(57)【要約】【課題】本発明は、複雑な検知手段を用いることなく、安価にトナーを排出・補給することにより、キャリア劣化、帯電量の低下を防止し、更に画像濃度の低下、トナー飛散を防止可能な画像形成方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の画像形成方法においては、少なくとも結着樹脂、着色剤、荷電制御剤及び流動性付与剤を含有するトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用い、設定された複写枚数に達する毎に、該２成分現像剤中の少なくとも一部のトナーを排出し、その排出したトナー量に相当する量の新しいトナーを現像剤中に補給する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体を帯電をする帯電工程、帯電している潜像担持体に潜像を形成する潜像形成工程、トナーを含有する現像剤で潜像を現像する現像工程、現像したトナー像を転写体上に転写する転写工程、該転写体上のトナー像を加熱定着する定着工程、トナー像を転写後の潜像担持体をクリーニングするクリーニング工程を有する画像形成方法であって、少なくとも結着樹脂、着色剤、荷電制御剤及び流動性付与剤を含有するトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用い、設定された複写枚数に達する毎に、該２成分現像剤中の少なくとも一部のトナーを排出し、その排出したトナー量に相当する量の新しいトナーを現像剤中に補給することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
該潜像担持体がアモルファスシリコン感光体であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
帯電工程において、潜像担持体に帯電部材を接触させ、当該帯電部材に電圧を印加することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
該現像工程において潜像を現像する際に、交互電界を印加することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項５】
定着工程において、発熱体を具備する加熱体と、該加熱体と接触するフイルムを介して加熱体を圧接する加圧部材により、前記フイルムと前記加圧部材の間に未定着画像が形成された被記録材を通過させて加熱することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに項記載の画像形成方法。
【請求項６】
定着工程において、定着ベルトとローラ対により、トナー像を定着することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項７】
少なくとも２種類以上の粒径が異なる流動性付与剤の組み合わせを含有するトナーを用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項８】
該少なくとも２種類以上の粒径が異なる流動性付与剤が、同質の材料により表面処理されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成方法。
【請求項９】
該結着樹脂がポリエステルであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１０】
該結着樹脂がポリオールであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１１】
該着色剤の色が、イエロー、マゼンタ、シアン又はブラックであり、これらの４種類の着色剤の各々を含有する４種類のカラー・トナーを用いることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成方法。
【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、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法などで潜像を現像する方式には、大別して液体現像方式と乾式現像方式があるが、複写物が乾いた状態で得られることから、現在では、乾式現像方式が主流となっている。かかる乾式現像方式においては、像担持体（感光体）上に静電荷像（潜像）を形成した後、これをトナーで顕像化し、一旦中間転写ベルト部材に転写し、その後該部材上のトナー像を転写紙に転写した後、続いて定着することによって、複写物を得るという方式が一般的に採用されている。
【０００３】
また、カラーの多色像を乾式現像方式により得る場合には、原稿を色分解フィルターを用いて露光して得た像、あるいはスキャナーで読みとった像をレーザーで書き込み露光し、上記の工程をイエロー、マゼンタ、シアンのカラー現像剤を用い、トナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するという方法が行なわれる。このカラー画像形成方法においても、多くの場合、前記の中間転写ベルト部材に各色トナー像を転写し、その後該部材上のトナー像を転写紙に転写し、定着するという方式が採用されている。
【０００４】
前記カラー複写機において、トナー像を一旦中間転写ベルト部材に転写する場合、中間転写部材へのトナーの重ね転写が行なわれ、その後、転写紙にトナーが転写され定着される。この転写工程において、トナーが押さえつけられ、転写時に中抜け現象が発生しやすい。
【０００５】
本発明者等は、この中抜け現象の発生を防止するために、粒子径が異なる２種類のトナー粒子を含有するトナーを用いることにより、転写部材に転写する際トナー像に強い力が加えられないようにすることを、特開平９−２０４０６４号公報で提案した。粒子径が異なる２種類のトナー粒子を用いると、大きなトナー粒子がコロ（スペーサーの役目）の役目をすることから、転写の際にトナー粒子全体にかかる力を和らげることができるので、転写の工程でトナー像に中抜けの発生がなく画像品質を良好に維持することができる。
【０００６】
しかしながら、粒子径が異なる２種類のトナー粒子を用いた２成分現像剤を長期間使用すると、画像濃度が低くなり、機内へのトナー飛散が激しくなるという問題が発生した。本発明者等は、現像剤の中のトナー粒子表面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することにより、画像濃度の低下、機内へのトナー飛散の原因を調査した。
【０００７】
その結果、新しいトナーではトナー粒子を構成する結着樹脂の表面に流動性付与剤が存在しているのに対し、長期に使用された現像剤では、トナー粒子の表面を構成する結着樹脂の内部に流動性付与剤が埋めこまれていることがわかった。その原因は、現像部内で長期に現像剤が撹拌されると撹拌による熱が発生し、その熱により結着樹脂の中に流動性付与剤が埋め込まれる（流動性付与剤の埋没）ことが考えられる。流動性付与剤が埋没すると、トナー粒子の流動性が悪くなり、帯電量の低下が生じてそれに伴い現像性が悪化する。更に、流動性付与剤が埋没したトナーは潜像担持体とトナー間の付着力が強くなり、転写部材へのトナーの転写が悪くなるので文字部の中抜け、画像濃度の低下が発生し、転写性が悪くなるので転写残留トナーが増えてクリーニング不良が発生し、機内へのトナー飛散、非画像部の地汚れ等、各品質の低下が著しくなる。
【０００８】
更に、消費されたトナーの補給と上記問題が結びつくことによる、キャリア劣化、帯電量の低下という問題がある。即ち、２成分現像剤を用いる複写においては、消費されたトナーの量は補給されてトナー濃度は一定に維持されているが、現像剤中のトナーはすべて入れ替わるものではなく、特に添加剤が埋没したトナーは現像性が悪いので現像剤中に残りやすい。また、キャリアの補給はされないので、長期に現像剤を使用しているとキャリアが樹脂被覆されているものであれば樹脂被覆層の剥がれ、トナーによる樹脂被覆層の汚染等によりキャリア劣化し、そのために帯電量の低下が発生する。
【０００９】
この現像剤の供給についての問題を解決するために、トナーとキャリアからなる現像剤を少量ずつ補給することが特開平１１−２２３９６０号公報（引用文献１）に開示されている。この方法によれば、トナーと共にキャリアも補給するのでキャリアの劣化は防止される。しかし、キャリアの劣化の有無にかかわらず、たえずキャリアが補給されるので、キャリアの使用量が莫大な量となり、コストが大幅にかかるという問題が新たに発生する。また、極力廃棄物は減らしたいという環境上の要請から、キャリアの使用量はできるだけ少なくしなければならないという問題もある。
【００１０】
また、画像濃度密度を定期的に検知（チェック）して、画像の劣化が確認されたらそのトナーを排出して新しいトナーを補充することが特開平１１−２９５９７６号公報（特許文献２）に開示されている。しかし、この方法には検知技術が複雑になるという問題がある上に、コストアップにもつながってしまう。
【００１１】
さらに、特公平２−２１５９１号公報（特許文献３）にはトナーとキャリアを少量ずつ供給すると共に、現像剤を少量ずつ排出する例が開示されている。この公報には現像剤の交換を容易にできる等の利点も述べられている。
しかしながら、この方法は、古い現像剤を自動的に回収するものであり、交換の手段を容易にすることはできるが、現像剤を長期に使用できるものではない上に、廃棄物を減らすという環境上の要請には対応しにくいという問題を有する。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１１−２２３９６０号公報
【特許文献２】
特開平１１−２９５９７６号公報
【特許文献３】
特公平２−２１５９１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の問題に鑑み、複雑な検知手段を用いることなく、キャリア劣化、帯電量の低下を防止し、更に画像濃度の低下、トナー飛散を防止可能な画像形成方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、以下に示す画像形成方法が提供される。
〔１〕潜像担持体を帯電をする帯電工程、帯電している潜像担持体に潜像を形成する潜像形成工程、トナーを含有する現像剤で潜像を現像する現像工程、現像したトナー像を転写体上に転写する転写工程、該転写体上のトナー像を加熱定着する定着工程、トナー像を転写後の潜像担持体をクリーニングするクリーニング工程を有する画像形成方法であって、少なくとも結着樹脂、着色剤、荷電制御剤及び流動性付与剤を含有するトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用い、設定された複写枚数に達する毎に、該２成分現像剤中の少なくとも一部のトナーを排出し、その排出したトナー量に相当する量の新しいトナーを現像剤中に補給することを特徴とする画像形成方法。
〔２〕該潜像担持体がアモルファスシリコン感光体であることを特徴とする前記〔１〕に記載の画像形成方法。
〔３〕帯電工程において、潜像担持体に帯電部材を接触させ、当該帯電部材に電圧を印加することを特徴とする前記〔１〕又は〔２〕に記載の画像形成方法。
〔４〕該現像工程において潜像を現像する際に、交互電界を印加することを特徴とす前記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の画像形成方法。
〔５〕定着工程において、発熱体を具備する加熱体と、該加熱体と接触するフイルムを介して加熱体を圧接する加圧部材により、前記フイルムと前記加圧部材の間に未定着画像が形成された被記録材を通過させて加熱することを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の画像形成方法。
〔６〕定着工程において、定着ベルトとローラ対により、トナー像を定着することを特徴とする前記〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の画像形成方法。
〔７〕少なくとも２種類以上の粒径が異なる流動性付与剤の組み合わせを含有するトナーを用いることを特徴とする前記〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の画像形成方法。
〔８〕該少なくとも２種類以上の粒径が異なる流動性付与剤が、同質の材料により表面処理されていることを特徴とする前記〔７〕に記載の画像形成方法。
〔９〕該結着樹脂がポリエステルであることを特徴とする前記〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載の画像形成方法。
〔１０〕該結着樹脂がポリオールであることを特徴とする前記〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載の画像形成方法。
〔１１〕該着色剤の色が、イエロー、マゼンタ、シアン又はブラックであり、これらの４種類の着色剤の各々を含有する４種類のカラー・トナーを用いることを特徴とする前記〔１〕〜〔１０〕のいずれかに記載の画像形成方法。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の画像形成方法は、潜像担持体を帯電をする帯電工程、帯電している潜像担持体に潜像を形成する潜像形成工程、トナーを含有する現像剤で潜像を現像する現像工程、現像したトナー像を転写体上に転写する転写工程、該転写体上のトナー像を加熱定着する定着工程、トナー像を転写後の潜像担持体をクリーニングするクリーニング工程を有する。かかる画像形成方法は従来から行なわれているものであり、各工程で用いられる装置は従来公知のものをそのまま用いたり、後述するように、改造することにより構成することができる。
【００１６】
本発明においては、少なくとも結着樹脂、着色剤、荷電制御剤及び流動性付与剤を含有するトナーとキャリアとからなる２成分現像剤が用いられる。本発明で好適に用いられる２成分現像剤の構成については後述する。
【００１７】
本発明においては、複写枚数が設定された値に達する毎に、２成分現像剤中の少なくとも一部のトナーを排出し、その排出したトナー量に相当する量の新しいトナーを現像剤中に補給する。このようにトナーを入れ替えることにより、現像剤を使用中に流動性付与剤が結着樹脂の内部に埋めこまれた場合であっても、流動性付与剤が埋没したトナーの交換を行なうことができる。その結果、帯電量が安定し、画像濃度が高く維持される。また、潜像担持体からのトナー転写性が良好に維持され、画像面に地汚れが発生しない、定着部のクリーニング部材の汚れを促進しない等の効果が得られる。
【００１８】
更に、本発明においては、積算した複写枚数が２５０００枚に達する毎にトナー排出・補給の操作をすることが好ましく、７０００枚に達する毎に操作をすることがより好ましく、１０００枚に達する毎に操作をすることが更に好ましい。２５０００枚超でトナー排出・補給の操作をすると、現像中の添加剤の埋没が激しくなり、トナーが現像されにくくなり、トナーの入れ換えがスムーズに進行しない。そのために現像中のトナー濃度が上昇して地汚れ、トナー飛散の原因になる。
本発明においては、このように設定された複写枚数に達する毎にトナーを排出・補給するので、複雑な検知手段を必要とすることなく、画像濃度の低下、転写性の悪化、クリーニング不良の発生、機内へのトナー飛散を安価に防止することができる。
【００１９】
本発明において、トナーを排出する方法としては、例えば、複写枚数が設定値に達するごとに、ベタ現象とクリーニングを繰り返すことが挙げられる。トナーを供給する方法としては、例えば、トナー濃度コントロールセンサーにより、新しいトナーを、トナー排出前のトナー濃度になるまでトナーホッパーから現像部に補給することが挙げられる。但し、本発明はこの方法に限定するものではない。
【００２０】
尚、本明細書において、複写枚数が設定値に達する毎にとは、設定した枚数になったらトナーを排出・補給するだけでなく、設定枚数近傍でマシンに電源が投入された信号を検知した場合、定着部の温度が立ち上がる間にトナーを排出・補給することを含む意味である。
【００２１】
本発明においては、排出・補給するトナー量は、上記トナーを排出・補給する設定枚数によっても変わるが、現像剤中のトナー量に対して、１０〜８５％入れ替えれることが好ましく、１５〜９５％入れ替えることがより好ましい。入れ替える量が１０％未満では、入れ換えた効果があらわれない。
一方、８５％を超えると、トナーが現像部に投入されると、投入されたトナーとキャリアとの帯電が速やかに行なわれずにトナー飛散が発生したり、地汚れが発生するので好ましくない。
【００２２】
本発明の潜像形成工程においては、良好な画像を得るために、潜像担持体としてアモルファスシリコン感光体を用いることが好ましい。
アモルファスシリコン系感光体は、表面硬度が高く、半導体レーザ（７７０〜８００ｎｍ）などの長波長光に高い感度を示し、しかも繰返し使用による劣化もほとんど認められないことから、高速複写機やレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）などの電子写真用感光体として好ましく用いられる。
なお、アモルファスシリコン感光体は、通常正帯電で用いられるが、不純物元素のドーピング等により負帯電に用いることも出来るため、極性にこだわる必要はない。
【００２３】
該アモルファスシリコン感光体（以下、「ａ−Ｓｉ系感光体」とも称する。）は、導電性支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層が形成されたものである。これらの方法のなかでもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にアモルファスシリコン（以下、「ａ−Ｓｉ」とも称する。）堆積膜を形成する方法が好適なものとして用いられる。
【００２４】
アモルファスシリコン感光体の層構成は例えば以下のようなものである。図２は、層構成を説明するための模式的構成図である。図２（ａ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘ（ハロゲン）からなり光導電性を有する光導電層５０２が設けられている。図２（ｂ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘ（ハロゲン）からなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３とから構成されている。図２（ｃ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘ（ハロゲン）からなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層５０４とから構成されている。図２（ｄ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、光導電層５０２が設けられている。該光導電層５０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘ（ハロゲン）からなる電荷発生層５０５ならびに電荷輸送層５０６とからなり、その上にアモルファスシリコン系表面層５０３が設けられている。
【００２５】
アモルファスシリコン感光体の支持体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
【００２６】
アモルファスシリコン感光体を構成する支持体の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状、無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通りの画像形成装置用感光体を形成し得るように適宜決定され、画像形成装置用感光体としての可撓性が要求される場合には、支持体としての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。しかしながら、支持体は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は１０μｍ以上とされる。
【００２７】
本発明で用いられるアモルファスシリコン感光体には必要に応じて導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層５０４を設けることがいっそう効果的である（図２（ｃ））。すなわち、電荷注入阻止層５０４は感光層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能が発揮されない、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、電荷注入阻止層５０４には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。
【００２８】
アモルファスシリコン感光体を構成する電荷注入阻止層５０４の層厚は、所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとされるのが望ましい。
【００２９】
アモルファスシリコン感光体を構成する光導電層５０２は必要に応じて下引き層上に形成され、光導電層５０２の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍ、最適には２３〜４５μｍとされるのが望ましい。
【００３０】
アモルファスシリコン感光体を構成する電荷輸送層５０６は、光導電層を機能分離した場合の電荷を輸送する機能を主として奏する層である。この電荷輸送層５０６は、その構成要素として少なくともシリコン原子と炭素原子と弗素原子とを含み、必要であれば水素原子、酸素原子を含むａ−ＳｉＣ（Ｈ、Ｆ、Ｏ）からなり、所望の光導電特性、特に電荷保持特性、電荷発生特性および電荷輸送特性を有する。本発明においては酸素原子を含有することが特に好ましい。
【００３１】
電荷輸送層５０６の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果などの点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍ、最適には２０〜３０μｍとされるのが望ましい。
【００３２】
アモルファスシリコン感光体を構成する電荷発生層５０５は、光導電層５０２を機能分離した場合の電荷を発生する機能を主として奏する層である。この電荷発生層５０５は、構成要素として少なくともシリコン原子を含み、実質的に炭素原子を含まず、必要であれば水素原子を含むａ−Ｓｉ：Ｈから成り、所望の光導電特性、特に電荷発生特性、電荷輸送特性を有する。
【００３３】
電荷発生層５０５の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは０．５〜１５μｍ、より好ましくは１〜１０μｍ、最適には１〜５μｍとされるのが望ましい。
【００３４】
本発明に用いることが出来るアモルファスシリコン感光体には必要に応じて、上述のようにして支持体上に形成された光導電層５０２の上に、更に表面層５０３を設けることが出来、アモルファスシリコン系の表面層５０３を形成することが好ましい。この表面層５０３は自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性において本発明の目的を達成するために設けられる。
【００３５】
表面層５０３の層厚としては、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μｍ、最適には０．１〜１μｍとされるのが望ましいものである。層厚が０．０１μｍよりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、３μｍを超えると残留電位の増加等の電子写真特性低下がみられる。
【００３６】
本発明の帯電工程においては、オゾンの発生を低減するために、潜像担持体に帯電部材を接触させ、当該帯電部材に電圧を印加することが好ましい。図３に、接触帯電の電荷特性の一例を示す。
上記帯電部材の形状としては、どのような形態をとってもよく、電子写真装置の仕様や形態にあわせて選択可能であるが、通常はローラ、磁気ブラシ、ファーブラシが用いられる。
次に、図４に基づいてローラ帯電について説明し、図５に基づいてファーブラシ帯電、磁気ブラシ帯電について説明する。
【００３７】
図４に接触式のローラ帯電装置を用いた画像形成装置の一例の概略構成を示す。被帯電体、像担持体としての感光体は矢印の方向に所定の速度（プロセススピード）で回転駆動される。この感光ドラムに接触させた帯電部材である帯電ローラーは芯金とこの芯金の外周に同心一体にローラー上に形成した導電ゴム層を基本構成とし、芯金の両端を不図示の軸受け部材などで回転自由に保持させると供に、不図示の加圧手段によって感光ドラムに所定の加圧力で押圧させており、図４の場合はこの帯電ローラーは感光ドラムの回転駆動に従動して回転する。帯電ローラは、直径９ｍｍの芯金上に１０００００Ω・ｃｍ程度の中抵抗ゴム層を被膜して直径１６ｍｍに形成されている。
帯電ローラーの芯金と図示の電源とは電気的に接続されており、電源により帯電ローラーに対して所定のバイアスが印加される。これにより感光体の周面が所定の極性、電位に一様に帯電処理される。
【００３８】
図５に接触式のファーブラシ帯電装置を用いた画像形成装置の一例の概略構成を示す。
被帯電体、像担持体としての感光体は矢印の方向に所定の速度（プロセススピード）で回転駆動する。この感光体に対して、ファーブラシローラは感光体の回転方向と逆方向（カウンター）に所定の周速度（表面の速度）をもって回転駆動され、感光体面に対して速度差を持って接触する。このとき、ファーブラシローラは、ブラシ部の弾性に抗して所定の押圧力をもって所定のニップ幅で接触する。そしてこのファーブラシローラに電源から所定の帯電電圧が印加されることで、回転感光体面が所定の極性・電位に一様に接触帯電処理される。この場合、通常は該ファーブラシローラによる感光体の接触帯電は直接注入帯電が支配的となって行なわれ、回転感光体表面はファーブラシローラに対する印加帯電電圧とほぼ等しい電位に帯電される。
【００３９】
接触帯電部材としてのファーブラシローラの一例としては、電極を兼ねる直径６ｍｍの金属製の芯金に、ブラシ部としてユニチカ（株）製の導電性レーヨン繊維ＲＥＣ−Ｂをパイル地にしたテープをスパイラル状に巻き付けて、外径１４ｍｍ、長手長さ２５０ｍｍのロールブラシとしたものが挙げられる。ブラシ部のブラシは３００デニール／５０フィラメント、１平方ミリメートル当たり１５５本の密度である。このロールブラシを内径が１２ｍｍのパイプ内に一方向に回転させながらさし込み、ブラシと、パイプが同心となるように設定し、高温多湿雰囲気中に放置してクセ付けで斜毛させてファーブラシローラを形成した。
該ファーブラシローラの抵抗値は印加電圧１００Ｖにおいて１×１０５Ωであった。この抵抗値は、金属製の直径φ３０ｍｍのドラムにファーブラシローラをニップ幅３ｍｍで当接させ、１００Ｖの電圧を印加したときに流れる電流から換算した。
【００４０】
ファーブラシ帯電器の抵抗値は、被帯電体である感光体上にピンホール等の低耐圧欠陥部が生じた場合にもこの部分に過大なリーク電流が流れ込んで帯電ニップ部が帯電不良になる画像不良を防止するために１０４Ω以上必要であり、感光体表面に十分に電荷を注入させるために１０７Ω以下である必要がある。
【００４１】
また、ブラシの材質としては、ユニチカ（株）製のＲＥＣ−Ｂ以外にも、ＲＥＣ−Ｃ、ＲＥＣ−Ｍ１、ＲＥＣ−Ｍ１０、さらに東レ（株）製のＳＡ−７、日本蚕毛（株）製のサンダーロン、カネボウ製のベルトロン、クラレ（株）のクラカーボ、レーヨンにカーボンを分散したもの、三菱レーヨン（株）製のローバル等が挙げられる。ブラシは一本が３〜１０デニールで、１０〜１００フィラメント／束、８０〜６００本／ｍｍの密度が好ましい。毛足は１〜１０ｍｍが好ましい。
【００４２】
また、ファーブラシを用いる場合、例えばファーブラシの材質としては、カーボン、硫化銅、金属、および金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属や他の導電処理された芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯電器とする。
【００４３】
図５に接触式の帯磁気ブラシ帯電装置を用いた画像形成装置の一例の概略構成を示す。被帯電体、像担持体としての感光体は矢印の方向に所定の速度（プロセススピード）で回転駆動される。この感光体に対して、磁気ブラシによって構成されるブラシローラが、ブラシ部の弾性に抗して所定の押圧力をもって所定のニップ幅で接触する。
【００４４】
上記磁気ブラシは例えばＺｎ−Ｃｕフェライト等、各種フェライト粒子を帯電部材として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成される。
磁気ブラシの具体的な一例としては、平均粒径：２５μｍのＺｎ−Ｃｕフェライト粒子と、平均粒径１０μｍのＺｎ−Ｃｕフェライト粒子を、重量比１：０．０５で混合して、それぞれの平均粒径の位置にピークを有する、平均粒径２５μｍのフェライト粒子を、中抵抗樹脂層でコートした、磁性粒子を用いた。接触帯電部材は、上述で作成された被覆磁性粒子、および、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成され、上記被覆磁性粒子をスリーブ上に、厚さ１ｍｍでコートして、感光体との間に幅約５ｍｍの帯電ニップを形成したものが挙げられる。この場合、該磁性粒子保持スリーブと感光体との間隙は、約５００μｍである。さらに、マグネットロールは、スリーブ表面が、感光体表面の周速に対して、その２倍の早さで逆方向に摺擦するように、回転し、感光体と磁気ブラシとが均一に接触するように構成されている。
本発明で使われる帯電部材の形状としては磁気ブラシの他にも、帯電ローラ、ファーブラシなど、どのような形態をとってもよく、電子写真装置の仕様や形態にあわせて選択可能である。帯電ローラを用いる場合、芯金上に１０００００Ω・ｃｍ程度の中抵抗ゴム層を被膜して用いるのが一般的である。
【００４５】
本発明の現像工程においては、良好な画像を形成するために、潜像を現像する際に交互電界を印加することが好ましい。
図６に基づいて、交互電界の印加について説明する。
【００４６】
図６に示した現像器１において、現像時、現像スリーブ２には、電源３により現像バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加される。背景部電位と画像部電位は、上記振動バイアス電位の最大値と最小値の間に位置している。これによって現像部４に向きが交互に変化する交互電界が形成される。この交互電界中で現像剤のトナーとキャリアが激しく振動し、トナーが現像スリーブ２およびキャリアへの静電的拘束力を振り切って感光体ドラム５に飛翔し、感光体ドラムの潜像に対応して付着する。
【００４７】
振動バイアス電圧の最大値と最小値の差（ピーク間電圧）は、０．５〜５ＫＶが好ましく、周波数は１〜１０ＫＨｚが好ましい。振動バイアス電圧の波形は、矩形波、サイン波、三角波等が使用できる。振動バイアスの直流電圧成分は、上記したように背景部電位と画像部電位の間の値であるが、画像部電位よりも背景部電位に近い値である方が、背景部電位領域へのかぶりトナーの付着を防止する上で好ましい。
【００４８】
振動バイアス電圧の波形が矩形波の場合、デューティ比を５０％以下とすることが望ましい。ここでデューティ比とは、振動バイアスの１周期中でトナーが感光体に向かおうとする時間の割合である。このようにすることにより、トナーが感光体に向かおうとするピーク値とバイアスの時間平均値との差を大きくすることができるので、トナーの運動がさらに活発化し、トナーが潜像面の電位分布に忠実に付着してざらつき感や解像力を向上させることができる。またトナーとは逆極性の電荷を有するキャリアが感光体に向かおうとするピーク値とバイアスの時間平均値との差を小さくすることができるので、キャリアの運動を沈静化し、潜像の背景部にキャリアが付着する確率を大幅に低減することができる。
【００４９】
また、本発明の現像工程においては、現像の層厚は１０５〜９７５μｍ程度に規制し、潜像担持体と現像スリーブの間に直流及び／又は交流バイアス電圧をかけて現像が行なわれることが好ましい。特に交流バイアスによりトナーがバイアスに応じて往復運動をすることで高濃度の画像が得られる。また、非画像部ではトナーがバイアスに応じて往復運動をすることで地汚れがない高品質の画像が得られる。
【００５０】
本発明の定着工程においては、立ち上がり時間を短縮するために、発熱体を具備する加熱体と、該加熱体と接触するフイルムを介して加熱体を圧接する加圧部材により、前記フイルムと前記加圧部材の間に未定着画像が形成された被記録材を通過させて加熱することが好ましい。具体的には、図７に一例として示す定着装置を用いて行なうことが好ましい。
【００５１】
図７に示す定着装置は、定着フィルムを回転させて定着する、いわゆるサーフ定着装置である。以下詳説すると、定着フィルムはエンドレスベルト状耐熱フィルムであり、該フィルムの支持回転体である駆動ローラと、従動ローラと、この両ローラ間の下方に設けたヒータ支持体に保持させて固定支持させて配設した加熱体と、に懸回張設してある。
従動ローラは定着フィルムのテンションローラを兼ね、定着フィルムは駆動ローラの図中時計回転方向の回転駆動によって、時計回転方向に向かって回転駆動される。この回転駆動速度は、加圧ローラと定着フィルムが接する定着ニップ領域Ｌにおいて転写材と定着フィルムの速度が等しくなる速度に調節される。
ここで、加圧ローラはシリコンゴム等の離型性のよいゴム弾性層を有するローラであり、反時計周りに回転しつつ、前記定着ニップ領域Ｌに対して総圧４〜１０ｋｇの当接圧をもって圧接させてある。
【００５２】
また定着フィルムは、耐熱性、離型性、耐久性に優れたものが好ましく、総厚１００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下の薄肉のものを使用する。例えばポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等の耐熱樹脂の単層フィルム、或いは複合層フィルム、例えば２０μｍ厚フィルムの少なくとも画像当接面側にＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）、ＰＦＡ等のフッ素樹脂に導電材を添加した離型性コート層を１０μｍ厚に施したものや、フッ素ゴム、シリコンゴム等の弾性層を施したものである。
【００５３】
図７に示す定着装置における加熱体は平面基板および定着ヒータから構成されており、平面基板は、アルミナ等の高熱伝導度且つ高電気抵抗率を有する材料からなっており、定着フィルムと接触する表面には抵抗発熱体で構成した定着ヒータを長手方向に設置してある。かかる定着ヒータは、例えばＡｇ／Ｐｄ、Ｔａ２Ｎ等の電気抵抗材料をスクリーン印刷等により線状もしくは帯状に塗工したものである。また、前記定着ヒータの両端部には、図示しない電極が形成され、この電極間に通電することで抵抗発熱体が発熱する。さらに、前記基板の定着ヒータが具備させてある面と逆の面にはサーミスタによって構成した定着温度センサが設けられている。
定着温度センサによって検出された基板の温度情報は図示しない制御手段に送られ、かかる制御手段により定着ヒータに供給される電力量が制御され、加熱体は所定の温度に制御される。
【００５４】
また、本発明の定着工程においては、良好な定着画像を得るために、定着ベルトとローラ対により、トナー像を定着することが好ましい。
【００５５】
次に、定着ベルトとローラ対により、トナー像を定着することの一例について、図１を用いて説明する。
ベルト６は定着ローラ１と支持ローラ７により挟持されている。定着ローラ１は加圧ローラ２とローラ対を構成している。ここでの圧力は０．０２〜６ｋｇ／ｃｍ２、より好ましくは０．１〜４ｋｇ／ｃｍ２程度をかける。ランプ８により７の表面を加熱して、６に熱を供給する。必要に応じて、１若しくは２にもランプ８を設けても良い。１及び２はアルミニウム、ステンレス、鉄、銅等の金属性中空ローラ芯の外周面に耐熱離型層１１を設ける。１１はシリコンゴム（低温加硫シリコンゴム、室温加硫シリコンゴム、高温加硫シリコンゴム等）、フッ素ゴム、４フッ化エチレン樹脂、４フッ化エチレン・６フッ化プロピレン共重合樹脂、４フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂、４フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニールエーテル共重合樹脂などのものを任意に選んで単層又は複層の構造にして設ける。ゴム層の硬度は２０〜８０度（ＪＩＳＫ６３０１）とし、より好ましくは２５〜７５度がよい。ゴム弾性体層の層厚は０．２５〜２０ｍｍ、より好ましくは０．７０〜１７ｍｍが良い。クリーニング部材３は１の表面の微少オフセット（トナー付着物）、紙の紙粉、その他の異物をクリーニングするものである。その材質は１１より離型性がよくないものを選ぶ。８は図示しないサーミスターにより温度をコントロールするランプである。分離爪４は紙１０が定着ローラ１に巻き付くのを防ぐものである。オイル塗布部材５はシリコンオイル含浸フェルト、オイル供給ローラを設けてその物にオイルの塗布、フェルトにオイルを供給して、それによりオイルを塗布する等により離型性をもたせる、または補助するものである。ベルト６はフイルム材としての例では厚みが１０〜３５μｍの耐熱性フイルムであるのが望ましい。例えば、ポリエステル、ポリフルオロエチレン−ポリフルオロプロピレン共重合体（ＰＦＡ）、ポリイミド、ポリエーテルイミド等に必要に応じて、導電材を添加した離型層を５〜１５μｍ程度被覆する。またはニッケル製ベルトに前記記載の定着ローラ１に使用する耐熱離層など、又はフイルム材に設ける離型層からなるものを０．０５〜１ｍｍ程度を設けたものからなる。紙１０上のトナー９は６で予備加熱されて、９は溶融された状態で定着ローラ１と加圧ローラ２のローラ対で定着される。
【００５６】
次に、本発明で用いられる２成分現像剤について説明する。該２成分現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤、荷電制御剤及び流動性付与剤を含有するトナーとキャリアとからなる。
【００５７】
まず、本発明で用いられるトナーを構成する結着樹脂について説明する。
該結着樹脂としては、ポリエステル樹脂又は／及びポリオール樹脂を用いることが好ましい。これらの樹脂を用いると、良好な定着性を得ることができ、キャリア表面へのトナー汚染等が防止される。
【００５８】
本発明で好ましく用いられるポリエステル樹脂としては、下記一般式（１）で示されるジオール成分と、２価以上の多価カルボン酸、その無水物及びその低級アルキルエステルからなる群から選ばれる下記一般式（２）又は（３）で示される２価カルボン酸もしくはその無水物を含有する酸成分、もしくは、トリメリット酸もしくはその無水物を含有する酸成分とを縮合重合して得られるポリエステル樹脂が挙げられる。また、一般式（１）で示されるジオール成分と、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸マレイン酸、フマル酸およびそれらの無水物、およびそれらの低級アルキルエステル等の化合物とを縮合重合して得られるポリエステル樹脂も好ましく用いられる。このようなポリエステル樹脂を結着樹脂として用いたトナーは、低温時の画像定着性が十分で発色性及び光沢も良好である。
【００５９】
【化１】
2005004108.tif 000002
【００６０】
（１）中、Ｒ１は、炭素数２〜４のアルキレン基でありｘ、ｙは正の整数であり、その和の平均値は２〜１６である。
【００６１】
一般式（１）で示されるジオールの例としてはポリオキシプロピレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエステル（２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシルフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（６）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等が挙げられる。
【００６２】
【化２】
2005004108.tif 000003
【化３】
2005004108.tif 000004
【００６３】
（２）式、（３）式中、Ｒ２、Ｒ３は炭素数４〜２０の飽和もしくは不飽和の炭化水素基である。
【００６４】
一般式（２）又は（３）で示される化合物として、ｎ−ドデセニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、ｎ−ブチルコハク酸、イソ−ドデセニルコハク酸、イソ−オクチルコハク酸等のコハク酸の誘導体が挙げられる。
【００６５】
本発明で用いられるトナーを構成するポリオール樹脂としては、各種のタイプのものが使用できるが、次のポリオール樹脂が好ましい。
【００６６】
エポキシ樹脂部とアルキレンオキサイド部を有するポリオール樹脂、即ち、▲１▼エポキシ基を有する化合物と、▲２▼２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物もしくはそのグリシジルエーテルと、▲３▼エポキシ基と反応する活性水素を分子中に１個を有する化合物と、▲４▼エポキシ基と反応する活性水素を分子中に２個以上を有する化合物を反応してなるポリオール樹脂。
【００６７】
上記ポリオール樹脂を構成する▲１▼エポキシ基を有する化合物は、数平均分子量の相違する少なくとも２種以上のビスフェノールＡやビスフェノールＦ等のビスフェノールとエピクロルヒドリンを結合して得られるものが好ましい。上記相違する数平均分子量としては、安定した定着特性を得るために、一方の数平均分子量が３６０〜２０００の低分子量成分であり、他方の数平均分子量が３０００〜１００００の高分子量成分であることが好ましい。かかるポリオール樹脂を用いたトナーは、良好な画像光沢、透明性を有し、ローラ定着であれば耐オフセット性効果がある。
【００６８】
更に、上記低分子量成分は２０〜５０ｗｔ％、高分子量成分は５〜４０ｗｔ％であることが好ましい。低分子量成分が多すぎたり、分子量が３６０未満の場合は光沢が出すぎたり、さらには保存性が良好でなかったりする。また、高子量成分が多すぎたり、分子量が１００００超の場合は画像光沢が不足したり、定着性が悪化する可能性がある。
【００６９】
前記ポリオール樹脂を構成する▲２▼２価のフェノールのアルキレンオキサイド付加物としては以下の物が例示される。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及びこれらの混合物とビスフェノールＡやビスフェノールＦ等のビスフェノールとの反応生成物が挙げられる。得られた付加物をエピクロルヒドリンやβ−メチルエピクロルヒドリンでグリシジル化して用いても良い。特に下記一般式（４）で表わされるビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物のグリシジルエーテルが好ましい。
【００７０】
【化４】
2005004108.tif 000005
【００７１】
（４）式中、ｎ、ｍは繰り返し単位の数であり、各々１以上であって、ｎ＋ｍ＝２〜６である。
【００７２】
前記▲２▼２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物もしくはそのグリシジルエーテルは、ポリオール樹脂に対して１０〜４０ｗｔ％含まれていることが好ましい。ここで▲２▼の化合物の量が少ないとカールが増すなどの不具合が生じる。一方、ｎ＋ｍが７以上であったり▲２▼の化合物の量が多すぎると、光沢がですぎたり、さらには保存性の悪化の可能性がある。
【００７３】
前記ポリオール樹脂を構成する▲３▼エポキシ基と反応する活性水素を分子中に１個を有する化合物としては、１価フェノール類、２級アミン類、カルボン酸類等が挙げられる。すなわち、フェノール、クレゾール、イソプロピルフェノール、アミノフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、キシレン、ｐ−クミールフェノール等が挙げられる。２級アミン類としてはジエチルアミン、ジオプロピルアミン、ジブチルアミン、Ｎ−メチル（エチル）ピペラジン等が挙げられる。また、カルボン酸類としてはプロピオン酸等が挙げられる。
【００７４】
前記ポリオール樹脂を構成する▲４▼エポキシ基と反応する活性水素を分子中に２個以上を有する化合物としては、２価フェノール類、多価フェノール類、多価カルボン酸類が挙げられる。２価フェノールとしてはビスフェノールＡやビスフェノールＦ等があげられる。多価フェノール類としてはオルソクレゾールノボラック類、フェノールノボラック類、トリス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１−［α−メチル−α（４−ヒドロキシルフェニル）エチル］ベンゼンが例示される。多価カルボン酸類としてはマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、テレフタル酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸が例示される。
【００７５】
上記主鎖にエポキシ樹脂部とアルキレンオキサイド部を有するポリオール樹脂を得るためには種々の原材料の組み合わせが可能である。例えば、両末端グリシジル基のエポキシ樹脂と両末端グリシジル基の２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物をジハイライドやジイソシアネート、ジアミン、ジチオール、多価フェノール、ジカルボン酸と反応させることにより得ることができる。このうち、２価フェノールを反応させることが反応安定性の点から最も好ましい。
【００７６】
また、本発明で用いられるトナーにおいては、前記結着樹脂と共に、ゲル化しない範囲で多価フェノール類や多価カルボン酸類を２価フェノールと併用することも好ましい。多価フェノール類としては、トリス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１−〔α−メチル−α（４−ヒドロキシフェニル）エチル〕ベンゼンが例示される。多価カルボン酸類としてはマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、テレフタル酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸が例示される。ここで、多価フェノール類、多価カルボン酸類の量は全トナー重量に対して１５％以下、好ましくは１０％以下である。
【００７７】
また、本発明で用いられるトナーを構成するポリエステル樹脂やポリオール樹脂は高い架橋密度をもたせると、透明性や光沢度が得られにくくなることから、好ましくは非架橋もしくは弱い架橋（ＴＨＦ不溶分５％以下）のものが好ましい。ＴＨＦ不溶分が多いと耐オフセット性、特に高温でのオフセット性が優れる反面、溶融混練が困難になり、着色剤の分散が不充分になり、カラートナーでは透明性が失われ、光沢が出にくく、画像品質が良くない。
【００７８】
本発明で用いられるトナーにおいて、流動性、潜像担持体へのフイルミング、粉砕性、保存安定性、帯電性などの改善のために他の樹脂を併用しても良い。例えば、一例としては、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／ビニルトルエン共重合体、スチレン／ビニルナフタレン共重合体、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／アクリル酸オクチル共重合体、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等のスチレン系共重合体；ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル系単重合体やその共重合体；ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル誘導体；ポリウレタン系重合体、ポリアミド系重合体、ポリイミド系重合体、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。但し、本発明はこれらに限定するものではない。
【００７９】
本発明で用いられるトナーは着色剤を含有する。着色剤の色はイエロー、マゼンタ、シアン又はブラックであり、本発明においては、これらの４種類の着色剤の各々を含有する４種類のカラートナーを用いることが好ましい。そして、着色剤としては、次に挙げるものが好ましく使用される。但し、本発明は、これらの着色剤に制限するものではなく、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料の全てを使用することができる。
【００８０】
ブラック用着色剤
カーボンブラック、スピリットブラック、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＢＬＡＣＫ  １）
【００８１】
イエロー用着色剤
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＹＥＬＬＯＷ  １
Ｓｙｍｕｌｅｒ  Ｆａｓｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＧＨ−Ｂ（大日本インキ）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＹＥＬＬＯＷ  ３
Ｓｙｍｕｌｅｒ  Ｆａｓｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １０ＧＨ（大日本インキ）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＹＥＬＬＯＷ  １２
Ｌｉｏｎｏｌ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＧＲＯ（東洋インキ）
Ｓｙｍｕｌｅｒ  Ｆａｓｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＧＦ（大日本インキ）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＹＥＬＬＯＷ  １３
Ｓｙｍｕｌｅｒ  Ｆａｓｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＧＲＦ（大日本インキ）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＹＥＬＬＯＷ  １４
Ｓｙｍｕｌｅｒ  Ｆａｓｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ５ＧＦ（大日本インキ）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＹＥＬＬＯＷ  １７
Ｓｙｍｕｌｅｒ  Ｆａｓｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ８ＧＦ（大日本インキ）
Ｌｉｏｎｏｌ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＦＧＮ−Ｔ（東洋インキ）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＹＥＬＬＯＷ  １５４
Ｃｈｒｏｍｏｆｉｎｅ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２０８０（大日精化）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＹＥＬＬＯＷ  １８０
ＰＶＦａｓｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＨＧ（クラリアント）
【００８２】
マゼンタ用着色剤
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＲＥＤ  ５
Ｓｙｍｕｌｅｒ  Ｆａｓｔ  Ｒｅｄ  ４１８８Ｎ（大日本インキ）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＲＥＤ  ２２
Ｓｅｉｋａｆａｓｔ  Ｓｃａｒｌｅｔ  Ｇ（大日精化）
Ｓｙｍｕｌｅｒ  Ｆａｓｔ  Ｓｃａｒｌｅｔ  ＢＧ（大日本インキ）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＲＥＤ  ４８：１
Ｌｉｏｎｏｌ  Ｒｅｄ  ２ＢＦＧ−３３０３−Ｇ（東洋インキ）
Ｓｙｍｕｌｅｒ  Ｒｅｄ  ３１０９（大日本インキ）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＲＥＤ  ５７：１
Ｌｉｏｎｏｌ  Ｒｅｄ  ６ＢＦＧ−４２１５（東洋インキ）
Ｓｙｍｕｌｅｒ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｃａｒｍｉｎｅ  ６Ｂ２７３（大日本インキ）
ＰＶ  Ｒｕｂｉｎｅ  Ｌ６Ｂ（クラリアント）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＲＥＤ  １１２
Ｏｒｉｅｎｔａｌ  Ｆａｓｔ  Ｒｅｄ  ＧＲ（東洋インキ）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＲＥＤ  １１４
Ｐｏｌｌｕｘ  Ｐｉｎｋ  ＰＭ−２Ｂ（スミカカラー）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＲＥＤ  １２２
Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ  Ｐｉｎｋ  Ｅ０２（クラリアント）
Ｆａｓｔｏｇｅｎ  Ｓｕｐｅｒ  Ｍａｇｅｎｔａ  Ｒ（大日本インキ）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＲＥＤ  １６６
Ｆａｓｔｏｇｅｎ  Ｓｕｐｅｒ  Ｒｅｄ  Ｒ（大日本インキ）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＲＥＤ  １８４
Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｒｕｂｉｎ  Ｆ６Ｂ（クラリアント）
【００８３】
シアン用着色剤
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＢＬＵＥ  １５：３
Ｃｈｒｏｍｏｆｉｎｅ  Ｂｌｕｅ  ４９２０（大日精化）
Ｆａｓｔｏｇｅｎ  Ｂｌｕｅ  ＦＧＦ（大日本インキ）
Ｌｉｏｎｏｌ  Ｂｌｕｅ  ＦＧ−７３５１（東洋インキ）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＢＬＵＥ  １６
Ｈｅｌｉｏｇｅｎ  Ｂｌｕｅ  １６（ＢＡＳＦ）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＧＲＥＥＮ  ７
Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  Ｇｒｅｅｎ（東洋インキ）
Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ  ＧＲＥＥＮ  ３６
Ｃｙａｎｉｎｅ  Ｇｒｅｅｎ  ２ＹＬ（東洋インキ）
【００８４】
着色剤の使用量は、結着樹脂１００重量部に対して、０．１〜５０重量部、より好ましくは０．５〜２５重量部である。
【００８５】
本発明で用いられるトナーは荷電制御剤を含有する。該荷電制御剤例としては、ニグロシン染料、含クロム錯体、第４級アンモニウム塩等が用いられ、これらはトナー粒子の極性により使い分けする。カラートナーの場合、トナーの色調に影響を与えない無色又は淡色のものが好ましく、例えば、サリチル酸金属塩又はサリチル酸誘導体の金属塩で金属がＣｒ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｚｎ（例えば、ボントロンＥ８４、オリエント社製）が挙げられる。電荷制御剤量は、結着樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部、より好ましくは０．２〜７重量部である。
【００８６】
本発明で用いられるトナーは流動性付与剤を含有する。トナーに流動性付与剤を添加すると、トナーの流動性が大幅に改善される。また、トナー帯電量も流動性付与剤の種類、量を調整することで任意にコントロールすることができる。そのために現像剤の流動性も良好になる。
該流動性付与剤としては、コロイド状シリカ、疎水性シリカ、金属酸化物（酸化チタン、酸化すず、酸化アンチモン、酸化アルミニウム、酸化鉄、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムなど）、窒化物（窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ジルコニウム）、炭化物（炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化ジルコニウム）が好ましい。これらの流動性付与剤は、流動性向上、摩擦帯電安定性の面から表面に疎水基を有するものがより好ましく、必要に応じて、疎水化処理、シランカプリング剤、シリコンオイル、チタンカップリング剤等で処理することが好ましい。
【００８７】
この表面を処理する方法としては、例えば、処理する材料を溶剤に溶解し、その溶液中にその外添剤を分散する。その後濾別もしくはスプレードライ法により溶剤を除去し、加熱により硬化後解砕する方法が好ましい。又、流動化ベッド装置により、処理する材料を溶剤に溶解し、処理する外添剤にスプレー塗布した後加熱乾燥させて溶剤を除去し、被膜を硬化した後解砕する方法も好ましい。
【００８８】
流動性付与剤（添加剤）の粒径（１次粒子径）は０．００５〜５μｍが好ましく、より好ましくは０．０１〜３μｍである。
【００８９】
本発明においては、少なくとも２種類以上の粒径が異なる流動性付与剤の組み合わせを含有するトナーを用いることが好ましい。粒径が異なる２種類の流動性付与剤が添加されていると、最終転写部材（紙）にトナー像を転写する際に粒径が大きい流動性付与剤がスペーサー効果を発揮する。従って、トナーが、転写ローラ等で過度に押さえつけられることがないので、文字像が中抜けの画像となったりしない。
尚、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン等のポリマー微粒子及びそれら微粒子を疎水化処理、帯電調整処理したものを添加しても良い。
【００９０】
上記少なくとも２種類以上の粒径が異なる流動性付与剤の組合せは、同質の材料により表面処理されていることが好ましい。大きな粒径の流動性付与剤がその組み合わせに含まれている場合、同質の流動性付与剤同士が強固に付着しているので現像部の撹拌により大きな流動性付与剤のトナ−表面（母体）からの離脱及び埋没が発生しない。それにより、安定したトナー転写性、使用環境変動に対して安定した帯電性が確保され、トナー飛散、キャリアへの汚染、定着ローラへの汚染等が防止される。
【００９１】
前記の流動性付与剤をトナーと混合するには実質的に、トナー粒子が粉砕されないようにして行うことが好ましい。具体的には、水平円筒型混合機、Ｖ型混合機、２重円錐型混合機、高速流動型混合機、円錐型スクリュー混合機、回転円盤型混合機などを使用して、トナー粒子を粉砕しないように混合することが好ましい。
【００９２】
本発明で用いられるトナーは、離型剤を含有することが好ましい。該離型剤としては、常温で固体又は半固体の有機物（環球法の軟化点５０〜１６０℃程度）で重量平均分子量は５００００以下のものが好ましい。例えば、動物系ワックス（みつろう、鯨らう、羊毛らう）植物系ワックス（カルナウバワックス、キャンデリラワックス、木らう、ライスワックス、さとうきびワックス）鉱物系ワックス（モンタンワックス、リグナイトワックス）石油系ワックス（パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロタム）合成炭化水素（フィシャー・トロプシュワックス及び誘導体、オレフィン族炭化水素及び誘導体）変性ワックス（モンタンワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体、マイクロクリスタルワックス誘導体）水素化ワックス（硬化ひまし油、硬化菜種油）脂肪酸アミド（ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド）ケトン、アミン、イミン、エステル（１価アルコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル）塩素化炭化水素、アルファオレフイン、合成動物蝋などである。
【００９３】
本発明に使用されるトナーは、種々の公知の方法、またはそれらを組合わせた方法で製造することができる。例えば、混練・粉砕法では結着樹脂と着色剤など必要とされる物を乾式混合して、エクストルーダー、２本ロール、３本ロールなどで加熱溶融混練し、冷却して粒子状に固化させる。次に、超音速ノズルを用いて気流を発生させ、該ノズル内の気流撹乱により、上記粒子状の固化物を相互に衝突させると共に、ノズル前方に設置した衝突板（セラミック）に固体・気体の混合物として衝突させて、粉砕を行う。具体的には超音速ジェットミル粉砕機（Ｉ式、Ｉ２式ミル等）で粉砕する。さらに必要なら分級機で分級してトナーを得る。
【００９４】
上記粒子状の固化物は直接衝突板に衝突するために、大きな衝突力を受けて、その粒子形状は不定形になる。そこで前記粉砕・分級トナーに対して、熱風または機械的エネルギーを付与すれば、トナー表面は角が取れて、不定形から限りなく球形トナーに近づく。球形になるとトナー粒子の流動性が良くなる。
【００９５】
重合法でトナーを製造すれば、限りなく球形トナーに近いトナー粒子が得られる。例えば、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合などを用いることができる。重合トナーは球形であるのでトナー粒子の流動性、トナー粒子の転写性がよい。また、シャープな粒径分布が得られ、画像の解像度が特に良好となる。
【００９６】
トナー粒子の形状は電子顕微鏡で観察すれば見分けることができるが、より好ましくは、フロー式粒子像分析装置（Ｆｌｏｗ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  ＩｍａｇｅＡｎａｌｙｚｅｒ）を使用した測定方法がある。そのフロー式粒子像分析装置としては、例えば東亜医用電子社（株）製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定することができる。
【００９７】
フロー式粒子像分析装置による測定は次のように行なう。
フィルターを通して微細なごみを取り除き、その結果として測定範囲内（例えば、円相当径０．６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満）の粒子数が１０−３ｃｍ３の水中に２０個以下含有される水を作製し、該水８０ｍｌ中にノニオン系界面活性剤（好ましくは和光純薬社製コンタミノンＮ）を数滴加える。次に、測定試料を５ｍｇ加え、超音波分散器ＳＴＭ社製ＵＨ−５０を用いて、２０ｋＨｚ、５０Ｗ／１０ｃｍ３の条件で１分間分散処理を行なう。さらに、合計５分間の分散処理を行い測定試料の粒子濃度が４０００〜８０００個／１０−３ｃｍ３（測定円相当径範囲の粒子を対象として）の試料分散液を用いて、０．６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満の円相当径を有する粒子の粒度分布を測定する。
【００９８】
試料分散液を、フラットで偏平な透明フローセル（厚み約２００μｍ）の流路（流れ方向に沿って広がっている）を通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するために、ストロボとＣＣＤカメラが、フローセルに対して、相互に反対側に位置するように装着される。試料分散液が流れている間に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を得るために１／３０秒間隔で照射され、その結果、それぞれの粒子は、フローセルに平行な一定範囲を有する２次元画像として撮影される。それぞれの粒子の２次元画像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。
【００９９】
約１分間で、１２００個以上の粒子の円相当径を測定することができ、円相当径分布に基づく数及び規定された円相当径を有する粒子の割合（個数％）を測定できる。結果（頻度％及び累積％）は０．０６〜４００μｍの範囲を２２６チャンネル（１オクターブに対し３０チャンネルに分割）に分割して得ることができる。実際の測定では、円相当径が０．６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満の範囲で粒子の測定を行なう。それをもとに平均円形度を解析する。この円形度は実際に撮影された粒子と同じ投影面積をもつ真円の直径の円相当径から算出した周囲長を実際に撮影された粒子の周長で割った値として、下記式で定義する。真円は１で形状が複雑になると小さい値となる。
【０１００】
【数１】
円形度＝粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長／粒子投影像の周長≦１
【０１０１】
円形度はトナー粒子の球形度合い（丸さ）を示し、１の値に近づくほど球形になり、反対に１の値から離れるほど徐々に不定形になる。この値が０．９５以上であるとほぼ球形トナーの形に近くなる。また、０．９５以下になってくると球形からややはずれて不定形トナー粒子の形に変化してくる。
【０１０２】
本発明で用いられるトナーの粒径は３〜１０μｍが好ましい。該粒径が１０μｍを超えると、なめらかな階調が得られにくく、解像度も低下する。また、現像部内で攪拌によるトナー粒子の摩擦帯電（Ｑ／Ｍ）がすみやかに立ち上がりにくい。反面３μｍ未満であると摩擦帯電（Ｑ／Ｍ）の立ち上がりは良好であるが、トナー飛散やキャリア表面を汚染する傾向が顕著となる。
【０１０３】
トナー粒径の測定は、ＣＯＵＬＴＥＲ  ＣＯＵＮＴＥＲ  ＭＯＤＥＬＴＡＩＩ型（コールター社製）により、個数分布、体積分布を出力するインターフェイスを接続して、１００μｍのアパチャー（細孔）を用いて、次のように行なう。
【０１０４】
まず、電解水溶液に界面活性剤を加えた中に、トナー測定試料を分散させる。該試料を別の１％ＮａＣｌ電解液に注入し、アパチャーチューブのアパチャーの両側に電極がおかれている電解液を通して両電極間に電流を流して、この抵抗変化から２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して、体積平均分布から体積平均粒径を求める。本発明で用いられるトナーにおいては、トナー粒径と合わせトナー粒径分布も大切である。５μｍ以下の粒径を有するトナー粒子は６０個数％以下であることが望ましい。これ以上であると、２成分現像剤を用いる本発明では、キャリア粒子にトナーが付着する。また、トナー粒子同士が凝集しやすくなり、滑らかな画像が得られにくく、文字部において中抜けが発生したりする。また、トナーを保存中に固まったりしやすくなる。
【０１０５】
一方、１６μｍ以上の粒径のトナー粒子が２体積％以下であることが望ましい。これを超えると、解像度の低下、画像のザラツキが顕著になる。また、現像されたトナーが転写紙に転写されにくくなり、文字部であれば中抜けが発生し易くなる。トナー母体に流動性付与剤（添加剤）を添加することでトナーの流動性は大幅に改善されると共に、トナー帯電量も添加剤の種類、量を調整することで任意にコントロールすることができる。そのために現像剤も流動性が良好になる。
【０１０６】
本発明においては、前記トナーはキャリア粒子と混合して２成分現像剤として用いられる。キャリア粒径は２５〜６５μｍ、より好ましくは３０〜６０μｍがよい。６５μｍ超過であると、ベタ均一性が悪く、ベタ部にキャリアの引っかき傷が生じる。また、絵の原稿をコピーした場合、画像の先端部（コピー紙の排紙方向に対して）にエッジ効果が生じる。ドット再現性がよくない、ザラツキ感がよくない等の画像品質の低下が見られる。逆に、２５μｍ未満であると、被覆層の形成時に造粒し易く、かたまり状のキャリアが多量にできてしまい、製造時のトラブルが生じる。また、現像スリーブからキャリア飛散、画像部へのキャリア付着が著しくなる。
【０１０７】
本発明において使用されるキャリアの材料としては、酸化鉄粉、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライト、Ｚｎ−Ｆｅフェライト、Ｍｎ−Ｚｎ−Ｆｅフェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｆｅフェライト、Ｃａ−Ｍｎ−Ｆｅフェライト、Ｃａ−Ｍｇ−Ｆｅフェライト、Ｌｉ−Ｆｅフェライト、マグネタイト、ガラスビーズ、鉄粉、Ｎｉ粉、Ｃｏ粉、樹脂ビーズ等が用いられる。
【０１０８】
キャリア粒度分布は２５０メッシュ以上の粗粉量が２０％以上であると画像のザラ付き感が著しくなる。また、画像の解像力が悪くなる。また、補給されたトナーがすみやかにキャリアと帯電しにくいために地汚れが発生する。３５０メッシュの微粉量が２５％以上であるとキャリア付着の発生が多くなる。また、現像剤の流動性が悪くなり現像が滑らかに遂行できない。
【０１０９】
また、本発明で使用されるキャリアは、コートキャリアが好ましい。この場合のキャリアコーティング用の離型性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、及びクロロスルホン化ポリエチレン；ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、例えばポリスチレン、アクリル樹脂（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；スチレン−アクリル酸共重合体；オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂のようなシリコーン樹脂又はその変性品（例えばアルキド樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変性品）；弗素樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の重合体又は共重合体；ポリアミド；ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート；ポリウレタン；ポリカーボネート；アミノ樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂；エポキシ樹脂等が挙げられる。中でもスペントトナーのキャリアへの付着防止の点で好ましいのはアクリル樹脂、シリコーン樹脂又はその変性品、弗素樹脂、特にシリコーン樹脂又はその変性品である。
【０１１０】
キャリアコーティング用のシリコーン樹脂は、従来知られているいずれのシリコーン樹脂であってもよいが、好ましくは下記一般式（５）で示されるオルガノシロキサン結合のみからなるストレート・シリコンおよびアルキシド、ポリエステル、エポキシ、ウレタンなどで変性したシリコーン樹脂などが挙げられる。
【０１１１】
【化５】
2005004108.tif 000006
【０１１２】
上記（５）式中Ｒ１は水素原子、炭素原子１〜４のアルキル基またはフェニル基、Ｒ２およびＲ３は水素基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、炭素原子数２〜４のアルケニル基、炭素原子数２〜４のアルケニルオキシ基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、エチレンオキシド基、グリシジル基または下記一般式（６）で示される基である。Ｒ４はヒドロキシル基、カルボキシル基、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシル基、炭素原子数２〜４のアルケニル基、炭素原子数２〜４のアルケニルオキシ基、フェニル基、フェノキシ基、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐは１以上の整数を示す。
【０１１３】
【化６】
2005004108.tif 000007
上記（６）式中、Ｒ５はヒドロキシル基、カルボキシル基、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシル基、炭素原子数２〜４のアルケニル基、炭素原子数２〜４のアルケニルオキシ基、フェニル基、フェノキシ基を示す。
【０１１４】
上記各置換基は未置換のもののほか、例えばアミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、メルカプト基、アルキル基、フェニル基、エチレンオキシド基、グリシジル基、ハロゲン原子のような置換基を有していてもよい。
【０１１５】
以上のような離型性樹脂の使用量は、キャリア芯材１００重量部当り０．５〜５０重量部程度が適当である。
【０１１６】
離型性樹脂層の形成法としては、従来公知の方法で、キャリア核体粒子の表面に噴霧法、浸漬法等の手段で樹脂を塗布すればよい。例として、転動による傾斜パン、ドラム、流動層、可動スプレー、通気による流動層（噴霧乾燥、振動、ドラフト管、可動ドラフト管）、噴流層（噴流流動層）、転動流動層（スリット付き回転円板）、撹拌混合による（撹拌羽根、高速剪断、垂直撹拌翼、偏心撹拌翼）等によりキャリア芯材に樹脂の被覆を行なうことが挙げられる。
【０１１７】
更に、本発明で使用されるコートキャリアは、その被覆層にキャリア抵抗を調製するために導電材を分散させたものであってもよい。この場合の導電性材料の具体例としては、下記の白色系導電材とカーボンが挙げられる。
【０１１８】
（イ）白色系導電材
ＥＴＣ−５２（ＴｉＯ２系）チタン工業社製
ＫＶ４００（ＴｉＯ２系）チタン工業社製
ＥＣＲ−７２（ＴｉＯ２系）チタン工業社製
ＥＣＴＲ−８２（ＴｉＯ２系）チタン工業社製
５００Ｗ（ＴｉＯ２系）石原産業社製
３００Ｗ（ＴｉＯ２系）石原産業社製
Ｓ−１（ＴｉＯ２系）石原産業社製
Ｗ−１（ＳｎＯ２系）三菱金属社製
２３Ｋ（ＺｎＯ）白水化学社製
導電性亜鉛華Ｎｏ．１（ＺｎＯ）本荘ケミカル社製
導電性亜鉛華Ｎｏ．２（ＺｎＯ）本荘ケミカル社製
Ｗ−１０（ＴｉＯ２系）三菱金属社製
デントールＷＫ−１００（導電性繊維）大塚化学社製
デントールＷＫ−２００（導電性繊維）大塚化学社製
デントールＷＫ−３００（導電性繊維）大塚化学社製
ＭＥＣ３００（ＳｎＯ２系）帝国化工社製
ＭＥＣ５００（ＳｎＯ２系）帝国化工社製
【０１１９】
（ロ）カーボン
Ｂｌａｃｋ  Ｐｅａｒｌｓ２０００、ＶＵＬＣＡＮＸＣ−７２（以上、キャボット社製）ケッチェンｂｌａｃｋＥＣ・ＤＪ５００、ケッチェンｂｌａｃｋＥＣ・ＤＪ６００（以上、ライオンアクゾ社製）、デンカｂｌａｃｋ粒状、デンカｂｌａｃｋ粉状（以上、電気化学工業社製）、ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ９７５、ＣＯＮＤＵＣＴＥＸＳＣ（以上、コロンビアカーボン社製）。
【０１２０】
また、本発明で用いられるコートキャリアには、カップリング剤を添加してもよい。カップリング剤の添加によりキャリア芯材と被覆層の接着性が良くなり、被覆層が現像部の撹拌によっても剥がれない。また、帯電量の調整ができる。例えば、高温高湿の条件下では水分の影響で帯電量は発生しにくいがカップリング剤の添加により良好な帯電量が確保できる。
【０１２１】
上記カップリング剤としてはシランカップリング剤が好ましい。該シランカップリング剤の例としては商品名：ＳＨ６０２０（γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン）、ＳＺ６０２３（γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン）、ＳＨ６０２６（アミノシラン）、ＳＺ６０３０（γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン）、ＳＺ６０３２（Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩）、ＳＺ６０５０（アミノシラン）、ＳＺ６０４０（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）、ＳＨ６０６２（γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン）、ＳＺ６０７０（メチルトリメトキシシラン）、ＳＺ６０７２（メチルトリエトキシシラン）、ＳＺ６０７５（ビニルトリアセトキシシラン）、ＳＺ６０７６（γ−クロロプロピルトリメトキシシラン）、ＳＺ６０７９（ヘキサメチルジシラザン）、ＳＺ６０８３（γ−アニリノプロＸ２４（トリメチルクロロシラン）等以上は東レ・ダウコーニング・シリコーン社製、ＫＡ１００３（ビニルクロルシラン）、ＫＢＣ１００３（ビニルトリス（βメトキシエトキシ）シラン）、ＫＢＭ１００３（ビニルトリメトキシシラン）、ＫＢＥ１００３（ビニルトリエトキシシラン）、ＫＢＭ５０３（γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン）、ＫＢＭ３０３（β−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン）、ＫＢＭ４０３（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）、ＫＢＭ４０２（γ−グリシドキシプロピルメチルエトキシシラン）、ＫＢＭ６０３（Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン）、ＫＢＭ６０２（Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン）、ＫＢＭ９０３（γ−アミノプロピルトリエトキシシラン）、ＫＢＭ８０３（γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン）、ＫＢＭ５７３（Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン）、ＫＢＭ７０３（γ−クロロプロピルトリメトキシシラン）等以上は信越化学工業社製、が挙げられる。また、アルミニウム系カップリング剤、チタン系カップリング剤を用いてもよい。
【０１２２】
コートキャリアのコーティング用の離型性樹脂としては、次のフッ素系樹脂も好ましい。
キャリア被覆層形成に使用されるフッ素含有単量体としては、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルケトンがあり、その重合体としては、ビニリデンフルオロライド−テトラフルオロエチレン共重合体、ビニリデンフルオロライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、パーフルオロアルキルビニルエーテル−ビニリデンフルオロライド−テトラフルオロエチレン共重合体、ビニリデンフルオロライド重合体、テトラフルオロエチレン共重合体、フッ素原子を置換してなるビニルエーテルを含有する重合体、フッ素原子を置換してなるビニルケトンを含有する重合体、フッ素化アルキルアクリレート重合体又はフッ素化アルキルメタアクリレート重合体がある。
【０１２３】
前記フッ素含有単量体と共重合する成分としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸ベンジル、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミド、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、酢酸ビニル、エチレン、プロピレン等がある。
【０１２４】
上記重合体及び共重合体は単独で被覆材として使用できるが、他の樹脂成分を含有してもよい。他の樹脂成分としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸ベンジル、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミド、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、酢酸ビニルの重合体、また任意の種類以上の単量体から重合された共重合体がある。
【０１２５】
導電性物質及びカップリング剤の量はシリコーン樹脂１００重量部に対して０．０５〜７０重量部、より好ましくは０．１〜５０重量部である。
【０１２６】
また、本発明に用いるキャリアは、キャリア粒子が球状でその表面状態が溶融した不連続相により凹凸状に形成され、その上に樹脂被覆層を設け、被覆後の球状粒子表面の凹凸部が判別することができるほどの被覆層を有したものからなるものでも良い。かかるキャリアは、芯材の表面は凹凸状であっても被覆層が存在し、キャリア抵抗が適度に保たれて、スペント化が押さえられて長寿命（高耐久性）である。即ち、被覆層が設けられていてもキャリア芯材の凹凸の円周形状は維持されており、凸部を覆う被覆層は凹部より薄くなっている。反面、凹部は被覆層が厚くなっている。このように構成されていると、凸部の存在によって、キャリアの抵抗の上昇を適度に抑制し、かつ、凹部と凸部の存在によって、トナーとの帯電の立ち上り性を良好に保ち、かつ、スペント・トナーの付着を発生させない。凸部に一部分でも露出部分があるとその部分のキャリアにトナーの付着が発生して、帯電量の低下、トナー飛散の発生の要因につながる。また、芯材の表面の円周形状にそわないで殻のように被覆層を設けると（卵のような形状で黄身が芯材に相当する）スペント・トナーの付着はない。そして、被覆層も厚いので現像部で使用する際、被覆層の膜削れが多く発生しても全く、問題ない。しかし、キャリア抵抗が高くなるとか、帯電量が上昇するとか、画像濃度が低くなるとか、エッジ効果が発生するので、ラインコピーでは問題ないがソリッドコピーでは画像の中心部が薄くなる不具合がカラー・コピーに顕著に発生する。本発明で用いるトナーは、このように凸部の存在により特にキャリア抵抗の上昇を適度に押さえて、凹部の存在バランスによりトナーとの帯電性を良好に保ち、長寿命（高耐久性）である。特にこのようなキャリアとトナーを組み合わせた２成分現像剤を用いると、帯電量分布が均一で帯電不良、地汚れ、トナー飛散、画像濃度不足、画像の中でベタ部のボソツキ、クリーニング不良、等を解消することができる。
【０１２７】
次に、キャリア粒子の抵抗に関して説明する。
キャリア粒子の体積固有抵抗は１０８〜１０１４Ω・ｃｍがよい。１０１４Ω・ｃｍ超過であると、エッジ効果が大きく、ザラツキ感が大きい。文字コピーでは特に大きな問題はないが、カラー・コピーであると、絵をコピーした場合、上記の不具合が生じる。また、現像時にキャリアの穂がかたくなり、スジ・ムラが生じ易い。１０８Ω・ｃｍ未満であると、キャリア付着を生じ易く、潜像担持体に小さな傷が生じると潜像が乱れて画像品質が低下する。
【０１２８】
固有抵抗の測定法は次の通りである。面積１０ｃｍ２（長さ４ｃｍ、巾２．５ｃｍ）の電極板２枚を２ｍｍの間隔で対向させて形成されるセル内に、サンプルを溢れる程度に流入せしめた後、この状態で高さ１５ｍｍの位置から平板上に落下させるタッピング操作を３０回繰返して、サンプルをセル内に充填する。次にセル上の余分なサンプルを除去してから、２０℃、６０％ＲＨの環境下で電極板に５００Ｖ／ｃｍの直流電界に相当する電圧を印加して固有抵抗を求める。キャリアの粒径分布は粒子によるレーザ光の前方向回折光強度の角度分布が粒子径の関数であることを利用した公知の装置で測定する。
【０１２９】
【実施例】
実施例１
次のようなトナー処方によりブラックトナーを得た。
2005004108.tif 000008
【０１３０】
上記の処方量にて、ミキサーで予備混練を行なってから、２本ロールミルで溶融混練を行なった。次に、得られた混練物を冷却後約０．５〜３ｍｍに粗粉砕した後、ＩＤＳ２型ジェット粉砕機で粉砕した。次に、分級して平均粒径７．７５μ、５μ以下の個数％が１２．８５％、１６μ以上の体積％が０．０７％のトナーを得た。該トナー１００重量部に対して、シリカ微粉体（ジメチルシロキサン処理）を０．６部の割合で混合して負帯電の現像用トナーを作成した。
【０１３１】
一方、キャリアは下記処方によりコーテング液を調整した。
シリコン樹脂ＳＲ２４１１（トーレダウコーニング社製）      ３００部
トルエン                                                １２００部
【０１３２】
上記コーテング液を回転円盤型流動層コーテング装置に、平均粒径５０μｍのフェライトキャリア５Ｋｇと共に入れ、キャリアを被覆した。その後この被覆物を装置より取り出して、２５０℃で２時間加熱し、膜を熟成した。複写機にセットしてテストするため、トナ−濃度が５％になるように前記トナ−とキャリアの合計量が１０００ｇになるように計量して現像剤を作成した。その５００ｇを、イマジオネオ４５０（リコー製複写機）を改造したテストマシンにセットし、複写テストを行なった。テスト結果を表２に記載する。
【０１３３】
テストマシン
イマジオネオ４５０（リコー製複写機）が次のように作動するように、その一部を改造した。
▲１▼合計・複写枚数が１００００枚に達したらその時点で現像部へのトナー補給は停止し、現像工程とクリーニング工程のみ行い、ベタ画像複写（全面黒）を行なう。▲２▼トナー濃度が２．５％まで減少したら、新たに設けた制御工程により、トナー濃度が５％になるまでトナーを現像部に補給する。▲３▼トナー濃度が５％になるまでトナーを補給したら、現像部へのトナー補給は停止する。また、▲１▼▲２▼▲３▼の操作を繰り返して行なう。
【０１３４】
実施例２
実施例１において流動性付与剤を表１のようにかえた以外は実施例１と同じようにテストを行い、表２に示す結果を得た。
【０１３５】
比較例１
実施例１において、現像部にセットした現像剤中のトナーの排出と補給動作を行わないこと以外は実施例１と同じテストを行なった。結果を表２に示す。
【０１３６】
実施例３
実施例１において、流動性付与剤と結着樹脂を表１のようにかえた以外は、実施例１と同じテストを行なった。結果を表２に示す。
【０１３７】
実施例４
実施例１において、流動性付与剤と結着樹脂を表１のようにかえた以外は、実施例１と同じテストを行なった。結果を表２に示す。
【０１３８】
実施例５
次のようなトナー処方によりカラートナーを得た。
2005004108.tif 000009
【０１３９】
上記の各色の処方量にて、ミキサーで予備混練を行なってから、３本ロールミルで溶融混練をを行なった。次に、得られた混練物を冷却後約０．５〜３ｍｍに粗粉砕した後ＩＤＳ２型ジェット粉砕機で粉砕した。次に、分級して平均粒径７．７５μ、５μ以下の個数％が１２．８５％、１６μ以上の体積％が０．０７％のトナーを得た。
【０１４０】
得られたイエロー、マゼンタ及びシアントナーについては、熱風中にトナー粒子を通過させて、トナー粒子表面の改質を行なった。このトナー粒子を電子顕微鏡で観察したところ、処理してないブラックトナー粒子に比べて、イエロー、マゼンタ及びシアントナー粒子は明らかに角が取れて、丸みを帯びていた。
【０１４１】
前記の各カラー・トナー１００重量部に対して、シリカ微粉体を１．０部の割合で混合して負帯電の現像用トナーを作成した。
【０１４２】
一方、キャリアは下記処方によりコーテング液を調整した。
シリコン樹脂ＳＲ２４１１（トーレダウコーニング社製）      ３００部
トルエン                                                １２００部
【０１４３】
上記コーテング液を回転円盤型流動層コーテング装置に、平均粒径５０μｍのフェライトキャリア５Ｋｇと共に入れ、キャリアを被覆した。その後この被覆物を装置より取り出して、２５０℃で２時間加熱し、膜を熟成した。複写機にセットしてテストするため、トナ−濃度が５％になるように前記トナ−とキャリアの合計量が１０００ｇになるように計量して各色ごとの現像剤を作成した。各色ごとに、その３８０ｇをイマジオカラー２８００（リコー製複写機）の一部分を改造したカラーテストマシンにセットし、複写テストを行なった。テスト結果を表２に示す。
【０１４４】
カラーテストマシン
イマジオカラー２８００（リコー製複写機）が次のように作動するように、その一部分を改造した。
▲１▼合計・複写枚数が５０００枚に達したらその時点で現像部へのトナー補給は停止し、現像工程とクリーニング工程のみ行い、４箇所のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各現像部にて、ベタ画像複写（全面複写）を行なう。▲２▼各カラー現像剤のトナー濃度が２．５％になるまで減少したら、新たに設けた制御工程により、トナー濃度が５％になるまでトナーを現像部に補給する。▲３▼トナー濃度が５％になるまでトナーを補給したら、現像部へのトナー補給は停止する。また、▲１▼▲２▼▲３▼の操作を繰り返して行なう。
【０１４５】
実施例６
実施例５において結着樹脂を表１のようにかえた以外は、実施例５と同じようにテストした。結果を表２に示す。
【０１４６】
実施例７
実施例６において流動性付与剤を表１のようにかえた以外は、実施例６と同じようにテストした。結果を表２に示す。
【０１４７】
実施例８
実施例５において、イマジオカラー２８００（リコー製複写機）の定着部を図１に示すベルト・ロール定着装置にかえた以外は実施例５と同様にテストした。結果は表２に示すように、実施例５と同様に良好であった。
【０１４８】
実施例９
次のようにして重合トナーを作成した。
2005004108.tif 000010
【０１４９】
上記のように配合し、重合開始剤（２，２−アゾビスイソブチロニトリル）と共に反応容器に入れて重合を行ない、粒径６．８μｍのところで重合を停止して、この造粒した粒子を水洗した後乾燥して重合トナー粒子を得た。このトナー粒子を電子顕微鏡で観察すると球形であった。流動性付与剤は実施例７と同じものを添加して負帯電性の現像用トナーを作成した。一方、キャリアは実施例７のキャリアを使用して、トナ−濃度が５％になるように前記トナ−とキャリアの合計量が１０００ｇになるように計量して現像剤を作成した。
【０１５０】
2005004108.tif 000011
【０１５１】
上記のように配合し、重合開始剤（２，２−アゾビスイソブチロニトリル）と共に反応容器に入れて重合を行ない、粒径６．８μｍのところで重合を停止して、この造粒した粒子を水洗した後乾燥して重合トナー粒子を得た。このトナー粒子を電子顕微鏡で観察すると球形であった。流動性付与剤は実施例７と同じものを添加して負帯電性の現像用トナーを作成した。一方、キャリアは実施例７のキャリアを使用して、トナ−濃度が５％になるように前記トナ−とキャリアの合計量が１０００ｇになるように計量して現像剤を作成した。
【０１５２】
2005004108.tif 000012
【０１５３】
上記のように配合し、重合開始剤（２，２−アゾビスイソブチロニトリル）と共に反応容器に入れて重合を行ない、粒径６．８μｍのところで重合を停止して、この造粒した粒子を水洗した後乾燥して重合トナー粒子を得た。このトナー粒子を電子顕微鏡で観察すると球形であった。流動性付与剤は実施例７と同じものを添加して負帯電性の現像用トナーを作成した。一方、キャリアは実施例７のキャリアを使用して、トナ−濃度が５％になるように前記トナ−とキャリアの合計量が１０００ｇになるように計量して現像剤を作成した。
【０１５４】
2005004108.tif 000013
【０１５５】
上記のように配合し、重合開始剤（２，２−アゾビスイソブチロニトリル）と共に反応容器に入れて重合を行ない、粒径６．８μｍのところで重合を停止して、この造粒した粒子を水洗した後乾燥して重合トナー粒子を得た。このトナー粒子を電子顕微鏡で観察すると球形であった。流動性付与剤は実施例７と同じものを添加して負帯電性の現像用トナーを作成した。一方、キャリアは実施例７のキャリアを使用して、トナ−濃度が５％になるように前記トナ−とキャリアの合計量が１０００ｇになるように計量して現像剤を作成した。
【０１５６】
上記各色のカラートナーを各々３８０ｇ、イマジオカラー２８００（リコー製複写機）の一部分を改造したカラーテストマシンにセットしてテストを行なった。結果を表２に示す。
【０１５７】
カラーテストマシン
イマジオカラー２８００（リコー製複写機）が次のように作動するように、その一部を改造した。
▲１▼合計・複写枚数が５０００枚に達したらその時点で現像部へのトナー補給は停止し、現像工程とクリーニング工程のみ行い、４箇所のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各現像部にて、ベタ画像複写（全面複写）を行なう。▲２▼各カラー現像剤のトナー濃度が２．５％まで減少したら、新たに設けた制御工程により、トナー濃度が５％になるまで、それぞれの現像部に各色トナーを補給する。▲３▼トナー濃度が５％になるまでトナーを補給したら、現像部へのトナー補給は停止する。また、▲１▼▲２▼▲３▼の操作を繰り返して行なう。
【０１５８】
【表１】
2005004108.tif 000014
【０１５９】
【表２】
2005004108.tif 000015
【０１６０】
帯電量はブローオフ法により、次の▲１▼〜▲７▼の手順で測定した。
▲１▼トナーは自由に通過するがキャリアは通過できない金網を両端に取り付けた円筒型ケージを用いた。
▲２▼ケージに現像剤を約３ｇ入れて、「ケージ＋現像剤」の重量Ａを測定した。
▲３▼ゲージを電気的に絶縁して、エレクトロメータに接続した。次に、ケージの両側の金網の部分から、乾燥空気を吹き付けた。その際、ケージ内のトナーはキャリアから剥がされて、金網の部分からケージの外へ吹き飛ばされた。
▲４▼トナーにより持ち出された電荷により、ケージ内の現像剤の静電気は中性から外れて、失った電荷に対応する電位がエレクトロメータの端子に生じた。
▲５▼乾燥空気を吹き付けた後、そのケージの重量Ｂを測定した。
▲６▼「重量Ａ−重量Ｂ」から、ケージから持ち出されたトナー重量を計測した。
▲７▼帯電量を、「エレクトロメータの端子に生じた電位／持ち出されたトナー量」として算出した。
【０１６１】
【発明の効果】
本発明の画像形成方法によれば、複雑な検知手段を用いることなく、安価にトナーを排出・補給することにより、キャリア劣化、帯電量の低下を防止し、更に画像濃度の低下、トナー飛散を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ベルト・ロール定着の一例を示す図面である。
【図２】アモルファスシリコン感光体の層構成を説明するための模式的構成図である。
【図３】接触帯電の電荷特性の一例を示す図面である。
【図４】ローラ帯電の一例を示す説明図である。
【図５】ファーブラシ帯電、磁気ブラシ帯電の一例を示す説明図である。
【図６】交互電界の印加の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の定着工程で用いられる定着装置の一例を示す説明図である。
【図１】
2005004108.tif 000016
【図２】
2005004108.tif 000017
【図３】
2005004108.tif 000018
【図４】
2005004108.tif 000019
【図５】
2005004108.tif 000020
【図６】
2005004108.tif 000021
【図７】
2005004108.tif 000022