗが２５〜４５μｍであり、該キャリア中の４４μｍよりも小さい粒径を有する粒子の含有割合が７０重量％以上で、６２μｍ以上の粒子が１重量％未満であり、２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が７重量％以下であり、かつ、１ＫＯｅにおける磁気モーメントが７６ｅｍｕ／ｇ以上であり、該二成分現像剤をトナー補給と消費を行わず１時間攪拌後の現像剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数１波形で近似でき、この時の標準偏差が１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下であることを特徴とする二成分現像方法により、現像装置を小型化でき、剤ストレスの大きい低画像面積のチャートを連続して画像形成した場合でも地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することができる。
【０１０２】
請求項２によれば、トナー補給と消費を行わず１時間攪拌した時の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数で近似した時の標準偏差、攪拌装置ターブラミキサーの弱回転（２２ｒｐｍ）で１０分混合攪拌して作製された初期剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数で近似した時の標準偏差に対して＋０．２［ｆＣ／１０μｍ］以下の変化であることを特徴とする請求項１記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１０３】
請求項３によれば、請求項２記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合が帯電量分布全体の０〜１０％であり、帯電量−７．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が帯電量分布全体の０〜５％であることを特徴とする請求項１または２記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１０４】
請求項４によれば、請求項２記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合及び帯電量−７．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が共に帯電量分布全体の０〜５％であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１０５】
請求項５によれば、請求項２記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合及び帯電量−７．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が共に帯電量分布全体の０〜１％であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１０６】
請求項６によれば、トナー補給と消費を行わずさらに５時間まで攪拌後の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数１波形で近似でき、この時の標準偏差が１．２［ｆＣ／１０μｍ］以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の二成分現像方法により、低画像面積のチャートを連続して長時間画像形成するような剤ストレスの大きい特殊なモードで画像形成した場合でも地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１０７】
請求項７によれば、請求項６記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、トナー補給と消費を行わず５時間まで攪拌した時の現像剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数で近似した時の標準偏差が、攪拌装置ターブラミキサーの弱回転（２２ｒｐｍ）で１０分混合攪拌して作製された初期剤中のトナーの帯電量分布を正規分布関数で近似した時の標準偏差に対して＋０．４［ｆＣ／１０μｍ］以下の変化であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１０８】
請求項８によれば、請求項６記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合及び帯電量−８．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が共に帯電量分布全体の０〜５％であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１０９】
請求項９によれば、請求項６記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合及び帯電量−８．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が共に帯電量分布全体の０〜３％であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１１０】
請求項１０によれば、請求項６記載の該二成分現像剤中のトナーの帯電量分布において、帯電量−１．０［ｆＣ／１０μｍ］以下の弱帯電・逆帯電トナーの個数割合及び帯電量−８．０［ｆＣ／１０μｍ］以上の高帯電トナーの個数割合が共に帯電量分布全体の０〜１％であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１１１】
請求項１１によれば、該キャリア中の２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が、３重量％以下であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１１２】
請求項１２によれば、該キャリア中の２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が、１重量％以下であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１１３】
請求項１３によれば、該キャリアの嵩密度が、２．２ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１１４】
請求項１４によれば、該キャリアの抵抗（ＬｏｇＲ）が、１２Ωｃｍ以上であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１１５】
請求項１５によれば、該キャリアの芯材が、ＭｎＭｇＳｒ系フェライトであることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１１６】
請求項１６によれば、該キャリアの芯材が、Ｍｎフェライトであることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１１７】
請求項１７によれば、該キャリアの芯材が、マグネタイトであることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１１８】
請求項１８によれば、該キャリアの被覆層が、シリコーン樹脂であることを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１１９】
請求項１９によれば、該キャリアの樹脂層が、アミノシランカップリング剤を含有する樹脂からなることを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項に記載の二成分現像方法により、地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像方法を提供することが可能となる。
【０１２０】
請求項２０によれば、少なくとも、磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる静電荷像現像用キャリアであって、該キャリアの重量平均粒径Ｄｗが２５〜４５μｍであり、該キャリア中の４４μｍよりも小さい粒径を有する粒子の含有割合が７０重量％以上で、６２μｍ以上の粒子が１重量％未満であり、２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が７重量％以下であり、かつ、１ＫＯｅにおける磁気モーメントが７６ｅｍｕ／ｇ以上であるキャリアとトナーからなる二成分現像剤を、像担持体上の静電潜像を現像する現像剤を保持する現像スリーブと、この現像スリーブの軸方向に沿って現像剤を混合・攪拌しながら搬送する、現像スリーブに遠い側に軸支された第１の現像剤攪拌部材、及び近い側に軸支された第２の現像剤攪拌部材と、これらの部材の間に設けられその両端に現像剤の連絡通路が確保された形の仕切り部材とを備えている現像ユニットを用いてループ状に循環しながら混合・攪拌する請求項１から１９のいずれか１項に記載の二成分現像方法を用いた画像形成装置により、現像装置を小型化でき、剤ストレスの大きい低画像面積のチャートを連続して画像形成した場合でも地汚れ・トナー飛散の起こりにくい安定した画像が得られる静電荷像現像装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用する現像ユニットの１例の断面図である。
【図２】本発明に使用のキャリア芯材分級用超音波発振器付分級機の説明構造図である。
【図３】本発明に使用するキャリア電気抵抗測定用セルの斜視図である。
【図４】本発明の正規分布関数による帯電量分布の波形解析近似例の説明図である。
【符号の説明】
１  現像スリーブ
２  上部現像ケース
３  下部現像ケース
４  第１の現像剤攪拌部材
５  第２の現像剤攪拌部材
６  現像剤
７  現像剤量規制手段（ドクタブレード）
８  仕切り部材
１１  セル
１２ａ  平行平板電極
１２ｂ  平行平板電極
１３  キャリア
１５  振動ふるい機
１６  円筒容器
１７  スプリング
１８  ベース
１９  金網
２０  共振リング
２１  ケーブル
２２  コンバータ（振動子）
２３  リング状フレーム
【図１】
2005010527.tif 000009
【図２】
2005010527.tif 000010
【図３】
2005010527.tif 000011
【図４】
2005010527.tif 000012