(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に画像を形成する画像形成方法であって、下記（ａ）〜（ｄ）を有する現像装置と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；
（ｂ）前記現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持体を有する現像手段；
（ｃ）前記現像剤担持体に対向して設けられた第１電極；
（ｄ）現像装置が画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極より少なくとも下端が下方に配置された第２電極；前記第１電極と第２電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段と、を用いており、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子において、下記式１より求められる円形度が０．９００以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式２を満足することを特徴とする画像形成方法。
【数１】
円形度ａ＝Ｌ0／Ｌ ・・・（１）
［式中、Ｌ0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］
【数２】
Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ−０．６４５  ・・・（２）
［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］
【請求項２】
前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現像剤担持体との間に配置された第３電極；
（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；
（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気接点；
（ｈ）現像剤の残量を検出するために、少なくとも、前記第１電極と前記第２電極間、及び前記現像剤担持体と前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記電子写真画像形成装置本体に伝達する第３電気接点；とをさらに有し、前記現像剤量検出手段が、前記電子写真画像形成装置本体によって、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出することができ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】
記録媒体上に画像を形成する画像形成方法であって、下記（ａ）、（ｂ）、（ｉ）を有する現像装置と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；
（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持体を有する現像手段；
（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電極；前記現像剤担持体に電圧が印加されて、前記現像剤担持体及び前記経路電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段と、を用いており、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子において、下記式１より求められる円形度が０．９００以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式２を満足することを特徴とする画像形成方法。
【数３】
円形度ａ＝Ｌ0／Ｌ ・・・（１）
［式中、Ｌ0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］
【数４】
Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ−０．６４５  ・・・（２）
［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］
【請求項４】
記録媒体上に画像を形成する画像形成方法であって、下記（ａ）〜（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｉ）を有する現像装置と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持体を有する現像手段；
（ｃ）前記現像剤担持体に同電位に設けられた第１電極；
（ｄ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極よりも少なくとも下端が下方に配置された第２電極；
（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電極；
（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；
（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気接点；前記電子写真画像形成装置本体によって、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極間に電圧が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段と、を用いており、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子において、下記式１より求められる円形度が０．９００以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式２を満足することを特徴とする画像形成方法。
【数５】
円形度ａ＝Ｌ0／Ｌ ・・・（１）
［式中、Ｌ0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］
【数６】
Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ−０．６４５  ・・・（２）
［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］
【請求項５】
前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現像剤担持体との間に配置さ
れた第３電極と、（ｈ）前記現像剤担持体と前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記画像形成装置本体に伝達する第３電気接点とをさらに有し、前記現像剤検出手段が、前記第１電極と第２電極間、前記現像剤担持体と経路電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電極間、前記現像担持体と経路電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出することができることを特徴とする請求項４に記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記現像剤が、下記式３を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【数７】
Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ−０．６４５  ・・・（３）
［但し、４．５＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
【請求項７】
前記現像剤が、下記式４を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【数８】
Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ−０．６４５・・・（４）
［但し、６．０＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
【請求項８】
前記現像剤が、下記式５を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【数９】
Ｙ≧ｅｘｐ５．４２×Ｘ−０．５８３  ・・・（５）
［但し、４．５＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
【請求項９】
電子写真画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、下記（ａ）〜（ｄ）を有する現像装置と、を有し、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；
（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持体を有する現像手段；
（ｃ）前記現像剤担持体に対向して設けられた第１電極；
（ｄ）現像装置部が画像形成装置本体に装着された際に、前記第１電極よりも少なくとも下端が下方に配置された第２電極；前記第１電極、第２電極は、前記第１電極と第２電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて、現像剤の残量を検出する現像剤量検出手段に用いられるものであり、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子において、下記式１より求められる円形度が０．９００以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式２を満足する現像剤を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【数１０】
円形度ａ＝Ｌ0／Ｌ ・・・（１）
［式中、Ｌ0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］
【数１１】
Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ−０．６４５  ・・・（２）
［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］
【請求項１０】
前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現像剤担持体との間に配置された第３電極；
（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；
（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気接点；
（ｈ）現像剤の残量を検出するために、少なくとも、前記第１電極と前記第２電極間、及び前記現像剤担持体と前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記電子写真画像形成装置本体に伝達する第３電気接点；とをさらに有し、前記現像剤量検出手段が、前記電子写真画像形成装置本体によって、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出することができることを特徴とする請求項９に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
電子写真画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、下記（ａ）、（ｂ）、（ｉ）を有する現像装置と、を有し、
（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；
（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持体を有する現像手段；
（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電極；前記経路電極は、前記現像剤担持体に電圧が印加されて、前記現像剤担持体及び前記経路電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段に用いられるものであり、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子において、下記式１より求められる円形度が０．９００以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式２を満足することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【数１２】
円形度ａ＝Ｌ0／Ｌ ・・・（１）
［式中、Ｌ0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］
【数１３】
Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ−０．６４５  ・・・（２）
［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］
【請求項１２】
電子写真画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、下記（ａ）〜（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｉ）を有する現像装置と、を有し、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；
（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持体を有する現像手段；
（ｃ）前記現像剤担持体に同電位に設けられた第１電極；
（ｄ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極よりも少なくとも下端が下方に配置された第２電極；
（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電極；
（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；
（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気接点；前記第１電極、第２電極、経路電極、第１電気接点、第２電気接点は、前記電子写真画像形成装置本体によって、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極間に電圧が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段に用いられるものであり、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子において、下記式１より求められる円形度が０．９００以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式２を満足することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【数１４】
円形度ａ＝Ｌ0／Ｌ ・・・（１）
［式中、Ｌ0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］
【数１５】
Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ−０．６４５  ・・・（２）
［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］
【請求項１３】
前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現像剤担持体との間に配置された第３電極と、（ｈ）前記現像剤担持体と前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記画像形成装置本体に伝達する第３電気接点とをさらに有し、前記現像剤検出手段が、前記第１電極と第２電極間、前記現像剤担持体と経路電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電極間、前記現像担持体と経路電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出することができることを特徴とする請求項１２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
前記現像剤が、下記式３を満足することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【数１６】
Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ−０．６４５  ・・・（３）
［但し、４．５＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
【請求項１５】
前記現像剤が、下記式４を満足することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【数１７】
Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ−０．６４５・・・（４）
［但し、６．０＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
【請求項１６】
前記現像剤が、下記式５を満足することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【数１８】
Ｙ≧ｅｘｐ５．４２×Ｘ−０．５８３  ・・・（５）
［但し、４．５＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
【請求項１７】
前記トナー粒子が、磁性体を結着樹脂１００質量部に対して６０乃至１５０質量部含有していることを特徴とする請求項９〜１６のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１８】
前記磁性体が、少なくともケイ素原子を含有することを特徴とする請求項１７記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１９】
前記トナー粒子に含有される結着樹脂の酸価が１乃至５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする請求項９〜１８のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２０】
前記トナー粒子に含有される結着樹脂がポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項９〜１９のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２１】
前記トナー粒子に含有される離型剤の少なくとも一つの融点が６０乃至１２０℃であることを特徴とする請求項９〜２０のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２２】
前記現像剤が、粒径０．１乃至５．０μｍの粒子を少なくともトナー粒子１００質量部に対して０．０５乃至５質量部含有することを特徴とする請求項９〜２１のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２３】
前記現像剤がシリカを含有し、かつ該シリカがシリカ１００質量部に対して０．５乃至２０質量部のシリコーンオイルで処理されていることを特徴とする請求項９〜２２のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２４】
前記現像剤がシリカを含有し、かつ該シリカがシリカ１００質量部に対して０．５乃至２０質量部のヘキサメチルジシラザンで処理されていることを特徴とする請求項９〜２３のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２５】
前記経路電極は、前記経路に沿って設けられた板状部材であることを特徴とする請求項１１〜２４のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２６】
前記第３電極は、前記第２電極と一体又は別体に形成され、且つ前記現像剤担持体に対向して配置されていることを特徴とする請求項１０、１３〜２５のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２７】
前記形成すべき画像に応じた静電潜像は、電子写真感光体に形成された静電潜像であり、前記現像剤担持体は現像ローラであり、前記第１電極及び前記第２電極は、該現像ローラの長手方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項９、１０、１２〜２６のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２８】
前記第１電極と、前記第２電極を支持する現像枠体とによって前記現像枠体に対して平行に延びる下方が開放した凹部が形成されていることを特徴とする請求項９、１０、１２〜２７のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２９】
前記現像装置は、前記現像剤担持体と前記経路電極との間に設けられた中間電極を有することを特徴とする請求項１１〜２８のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３０】
前記第１及び第２電極は、板状及び棒状の電極の組み合わせであることを特徴とする請求項９、１０、１２〜２９のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３１】
前記第１電極及び第２電極は共に板状であって、前記現像剤担持体の長手方向と交差する方向における長さは、前記第１電極の方が前記第２電極よりも長いことを特徴とする請求項９、１０、１２〜３０のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３２】
前記現像装置は、現像剤を攪拌する現像剤攪拌手段を有し、少なくとも前記第１電極及び第２電極は前記現像剤攪拌手段の回転によって生じる現像剤の移動領域に配置されることを特徴とする請求項９、１０、１２〜３１のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３３】
前記現像剤を収納する現像剤収納部の容量が４００ｃｍ３以上１０００ｃｍ３未満であることを特徴とする請求項９〜３２のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷の如き画像形成方法及びトナージェット法に用いられる現像剤、画像形成方法及びプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、例えば現像剤の補給等、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行うことができるので、格段に利便性を向上することができる。このような利点からプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。
【０００３】
このようなカートリッジ方式の電子写真画像形成装置では、上述のように、ユーザー自身がカートリッジを交換することができ、そのため、現像装置内の現像剤残量を検出し、現像剤量が少なくなった場合にそれを表示し、警告する手段が設けられており、画像濃度低下等が発生する前に、ユーザーにカートリッジ交換を促すようになっているものがある。
【０００４】
このようなカートリッジの寿命検出については、種々の方法が提案されており、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性の記憶手段を利用して、カートリッジの使用量を積算して記憶させる方法が提案されている。例えば特開昭６１−１８５７６１号公報では、プロセスカートリッジ内の感光ドラムを、レーザ光または発光ダイオードなどによって露光させる場合、露光時間の情報を加算記憶することにより、現像剤残量に対応する情報を加算記憶する手段を備えた電子写真画像形成装置について述べられている。
【０００５】
また、このようなカートリッジには、装置本体に対して着脱交換される機会が多いため、記憶手段をカートリッジ自体に内蔵して、一つの装置本体に対して複数のカートリッジが使用された場合の検出精度を高めるという提案もなされている。例えば、特開昭６３−２１２９５６号公報では、カートリッジ内にメモリを設け、装置本体には、メモリの読み出し及び書き込みを行うための手段と、メモリから読み出した内容と電子写真動作とに基づいてカートリッジの寿命に関連する情報の演算を行い、その情報をメモリに書き込ませる電子写真画像形成装置が提案されている。
【０００６】
また、他の現像剤の消費量の検出方法として、カートリッジ内の現像剤の残量を直接検出する方法についても提案されている。例えば、特開昭６２−６２３５２号公報では、現像剤担持体である現像スリーブの近傍に検知用アンテナを配して、現像スリーブにＡＣ電圧を印加した時に、アンテナに誘起される電流を測定し、それがスリーブとアンテナ間の現像剤量に応じて変化することを利用して現像剤の残量を検知する方法について述べられている。
【０００７】
また、特開平５−１００５７１号公報には、二本の電極棒の代わりに、所定の間隔を持って平行に同一面上に配置された二つの平行電極を凸凹形状に組み合わせた現像剤検知電極部材を備え、この現像剤検知部材を現像剤容器の下面に設置した現像剤検出装置を開示している。この装置は、平面状態に設置された平行電極間の静電容量の変化を検知して現像剤残量を検知するものである。
【０００８】
しかしながら、上記いずれの現像剤検出装置も、現像剤容器内における現像剤の有無を検出するもの、すなわち現像剤容器内の現像剤を使い切る直前に現像剤が少ないことを検出できるのみであり、現像剤容器内にどの程度の現像剤が残っているかを検出することはできなかった。
【０００９】
これに対して、現像剤容器内の現像剤量を逐次検出することができれば、現像剤容器内の現像剤使用状態をユーザー自身が知ることが可能となり、交換時期に合わせて新しいプロセスカートリッジを用意することができ、ユーザーにとって極めて好便である。
【００１０】
このような逐次残量検知システムとしては、例えば、特開平９−１２０２３８号公報、特開平１０−１３３５４３号公報、及び特開平１０−１３３５４４号公報等に記載されているが、これらのシステムでは未だに誤差が生じることがあり、精度の高い残量検知について検討の余地を残しているのが現状である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、現像装置やプロセスカートリッジ内に残っている現像剤量（トナー量）を精度良く検出し、現像剤残量や残りのプリント可能枚数を逐次ユーザーに報知することができ、ユーザーにとって極めて有益な現像剤残量検出手段を有する新規の画像形成方法、この画像形成方法に用いられる現像剤及びプロセスカートリッジを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
従来、逐次残量検出手段は現像装置のみからの改良が行われてきたが、現像剤残量にばらつきを生じることがあった。
【００１３】
本発明者らは、鋭意検討の結果、特定の現像剤特性と、特定の現像剤量検出手段との組み合わせを選択することにより、今まで以上に現像剤量検出精度が上がることを発見し、本発明に至った。
【００１４】
即ち、本発明は以下の通りである。
（１）記録媒体上に画像を形成する画像形成方法であって、下記（ａ）〜（ｄ）を有する現像装置と、
（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；
（ｂ）前記現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持体を有する現像手段；
（ｃ）前記現像剤担持体に対向して設けられた第１電極；
（ｄ）現像装置が画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極より少なくとも下端が下方に配置された第２電極；前記第１電極と第２電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段と、を用いており、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５μｍ乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子において、下記式１より求められる円形度が０．９００以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式２を満足することを特徴とする画像形成方法。
【００１５】
【数２８】
円形度ａ＝Ｌ0／Ｌ  ・・・（１）
［式中、Ｌ0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］
【００１６】
【数２９】
Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ−０．６４５  ・・・（２）
［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］
（２）前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現像剤担持体との間に配置された第３電極；
（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；
（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気接点；
（ｈ）現像剤の残量を検出するために、少なくとも、前記第１電極と前記第２電極間、及び前記現像剤担持体と前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記電子写真画像形成装置本体に伝達する第３電気接点；とをさらに有し、前記現像剤量検出手段が、前記電子写真画像形成装置本体によって、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出することができることを特徴とする（１）の画像形成方法。
（３）記録媒体上に画像を形成する画像形成方法であって、下記（ａ）、（ｂ）、（ｉ）を有する現像装置と、
（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；
（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持体を有する現像手段；
（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電極；前記現像剤担持体に電圧が印加されて、前記現像剤担持体及び前記経路電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段と、を用いており、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子において、上記式１より求められる円形度が０．９００以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、上記式２を満足することを特徴とする画像形成方法。
（４）記録媒体上に画像を形成する画像形成方法であって、下記（ａ）〜（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｉ）を有する現像装置と、
（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；
（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持体を有する現像手段；
（ｃ）前記現像剤担持体に同電位に設けられた第１電極；
（ｄ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極よりも少なくとも下端が下方に配置された第２電極；
（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電極；
（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；
（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気接点；前記電子写真画像形成装置本体によって、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極間に電圧が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段と、を用いており、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子において、上記式１より求められる円形度が０．９００以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、上記式２を満足することを特徴とする画像形成方法。
（５）前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現像剤担持体との間に配置された第３電極と、（ｈ）前記現像剤担持体と前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記画像形成装置本体に伝達する第３電気接点とをさらに有し、前記現像剤検出手段が、前記第１電極と第２電極間、前記現像剤担持体と経路電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電極間、前記現像担持体と経路電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出することができることを特徴とする（４）の画像形成方法。（６）電子写真画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、下記（ａ）〜（ｄ）を有する現像装置と、を有し、
（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；
（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持体を有する現像手段；
（ｃ）前記現像剤担持体に対向して設けられた第１電極；
（ｄ）現像装置部が画像形成装置本体に装着された際に、前記第１電極よりも少なくとも下端が下方に配置された第２電極；前記第１電極、第２電極は、前記第１電極と第２電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて、現像剤の残量を検出する現像剤量検出手段に用いられるものであり、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子において、上記式１より求められる円形度が０．９００以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、上記式２を満足する現像剤を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
（７）前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現像剤担持体との間に配置された第３電極；
（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；
（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気接点；
（ｈ）現像剤の残量を検出するために、少なくとも、前記第１電極と前記第２電極間、及び前記現像剤担持体と前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記電子写真画像形成装置本体に伝達する第３電気接点；とをさらに有し、前記現像剤量検出手段が、前記電子写真画像形成装置本体によって、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出することができることを特徴とする（６）のプロセスカートリッジ。
（８）電子写真画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、下記（ａ）、（ｂ）、（ｉ）を有する現像装置と、を有し、
（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；
（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持体を有する現像手段；
（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電極；前記経路電極は、前記現像剤担持体に電圧が印加されて、前記現像剤担持体及び前記経路電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段に用いられるものであり、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子において、上記式１より求められる円形度が０．９００以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、上記式２を満足することを特徴とするプロセスカートリッジ。
（９）電子写真画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、下記（ａ）〜（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｉ）を有する現像装置と、を有し、
（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；
（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持体を有する現像手段；
（ｃ）前記現像剤担持体に同電位に設けられた第１電極；
（ｄ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極よりも少なくとも下端が下方に配置された第２電極；
（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電極；
（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；
（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気接点；前記第１電極、第２電極、経路電極、第１電気接点、第２電気接点は、前記電子写真画像形成装置本体によって、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極間に電圧が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段に用いられるものであり、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子において、上記式１より求められる円形度が０．９００以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、上記式２を満足することを特徴とするプロセスカートリッジ。
（１０）前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現像剤担持体との間に配置された第３電極と、（ｈ）前記現像剤担持体と前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記画像形成装置本体に伝達する第３電気接点とをさらに有し、前記現像剤検出手段が、前記第１電極と第２電極間、前記現像剤担持体と経路電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電極間、前記現像担持体と経路電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出することができることを特徴とする（９）のプロセスカートリッジ。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、現像剤残量（トナー残量）検出における現像剤残量のばらつきに関し、現像剤（トナー）物性と現像剤量検出手段との組み合わせを選択することにより今まで以上に現像剤残量検出精度が上がることを発見し、発明に至った。
【００１８】
すなわち本発明の現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５μｍ乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子において、上記式１より求められる円形度が０．９００以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、上記式２を満足することを特徴とする。
【００１９】
本発明の現像剤の条件として、より好ましくは、
【００２０】
【数３０】
Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ-0.645  ・・・（３）
［但し、４．５＜Ｘ≦１０．０（μｍ）より好ましくは６．０＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
更に好ましくは、
【００２１】
【数３１】
Ｙ≧ｅｘｐ５．４２×Ｘ-0.583  ・・・（５）
［但し、４．５＜Ｘ≦１０．０（μｍ）より好ましくは６．０＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
更に好ましくは、
【００２２】
【数３２】
Ｙ≧ｅｘｐ５．３７×Ｘ-0.545  ・・・（６）
［但し、４．５＜Ｘ≦１０．０（μｍ）より好ましくは６．０＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
の少なくとも何れかの条件を満足する場合、今まで以上に現像剤残量検出精度が上がることを発見した。
【００２３】
現像剤形状及び現像剤粒度の関係は、現像剤（トナー）の空隙率を制御しうる指標であり、現像装置内の現像剤タップ状態を示すものである。
即ち、上記式の少なくとも何れかの条件を満足する場合、現像装置の現像剤収納部（以下、現像剤容器ともいう）内に現像剤を偏りなく存在させることが可能となり、現像剤容器内に空洞等を形成しにくくなる。従って、本発明において、このような現像剤を使用することで、残量検出をしやすい粉体状態をとりやすくなる。それに対し、現像剤の粒度が粗く、現像剤形状が不定形である場合、タップ密度の測定ばらつきが増加し易い。これが現像剤量検出において悪影響し、残量検出精度を悪化させていることが明らかとなった。
【００２４】
すなわち、現像剤の重量平均粒子径（Ｘ）が１５μｍよりも大きい、または現像剤の円形度０．９００以上の粒子が個数基準の累積で９０％に満たない、または円形度０．９５０以上の粒子の個数基準累積値（Ｙ）が上記条件を満たすのに不十分である場合では、上記理由により残量検出精度が悪化することがある。一方、現像剤の重量平均粒子径が４．５μｍ以下であると、流動性が悪化し残量検出制度が悪化する場合がある。なお、個数基準累積値は、所定値以上の円形度における現像剤の累積個数％で表される。
【００２５】
また、現像剤のより好ましい条件としての粒度分布範囲としては、上記式３を、より好ましくは下記式７、８、９を満足することが好ましい。
【００２６】
すなわち本発明の現像剤の粒度分布が、重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）、個数分布から求めた個数基準の粒径４．００μｍ以下の現像剤粒子の個数％をＺ（個数％）とした時、下記の数式で表される条件、
【００２７】
【数３３】
ｅｘｐ７．０×Ｘ-2.5≦Ｚ≦ｅｘｐ９．１×Ｘ-2.9  ・・・（７）
［但し、６．０＜Ｘ≦１５．０（μｍ）］
より好ましくは、
【００２８】
【数３４】
ｅｘｐ７．０×Ｘ-2.5≦Ｚ≦ｅｘｐ９．１×Ｘ-2.9  ・・・（８）
［但し、６．０＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
更に好ましくは、
【００２９】
【数３５】
ｅｘｐ７．０×Ｘ-2.5≦Ｚ≦ｅｘｐ８．５×Ｘ-2.8  ・・・（９）
［但し、６．０＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
を満足することが好ましい。
【００３０】
さらに、現像剤粒度分布は、現像剤の空隙率を制御しうる指標であり、現像装置内の現像剤タップ状態を示すものである。現像剤粒度が粗い、又は粒度分布がブロードである場合、タップ密度の測定ばらつきが増加しやすい。これが現像剤量検出において悪影響し、現像剤量検出精度を悪化させていることが明らかとなった。更には、ある特定の粒度分布を有していることにより、本発明の現像剤量検出システムの精度がより向上することが明らかとなった。
【００３１】
すなわち、ｅｘｐ７．０×Ｘ-2.5＞Ｚを満足する場合、または粒度分布がシャープである場合では、帯電量の安定性が得られるが、タップ密度の測定ばらつきが増加し、残量検出精度が悪化することがある。また、現像剤粒子の重量平均粒子径が１５μｍを越える場合では、現像剤のタップ密度の測定ばらつきが増加し、残量検出精度が悪化することがある。
【００３２】
一方、Ｚ＞ｅｘｐ９．１×Ｘ-2.9を満足する場合、または現像剤粒子の重量平均粒子径が６μｍ未満の場合、流動性が悪化し、残量検出精度を悪化させることがある。
【００３３】
即ち、現像剤の形状、粒度、粒度分布を制御することで、現像剤容器内の現像剤の残量を精度よく検出することが可能となるのである。
【００３４】
本発明の効果は、現像剤収納部の小から中容量なもの、すなわち容積４００cm3以上１０００cm3未満（より好ましくは５００cm3以上９００cm3以下）、トナー充填量２００ｇ以上７００ｇ未満（より好ましくは３００ｇ以上６００ｇ以下）の場合、より効果的に発揮される。
【００３５】
現像剤収納部が大容量でトナー充填量が大となる程、現像剤量検出精度の誤差を発生しやすいが、本発明の構成によれば精度が格段に向上する。
【００３６】
なお、前記粒度分布については、従来より知られている種々の方法によって測定できるが、本発明においてはコールターカウンターのマルチサイザーを用いて行う。
【００３７】
測定装置としては、コールターカウンターのマルチサイザーII型またはIIＥ型（コールター社製）を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス（日科機製）及び一般的なパーソナルコンピューターを接続し、電解液は特級又は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調整する。
【００３８】
測定法としては前記電解水溶液１００乃至１５０ｍＬ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１乃至５ｍＬ加え、更に測定試料を２乃至２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１乃至３分間分散処理を行い、前記コールターカウンターのマルチサイザーII型により、１００μｍアパーチャーを用いて測定する。現像剤の体積、個数を測定して、体積分布と個数分布とを算出し、体積分布から求めた重量基準の重量平均粒子径を求める。また、個数分布から対象粒径に該当する現像剤の個数から、粒径４．００μｍ以下の現像剤個数％を求める。
本発明における平均円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本発明では東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定を行い、測定された粒子の円形度を下式（１）
【００３９】
【数３６】
円形度ａ＝Ｌ0／Ｌ  ・・・（１）
［式中、Ｌ0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］
により求め、更に下式（１０）で示すように測定された全粒子の円形度の総和を全粒子数で除した値を平均円形度と定義する。
【００４０】
【数３７】
0004464001.tif 000002
［式中、ｂ；平均円形度、ａｉ；円形度、ｍ；測定粒子数を示す。］
本発明に用いている円形度は現像剤粒子の凹凸の度合いの指標であり、現像剤が完全な球形の場合１．０００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。本発明の現像剤の平均円形度は０．９５８以上となることが現像剤量検出精度をより向上させ、より好ましい。
【００４１】
なお、本発明で用いている測定装置である「ＦＰＩＡ−１０００」は、各粒子の円形度を算出後、平均円形度及び円形度標準偏差の算出に当たって、得られた円形度によって、円形度０．４０〜１．００を６１分割したクラスに粒子を分け、分割点の中心値と頻度を用いて平均円形度及び円形度標準偏差の算出を行う算出法を用いている。しかしながら、この算出法で算出される平均円形度及び円形度標準偏差の各値と、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式によって算出される平均円形度及び円形度標準偏差の誤差は非常に少なく、実質的には無視できる程度であり、本発明においては、算出時間の短縮化や算出演算式の簡略化の如きデータの取り扱い上の理由で、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式の概念を利用し、一部変更したこのような算出法を用いても良い。
【００４２】
円形度の具体的な測定方法としては、容器中に、予め不純物を除去した水１００乃至１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１乃至０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１乃至０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散機（５０ｋＨｚ、１２０Ｗ）で約１乃至３分間分散処理を行い、分散液濃度を１２０００乃至１５０００個／μｌとして、上記フロー式粒子像測定装置を用い、０．６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満の円相当径を有する粒子の円形度分布を測定する。
【００４３】
なお、本発明において、３μｍ以上の円相当径の粒子群についてのみの円形度で論ずる理由は、３μｍ未満の円相当径の粒子群には現像剤粒子とは独立して存在する外部添加剤の粒子群も多数含まれるため、その影響により現像剤粒子群についての円形度が正確に見積もれないからである。
【００４４】
円形度の測定の概略は、東亜医用電子社（株）発行のＦＰＩＡ−１０００のカタログ（１９９５年６月版）、測定装置の操作マニュアル及び特開平８−１３６４３９号公報に記載されているが、以下の通りである。
【００４５】
試料分散液は、フラットで扁平なフローセル（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ように、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二次元画像として撮影される。それぞれの粒子の二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。それぞれの粒子の二次元画像の投影面積及び投影像の周囲長から上記の円形度算出式を用いて各粒子の円形度を算出する。
【００４６】
本発明の現像剤は、前述した重量平均粒子径と個数％から求められる粒度分布条件を少なくとも満たすものであり、かつ少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子を有する。本発明の現像剤は、現像剤の流動性の向上等を目的として、例えば無機微粉体のような外添剤を更に含むのが一般的である。以下、本発明の現像剤に用いられるトナー粒子について説明する。
【００４７】
本発明の現像剤は離型剤を含有することが好ましい。以下に本発明に用いられる離型剤（以下、「ワックス」ともいう）について説明する。
【００４８】
本発明の現像剤は、該現像剤に含有される離型剤の少なくとも一つの融点が、６０乃至１２０℃であることが好ましい。この低融点の離型剤を含有することにより、現像剤の低温定着性能が向上する。
【００４９】
また、本発明の現像剤は、低融点の離型剤を含有することにより粉砕性がより向上し、前述した粒径（及び形状）をより効率よく達成でき、その結果現像剤の残量検出の精度を向上させることが可能となる。離型剤の融点が６０℃未満である場合、現像剤の凝集性が悪化し、残量検出精度が著しく低下することがある。一方、離型剤の融点が１２０℃を超える場合、粉砕性向上の効果が低下し所望の形状、粒度が得られにくくなり、残量検出精度が著しく低下させることがある。
【００５０】
本発明に用いる離型剤（ワックス成分）の現像剤中の含有量は、結着樹脂成分１００質量部に対して０．２乃至２０質量部であることが好ましく、より好ましくは２乃至１０質量部である。０．２質量部未満では、ワックスを含有した離型効果が表れにくく、高温での耐オフセット性が得られにくく、また、定着性も低下することがある。また、２０質量部を超える場合には、現像剤中にワックス成分を均一に分散させることが困難となり、帯電性に影響を与え、また現像剤の凝集性が高くなり、現像性が悪化し、更に不良帯電によるかぶりも増加することがある。更には本発明の目的である残量検出精度が低下することがある。
【００５１】
本発明に用いられるワックスには、従来より離型剤として知られている種々のワックス成分を用いることができ、次のようなものがある。例えば炭化水素系ワックスとしては、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス等がある。
【００５２】
官能基を有するワックスとしては、酸化ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物；又は、それらのブロック共重合物；キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろうの如き植物系ワックス；みつろう、ラノリン、鯨ろうの如き動物系ワックス；オゾケライト、セレシン、ペトロラクタムの如き鉱物系ワックス；モンタン酸エステルワックス、カスターワックスの如き脂肪族エステルを主成分とするワックス類：脱酸カルナバワックスの如き脂肪族エステルを一部又は全部を脱酸化したものが挙げられる。
【００５３】
更に、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、または更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルカルボン酸類の如き飽和直鎖脂肪酸；ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂肪酸；ステアリルアルコール、エイコシルアルコール、ベヘニルアルコール、カウナビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、または更に長鎖のアルキル基を有するアルキルアルコールの如き飽和アルコール；ソルビトールの如き多価アルコール；リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドの如き脂肪族アミド；メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドの如き飽和脂肪族ビスアミド；エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ'−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ'−ジオレイルセバシン酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド類；ｍ−キシレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ'−ジステアリルイソフタル酸アミドの如き芳香族系ビスアミド；ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムの如き脂肪族金属塩（一般に金属石けんといわれているもの）；ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物；植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物等が挙げられる。
【００５４】
ビニルモノマーでグラフトされたワックスとしては、脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸の如きビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックスがある。
【００５５】
好ましく用いられるワックスとしては、オレフィンを高圧下でラジカル重合したポリオレフィン；高分子量ポリオレフィン重合時に得られる低分子量副生成物を精製したポリオレフィン；低圧下でチーグラー触媒、メタロセン触媒の如き触媒を用いて重合したポリオレフィン；放射線、電磁波又は光を利用して重合したポリオレフィン；パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス；ジントール法、ヒドロコール法、アーゲ法等により合成される合成炭化水素ワックス；炭素数一個の化合物をモノマーとする合成ワックス；水酸基、カルボキシル基又はエステル基の如き官能基を有する炭化水素系ワックス；炭化水素系ワックスと官能基を有する炭化水素系ワックスとの混合物；これらのワックスを母体としてスチレン、マレイン酸エステル、アクリレート、メタクリレート、無水マレイン酸の如きビニルモノマーでグラフト変性したワックスが挙げられる。
【００５６】
また、これらのワックスを、プレス発汗法、溶剤法、再結晶法、真空蒸留法、超臨界ガス抽出法又は融液晶析法を用いて分子量分布をシャープにしたものや低分子量固形脂肪酸、低分子量固形アルコール、低分子量固形化合物、その他の不純物を除去したものも好ましく用いられる。
【００５７】
これらのワックスは、相対的に、低融点のもの、枝分かれ構造のものや官能基の如き極性基を有するものや主成分とは異なる成分で変性されたものは可塑作用を発揮し、現像剤の定着性に寄与し、またワックス等他成分の均一分散に寄与する。一方、高融点のもの、より直鎖構造のものや官能基を有しない無極性のものや未変性のストレートなものは離型作用を発揮し、現像剤の耐オフセット性や耐ブロッキング性に寄与する。これらを組み合わせることで、定着性と耐オフセット性、耐ブロッキング性をバランス良く両立することができるようになる。
【００５８】
なお、ワックス（離型剤）の融点は、例えばパーキンエルマー社製のＤＳＣ−７やＴＡインスツルメンツジャパン社製のＤＳＣ２９２０を用いて昇温速度１０℃／ｍｉｎでＡＳＴＭ  Ｄ３４１８の温度測定パターンに準じて測定され、その最高融解温度のピークトップの値とする。
【００５９】
更に、該ワックスの２５℃における針入度は１０ｍｍ未満であることが好ましい。特に好ましくは、８ｍｍ以下である。針入度が１０ｍｍ以上では、高温における耐オフセット性能を悪化させ、更には現像剤の粉体流動性や凝集性に悪影響を及ぼし、フェーディング現象やかぶり等が悪化しやすい。更には本発明の目的である残量検出精度が著しく低下することがある。
【００６０】
ワックスの針入度は、その測定方法は特に限定されないが、本発明では、例えば針入度計を用いて、２５℃、１００ｇ、５秒の条件下で、測定することができる。
【００６１】
また、該ワックスは、ＧＰＣにより測定される数平均分子量（Ｍｎ）がポリエチレン換算で１００乃至３０００であることが好ましい。Ｍｎが１００未満では、離型効果を十分に得ることが困難となり、また現像剤中に分散させることも困難となることがある。また、Ｍｎが３０００を超える場合には、定着性に悪影響を及ぼすことがある為、好ましくない。
【００６２】
本発明に用いられるワックスの分子量の測定は、以下の方法で行うことができる。
＜ワックスのＧＰＣ測定条件＞
装置：ＧＰＣ−１５０Ｃ（ウォーターズ社製）
カラム：ＧＭＨ−ＨＴ（東ソー社製）
温度：１３５℃
溶媒：ｏ−ジクロロベンゼン（０．１％アイオノール添加）
流速：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
試料：濃度０．１５質量部の試料を０．４ｍＬ注入
以上の条件で測定し、試料の分子量換算にあたっては単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用する。更に、ワックスの分子量は、Ｍａｒｋ−Ｈｏｕｗｉｎｋ粘度式から導き出される換算式で換算することによって算出される。
【００６３】
更に、本発明の現像剤に含まれるトナー粒子は、ＴＨＦ可溶成分のＧＰＣにより測定される分子量分布において、分子量３，０００乃至５０，０００の領域、好ましくは分子量３，０００乃至３０，０００の領域に少なくとも一つピークを有し、分子量１００，０００乃至１０，０００，０００、好ましくは分子量１００，０００乃至５，０００，０００、更に好ましくは１００，０００乃至１，０００，０００の領域に少なくとも一つピーク又はショルダーを有することが好ましい。分子量分布において、トナー粒子がこのようなピークを有することによって、定着性、耐オフセット性及び保存性がバランス良く保たれると共に、耐久性、均一帯電性を現像剤に付与することができる。さらに、このようなピークを有することでトナー製造時の粉砕性が向上し結果として所望の形状、粒度分布を達成しやすくなりそれにより現像剤の残量検出の精度が向上する。
【００６４】
トナー粒子の高分子量成分のピーク分子量が１００，０００未満の場合、現像剤の耐高温オフセット性が満足なものとならないばかりか、本発明に係るワックス成分の分散性や分散状態の保持が不十分となり、画像濃度の低下等の画像欠陥を生じ易くなる。一方、トナー粒子のピーク分子量が１０，０００，０００を超える場合には、耐高温オフセット性は良好になるものの、定着性が低下し、製造時における粉砕性が低下して生産性の低下を招くことがある。
【００６５】
また、トナー粒子の低分子量成分のピーク分子量が３，０００未満の場合には、ワックス成分による可塑化が急激なものとなる為、耐高温オフセット性や保存性に重大な問題を生じ易くなる。その結果、現像剤が現像剤容器内でパッキングしやすくなり残量の検出精度が低下する。また、局部的に相分離を生じ易くなる為、現像剤の摩擦帯電も不均一なものとなり現像特性も悪化することがある。一方、トナー粒子の低分子量成分のピーク分子量が５０，０００を超えると、該ワックス成分の分散状態はある程度改善され現像特性は向上するものの、定着性が十分なものではなくなり易く、この場合にも製造時の粉砕性が低下し、生産性の低下を招くことがある。
【００６６】
このように、トナー粒子の二つの分子量領域に少なくとも一つずつピークを持たせることにより、定着性と耐オフセット性をバランス良く両立させることができ、更に、前述したようなワックス（離型剤）を含有し、特定の円形度の現像剤とすることにより、現像剤を可塑化する効果と離型作用を与える効果が程よく調整することができるようになり、相乗的に定着性と耐オフセット性、耐ブロッキング性のバランスの良い両立が達成でき、さらに現像剤残量の検出精度の向上につながる。
【００６７】
次に本発明の現像剤に用いられる結着樹脂について説明する。
【００６８】
本発明の現像剤に上記のような分子量分布を持たせる為に、本発明に用いる結着樹脂成分は、ＴＨＦ可溶成分のＧＰＣにより測定される分子量分布において、分子量３，０００乃至５０，０００の領域に少なくとも一つピークを有する低分子量重合体と、分子量１００，０００乃至１０，０００，０００の領域に少なくとも一つピーク又はショルダーを有する高分子量重合体からなることが好ましい。
【００６９】
これらの結着樹脂成分は、現像剤の製造に際し、予めワックス成分を混合、分散させておくこともできる。特に、結着樹脂成分製造時にワックス成分と高分子量重合体とを溶剤に予備溶解した後、低分子量重合体溶液と混合する方法が好ましい。予めワックス成分と高分子量成分を混合しておくことで、ミクロ領域での相分離が緩和され、高分子量成分を再凝集させず、低分子量成分との良好な分散状態が得られる。
【００７０】
本発明において、現像剤又は結着樹脂の、ＴＨＦ（テトラハイドロフラン）を溶媒としたＧＰＣによる分子量分布は次の条件で測定される。
【００７１】
４０℃のヒートチャンバ中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてテトラハイドロフラン（ＴＨＦ）を毎分１ｍＬの流速で流し、試料のＴＨＦ溶液を約１００μＬ注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば東ソー社製、または昭和電工社製の分子量が１０2乃至１０7程度のものを用い、少なくとも１０点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。検出器にはＲＩ（屈折率）検出器を用いる。カラムとしては、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良い。例えば昭和電工社製のｓｈｏｄｅｘ  ＧＰＣ  ＫＦ−８０１，８０２，８０３，８０４，８０５，８０６，８０７，８００Ｐの組み合わせや、東ソー社製のＴＳＫｇｅｌＧｌ０００Ｈ（Ｈ  ＸＬ），Ｇ２０００Ｈ（Ｈ  ＸＬ），Ｇ３０００Ｈ（ＨＸＬ），Ｇ４０００Ｈ（Ｈ  ＸＬ），Ｇ５０００Ｈ（Ｈ  ＸＬ），Ｇ６０００Ｈ（Ｈ  ＸＬ），Ｇ７０００Ｈ（Ｈ  ＸＬ），ＴＳＫｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎの組み合わせを挙げることができる。
【００７２】
試料は以下のようにして作製する。
【００７３】
試料をＴＨＦに入れ、数時間放置した後、十分振とうしＴＨＦとよく混ぜ（試料の合一体がなくなるまで）、更に１２時間以上静置する。このときＴＨＦ中への試料の放置時間が２４時間以上となるようにする。その後、サンプル処理フィルター（ポアサイズ０．４５乃至０．５μｍ、例えばマイショリディスクＨ−２５−５（東ソー社製）、エキクロディスク２５ＣＲ（ゲルマン  サイエンス  ジャパン社製）等が利用できる）を通過させたものを、ＧＰＣの測定試料とする。試料濃度は、樹脂成分が０．５乃至５ｍｇ／ｍＬとなるように調整する。
【００７４】
本発明の現像剤に含有される結着樹脂の酸価が１乃至５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。より好ましくは、１乃至３０ｍｇＫＯＨ／ｇである。樹脂酸価は現像剤帯電特性に関与し、現像剤帯電性の環境安定性に影響を与える。さらには現像剤表面抵抗のばらつきにも影響を与える。酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の場合、帯電立ち上がりが悪くなりやすく、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であると環境特性（特に高温高湿下での帯電性）が悪化することがある。このように、本発明の現像剤に帯電性の環境依存性がある場合、現像剤の流動性、静電付着性、現像剤表面抵抗（吸着水の影響）が変動し、現像剤量検出において検出精度にばらつきが生じやすい。
【００７５】
即ち、現像剤に含有される結着樹脂の酸価を１乃至５０ｍｇＫＯＨ／ｇに制御することで、帯電性の安定した、残量検出精度の安定した現像剤を得ることが可能となる。なお、本発明における酸価の測定は、例えばＪＩＳ  Ｋ−００７０に記載されている方法、またはこの方法に準じて測定することができる。
【００７６】
本発明で用いられるトナー中樹脂の酸価・水酸基価の測定について、より具体的に説明する。
＜酸価の測定＞
基本操作はＪＩＳ  Ｋ−００７０に属する。
１）試料はあらかじめ結着樹脂（重合体成分）以外の添加物を除去して使用するか、試料の結着樹脂以外の成分の含有量を求めておく。トナーまたは結着樹脂の粉砕品０．５乃至２．０ｇを精秤する。このときの結着樹脂成分をＷｇとする。
２）３００（ｍｌ）のビーカーに試料を入れ、トルエン／エタノール（４／１）の混合液１５０（ｍｌ）を加え溶解する。
３）０．１ｍｏｌ／ｌのＫＯＨのエタノール溶液を用いて、電位差滴定測定装置を用いて測定する。（たとえば、京都電子株式会社の電位差的定測定装置ＡＴ−４００(win workstation)とＡＢＰ−４１０電動ビュレットを用いての自動滴定が利用できる。
４）この時のＫＯＨ溶液の使用量をＳ（ｍｌ）とする。同時にブランクを測定して、この時のＫＯＨの使用量をＢ（ｍｌ）とする。
５）次式により酸価を計算する。ｆはＫＯＨのファクターである。
酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）＝｛（Ｓ−Ｂ）×ｆ×５．６１｝／Ｗ
本発明に用いられる結着樹脂としては、従来より結着樹脂として知られている種々の樹脂化合物を使用することができ、例えば、ビニル系樹脂、フェノール樹脂、天然樹脂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、ポリ酢酸ビニール、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、クマロインデン樹脂、石油系樹脂等が挙げられる。中でもポリエステル系樹脂が現像剤に使用したときに帯電性が安定であり流動性が良好であることから高い残量検出精度を得ることができ、さらには定着性も優れていることから好ましい。
【００７７】
ビニル系樹脂としては、例えばスチレン；ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチレンスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレンの如きスチレン誘導体；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの如きエチレン不飽和モノオレフィン類；ブタジエンの如き不飽和ポリエン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、沸化ビニルの如きハロゲン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステル類；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドンの如きＮ−ビニル化合物；ビニルナフタリン類：アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドの如きアクリル酸またはメタクリル酸誘導体；α，β−不飽和酸のエステル、二塩基酸のジエステル類；アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸、ビニル酢酸、イソクロトン酸、アンゲリカ酸等のアクリル酸及びそのα−またはβ−アルキル誘導体；フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、アルケニルコハク酸、イタコン酸、メサコン酸、ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸等の不飽和ジカルボン酸及びそのモノエステル誘導体又は無水物等のビニル系モノマーを用いた重合体が挙げられる。上記ビニル系樹脂では、前述したようなビニル系モノマーが単独または二つ以上で用いられる。これらの中でもスチレン系共重合体、スチレン−アクリル系共重合体となるようなモノマーの組み合わせが好ましい。
【００７８】
また、本発明に用いられる結着樹脂は、必要に応じて以下に例示するような架橋性モノマーで架橋された重合体又は共重合体であってもよい。
【００７９】
前記架橋性モノマーとしては、架橋可能な二以上の不飽和結合を有するモノマーを用いることができる。このような架橋性モノマーとしては、以下に示すような種々のモノマーが従来より知られており、本発明の現像剤に好適に用いることができる。
【００８０】
前記架橋性モノマーには、芳香族ジビニル化合物として例えば、ジビニルべンゼン、ジビニルナフタレンが挙げられ；アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物として例えば、エチレングリコールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートの代えたものが挙げられ；エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類としては、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール＃４００ジアクリレート、ポリエチレングリコール＃６００ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートの代えたものが挙げられ；芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として例えば、ポリオキシエチレン（２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンジアクリレート、ポリオキシエチレン（４）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロバンジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートの代えたものが挙げられ；ポリエステル型ジアクリレート類として例えば、商品名ＭＡＮＤＡ（日本化薬）等が挙げられる。
【００８１】
多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートの代えたもの；トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート等が挙げられる。
【００８２】
これらの架橋剤は、架橋しようとするモノマーの種類や、結着樹脂の所望の物性等によって使用量を調整することが好ましいが、一般に結着樹脂を構成する他のモノマー成分１００質量部に対して、０．０１乃至１０質量部（さらに好ましくは０．０３乃至５質量部）用いることができる。
【００８３】
これらの架橋性モノマーのうち、現像剤用樹脂（結着樹脂）に定着性、耐オフセット性の点から好適に用いられるものとして、芳香族ジビニル化合物（特にジビニルべンゼン）、芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類が挙げられる。
【００８４】
本発明において、ビニル系モノマーの単重合体又は共重合体、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、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂等を、前述した結着樹脂に、必要に応じて混合して用いることができる。二種以上の樹脂を混合して、結着樹脂として用いる場合、より好ましい形態としては分子量の異なるものを適当な割合で混合するのが好ましい。
【００８５】
さらに本発明に用いられる結着樹脂のガラス転移温度は好ましくは４５乃至８０℃、より好ましくは５５乃至７０℃であり、数平均分子量（Ｍｎ）は２，５００乃至５０，０００、重量平均分子量（Ｍｗ）は１０，０００乃至１，０００，０００であることが好ましい。
【００８６】
結着樹脂のガラス転移点温度は、一般的には出版物ポリマーハンドブック第２版ＩＩＩ−ｐ１３９〜１９２（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ社製）に記載の理論ガラス転移温度が４５乃至８０℃を示すように、結着樹脂の構成物質（重合性単量体）を選択することにより調整することができる。また結着樹脂のガラス転移点温度は、高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計、例えばパーキンエルマー社製のＤＳＣ−７やＴＡインスツルメンツジャパン社製のＤＳＣ２９２０を用いて、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−８２に準じて測定することができる。結着樹脂のガラス転移温度が上記範囲よりも小さいと現像剤の保存安定性が不十分となることがあり、結着樹脂のガラス転移温度が上記範囲よりも大きいと現像剤の定着性が不十分となることがある。
【００８７】
ビニル系重合体又は共重合体からなる結着樹脂を合成する方法としては特に限定されず、従来より知られている種々の製法を利用することができ、例えば塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法の如き重合法が利用できる。カルボン酸モノマー又は酸無水物モノマーを用いる場合には、モノマーの性質上、塊状重合法又は溶液重合法を利用することが好ましい。
【００８８】
本発明に用いられる結着樹脂としては、以下に示すポリエステル樹脂も好ましい。ポリエステル樹脂は、全成分中４５乃至５５ｍｏｌ％がアルコール成分であり、５５乃至４５ｍｏｌ％が酸成分であることが好ましい。
【００８９】
アルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、ネオペンチルグリコール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールＡ、下記一般式（１）で表されるビスフェノール誘導体；
【００９０】
【化１】
0004464001.tif 000003
（式中、Ｒはエチレン又はプロピレン基を示し、ｘ及びｙはそれぞれ１以上の整数であり、かつｘ＋ｙの平均値は２乃至１０である。）
下記一般式（２）で示されるジオール類；
【００９１】
【化２】
0004464001.tif 000004
またはグリセリン、ソルビット、ソルビタン等の多価アルコール類等が挙げられる。
【００９２】
また、酸成分としてはカルボン酸が好ましくは例示することができ、二価のカルボン酸としてはフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸の如きべンゼンジカルボン酸類又はその無水物；コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物；フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸又はその無水物等が挙げられ、また、３価以上のカルボン酸としてはトリメリット酸、ピロメリット酸、べンゾフェノンテトラカルボン酸やその無水物等が挙げられる。
【００９３】
特に好ましいポリエステル樹脂のアルコール成分としては前記一般式（１）で示されるビスフェノール誘導体であり、酸成分としては、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸又はその無水物、コハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸又はその無水物、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸の如きジカルボン酸類；トリメリット酸又はその無水物のトリカルボン酸類が挙げられる。これらの酸成分及びアルコール成分から得られたポリエステル樹脂を結着樹脂として使用した熱ローラ定着用現像剤として定着性が良好で、耐オフセット性に優れているからである。
【００９４】
ポリエステル樹脂の酸価は好ましくは５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、ＯＨ価（水酸基価）は好ましくは５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが良い。これは、分子鎖の末端基数が増えると現像剤の帯電特性において環境依存性が大きくなり、現像剤の流動性、静電付着性、現像剤表面抵抗（吸着水の影響）が変動し、現像剤量検出において検出精度にばらつきが生じやすいからである。
【００９５】
ポリエステル樹脂のガラス転移温度は好ましくは５０乃至７５℃、より好ましくは５５乃至６５℃であり、更に数平均分子量（Ｍｎ）は好ましくは１，５００乃至５０，０００、より好ましくは２，０００乃至２０，０００であり、重量平均分子量（Ｍｗ）は好ましくは６，０００乃至１００，０００、より好ましくは１０，０００乃至９０，０００であることが良い。
【００９６】
次に本発明に用いられる着色剤について説明する。本発明の現像剤は、特にその種類については限定されず、磁性現像剤であっても良いし、非磁性現像剤であっても良いが、現像剤の体積抵抗値が低いという点において、磁性現像剤であることが好ましく、着色剤として磁性体を用いることが好ましい。
【００９７】
着色剤として磁性体を用いる場合では、以下のような利点を挙げることができる。すなわち、現像剤量検出手段によって現像剤残量に準じた静電容量を測定する際に、現像剤体積抵抗値は、磁性現像剤粒子の方が磁性体を含有しない非磁性現像剤粒子よりも低く、現像剤の残量に応じた静電容量と参照静電容量との差をより生じやすい。ここで「参照静電容量」とは、比較用の値が固定のコンデンサーであり、この参照静電容量と現像剤の残量に応じた静電容量との差を検知することで現像剤量を検出することを目的としている。
また、帯電性についても、着色剤として磁性体を含有することで現像剤のチャージアップが抑制され、現像剤量検出精度に悪影響を及ぼしにくい。
【００９８】
着色剤として磁性体を用いる場合では、本発明の現像剤は、磁性体を結着樹脂１００質量部に対し、６０乃至１５０質量部含有していることが好ましい。磁性体の含有量が上記範囲よりも小さいと、得られる画像の着色が不十分であったり、画像形成行程における現像剤の搬送性が不十分となり、画像不良を生じることがある。また、磁性体の含有量が上記範囲よりも大きいと、画像形成行程における現像剤の流動性が不十分となり、画像不良を生じることがある。
【００９９】
更に好ましくは、少なくともケイ素原子を含有する磁性体を結着樹脂１００質量部に対して６０乃至１５０質量部含有することが好ましい。ケイ素元素を含有することで、現像剤の流動性、帯電安定性が向上し、本発明の目的である現像剤量検出精度もより向上する。ケイ素元素は、磁性体中においてどのような形態で含まれていても良く、例えば酸化ケイ素の形態で磁性体表面近傍に存在するような形で含まれる。
【０１００】
ケイ素元素の含有率は磁性体の鉄元素に対して０．１乃至４．０質量％（より好ましくは０．３乃至２．５質量％）含有することが好ましい。ケイ素元素の含有率が上記範囲よりも小さいと、ケイ素元素を磁性体に含有させることによる効果が不十分となることがある。また、ケイ素元素の含有率が上記範囲よりも大きいと、吸水性が増加し、特に高湿下で帯電量が低下することがある。
【０１０１】
磁性体中におけるケイ素元素の含有率は、例えば蛍光X線回折装置SYSTEM３０８０（理学電気工業（株）製）を使用し、JISK0119「蛍光Ｘ線分析通則」に従って測定し、ケイ素のＸ線強度により求めることができる。
【０１０２】
また、磁性体の個数平均粒径としては、通常用いられている範囲であれば良いが、０．１乃至０．４μｍのものであるとトナー粒子中の分散性が良く、現像剤の現像剤量検出精度もより向上する。
【０１０３】
本発明の磁性体の粒径を得るためには酸化反応における粒子成長をモニタリングし、好ましい範囲となるまでコントロールしている。尚、得られた磁性体を分級することにより上記範囲を得ることも可能である。
また、磁性体形状に関しても特に限定されないが、より球状に近い形状であることが好ましく、球状のものであると現像剤流動性、帯電安定性に優れ、現像剤の現像剤量検出精度もより向上する。
【０１０４】
磁性体の個数平均粒径は、透過型電子顕微鏡を用いて測定することができる。具体的には、測定するトナー粒子の粉体サンプルを透過型電子顕微鏡で観察し、視野中の１００個の磁性体粒径を測定して平均粒径を求めることができる。また、磁性体形状についても、透過型電子顕微鏡によって観察することができる。
【０１０５】
本発明の現像剤を磁性現像剤として用いる場合、磁性現像剤に含まれる磁性体の磁性材料としては、通常使用されている磁性体であれば特に限定されないが、例えばマグネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き酸化鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄；Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのような金属、または、これらの金属とＡｌ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｂｅ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖのような金属との合金、及びこれらの混合物等が挙げられる。
【０１０６】
具体的には、磁性材料としては、四三酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、三二酸化鉄（γ−Ｆｅ2Ｏ3）、酸化鉄イットリウム（Ｙ3Ｆｅ5Ｏ12）、酸化鉄カドミウム（ＣｄＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄ガドリニウム（Ｇｄ3Ｆｅ5Ｏ12）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄鉛（ＰｂＦｅ12Ｏ19）、酸化鉄ニッケル（ＮｉＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄ニオジム（ＮｄＦｅ2Ｏ3）、酸化鉄バリウム（ＢａＦｅ12Ｏ19）、酸化鉄マグネシウム（ＭｇＦｅ2Ｏ4）、酸化鉄ランタン（ＬａＦｅＯ3）、鉄粉（Ｆｅ）、コバルト粉（Ｃｏ）、ニッケル粉（Ｎｉ）等が挙げられる。上述した磁性材料を単独でまたは二種以上組み合わせて使用する。特に好適な磁性材料は、四三酸化鉄又はγ−三二酸化鉄の微粉末である。
【０１０７】
これらの強磁性体は個数平均粒径が０．０５乃至２μｍで、７９５．８ｋＡ／ｍ印加での磁気特性が抗磁力１．６乃至１２．０ｋＡ／ｍ、飽和磁化５０乃至２００Ａｍ2／ｋｇ（好ましくは５０乃至１００Ａｍ2／ｋｇ）、残留磁化２乃至２０Ａｍ2／ｋｇのものが、本発明の画像形成方法、特に電子写真画像形成方法に用いる上で好ましい。
【０１０８】
前述したように本発明の現像剤では磁性体を着色剤として用いても良いが、その他の着色剤として非磁性の着色剤等も用いることができる。このような非磁性の着色剤としては、任意の適当な顔料又は染料が挙げられる。例えば顔料としては、カーボンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、べンガラ、フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー等がある。これらは結着樹脂１００質量部に対し０．１乃至２０質量部、好ましくは１乃至１０質量部の添加量が良い。また、同様に染料が用いられ、例えば、アントラキノン系染料、キサンテン系染料、メチン系染料等があり、結着樹脂１００質量部に対し０．１乃至２０質量部、好ましくは０．３乃至１０質量部の添加量が良い。
【０１０９】
本発明の現像剤は、その帯電性を更に安定化させる為に、必要に応じて荷電制御剤を用いることができる。荷電制御剤は、結着樹脂１００質量部当たり０．１乃至１０質量部、好ましくは１乃至５質量部使用するのが、現像剤の帯電性を制御する上で好ましい。
【０１１０】
荷電制御剤としては、従来より知られている種々の荷電制御剤を使用することができるが、例えば以下のものが挙げられる。
【０１１１】
現像剤を負荷電性にする負荷電性制御剤として、例えば有機金属錯体又はキレート化合物が有効である。モノアゾ金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸の金属錯体、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体が挙げられる。他には、芳香族ヒ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の金属塩、その無水物、又はそのエステル類、又は、ビスフェノールのフェノール誘導体類等が挙げられる。
【０１１２】
現像剤を正荷電性にする正荷電性制御剤としては、ニグロシン、ニグロシン誘導体、トリフェニルメタン化合物、有機四級アンモニウム塩等が挙げられる。
【０１１３】
なお、本発明に用いられるトナー粒子には、前述した材料等に加えて更に他の材料等を用いても良い。
【０１１４】
本発明の現像剤は、前述したように、トナー粒子の他に、現像剤の流動性や帯電性等を調整するための外添剤を含むことが一般的である。このような外添剤として、本発明の現像剤に流動性向上剤を添加しても良い。流動性向上剤は、トナー粒子に外添することにより、流動性が添加前後を比較すると増加し得るものである。例えば、フッ化ビニリデン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末；湿式製法シリカ、乾式製法シリカの如き微粉末シリカ、微粉末酸化チタン、微粉末アルミナ、それらをシラン化合物、チタンカップリング剤、シリコーンオイルにより表面処理を施した処理シリカ等がある。
【０１１５】
好ましい流動性向上剤としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された微粉末であり、いわゆる乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称されるものである。例えば、四塩化ケイ素ガスの酸水素焔中における熱分解酸化反応を利用するもので、基礎となる反応式は次の様なものである。
【０１１６】
ＳｉＣｌ2＋２Ｈ2＋Ｏ2→ＳｉＯ2＋４ＨＣｌ
この製造工程において、塩化アルミニウム又は塩化チタン等の他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによってシリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能であり、前記シリカとしてはそれらも包含する。その粒径は、平均一次粒径として、０．００１乃至０．２μｍの範囲内であることが好ましく、特に好ましくは、０．００２乃至０．０２μｍの範囲内のシリカ微粉体を使用するのが良い。
【０１１７】
前記流動性向上剤の平均一次粒径は、例えば、走査型電子顕微鏡により拡大撮影した現像剤の写真で、更に走査型電子顕微鏡に付属させたＸＭＡ等の元素分析手段によって無機微粉体の含有する元素でマッピングされた現像剤の写真を対照しつつ、トナー粒子表面に付着または遊離して存在している流動性向上剤の一次粒子を１００個以上測定し、個数平均粒径を求めることで測定することができる。
【０１１８】
ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された市販のシリカ微粉体としては、例えば以下の様な商品名で市販されているものがある。
【０１１９】
0004464001.tif 000005
更には、該ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体に疎水化処理した処理シリカ微粉体がより好ましい。該処理シリカ微粉体において、下記測定方法に規定されるメタノール滴定試験によって測定された疎水化度が３０乃至９０（より好ましくは６０乃至９０）の範囲の値を示すようにシリカ微粉体を処理したものが好ましい。疎水化度が上記範囲よりも小さいと高温高湿下での現像剤の帯電特性が劣化することがあり、疎水化度が上記範囲よりも大きいと極低湿環境下で現像剤がチャージアップする現象となることがある。
＜本発明のメタノール滴定試験による疎水化度測定方法＞
粉体濡れ性試験機ＷＥＴ−１００Ｐ（（株）レスカ社製）を用い、メタノール滴下、透過率曲線を測定する。透過率が減少するすなわち、メタノールへの濡れが発生するメタノール含有質量％を疎水化度とする。
【０１２０】
疎水化方法としては、シリカ微粉体と反応または物理吸着する有機ケイ素化合物等で化学的に処理することによって付与される。好ましい方法としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたシリカ微粉体を有機ケイ素化合物で処理する。
【０１２１】
有機ケイ素化合物としては、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロロシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、アリルジメチルクロロシラン、アリルフェニルジクロロシラン、べンジルジメチルクロロシラン、ブロモメトリジメチルクロロシラン、α−クロロエチルトリクロロシラン、ｐ−クロロエチルトリクロロシラン、クロロメチルジメチルクロロシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、へキサメチルジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン、１，３−ジフェニルテトラメチルジシロキサン及び１分子当たり２乃至１２個のシロキサン単位を有し末端に位置する単位にそれぞれ一個宛のＳｉに結合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン等がある。更に、ジメチルシリコーンオイルの如きシリコーンオイルが挙げられる。これらは一種または二種以上の混合物で用いられる。
【０１２２】
流動性向上剤は、ＢＥＴ法で測定した窒素吸着による比表面積が３０ｍ2／ｇ以上、好ましくは５０ｍ2／ｇ以上のものが良好な結果を与える。トナー粒子１００質量部に対して流動性向上剤０．０１乃至８質量部、好ましくは０．１乃至４質量部使用するのが、現像剤の帯電性や流動性を適度に維持する上で好ましい。
【０１２３】
特に本発明の現像剤（トナー）はシリカを含有し、かつ該シリカがシリカ１００質量部に対して０．５乃至２０質量部のシリコーンオイルで処理されていることが好ましい。前述したシリカを上記範囲のシリコーンオイルで処理することにより、現像剤あるいは現像剤から遊離したシリカが現像剤容器内や現像剤量検出に使用される電極に付着しにくくなり、現像剤の流動性を保持したまま現像剤量検出精度を向上させることができる。
【０１２４】
また、本発明の現像剤はシリカを含有し、かつ該シリカがシリカ１００質量部に対して０．５乃至２０質量部のヘキサメチルジシラザンで処理されていることが好ましい。上記処理を行うことにより、前述した疎水化度を達成し、現像剤の環境帯電性、及び流動性の変動の少ない現像剤を得ることが出来、結果として現像剤量検出精度を向上させることができる。
【０１２５】
更に好ましくは、本発明の現像剤（トナー）は、ヘキサメチルジシラザン処理後にシリコーンオイル処理を行ったシリカを含有することが好ましい。この様なジシラザン処理及びシリコーンオイル処理を行うことにより環境帯電性、流動性に変動が更に少なくなり、現像剤量検出精度を更に向上させることができる。
【０１２６】
上記のように、本発明の現像剤は、疎水化処理シリカを流動性向上剤（外添剤）として含む構成をとることにより環境安定性（現像剤流動性、帯電性）が向上し、現像剤量検出のばらつきが良化する。
【０１２７】
本発明の現像剤（トナー）は、流動性向上剤の他に前記外添剤として、粒径０．１乃至５．０μｍの粒子を少なくともトナー粒子１００質量部に対して０．０５質量部乃至５質量部含有することが好ましい。この粒径の外添剤は、現像剤に対してスペーサー粒子として働くことが知られており、現像剤同士の凝集性を悪化させない効果をもたらす。従ってこのような粒子をトナー粒子に外添することにより、本発明の目的を更に効率よく達成可能となる。このサイズの粒径であれば現像剤容器内での現像剤密度に影響なく現像剤凝集性を良化させ、現像剤量検出のばらつきを軽減できる。
【０１２８】
前記粒子の粒径及び含有量が上記範囲よりも小さいと、スペーサー粒子としての効果が不十分となることがあり、記範囲よりも大きいと、現像剤容器内での現像剤タップ密度に悪影響を及ぼすことがある。なお、前記粒子の粒径は、前述した磁性体または流動性向上剤の平均一次粒径の測定法と同様の方法により測定することができる。
【０１２９】
本発明で用いられる粒径０．１乃至５．０μｍの粒子としては無機微粒子、有機微粒子、及びこれらの混合物及び複合物が使用可能である。具体的には、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、酸化マグネシウム等の金属酸化物、及び、フッ素樹脂粉末、樹脂微粒子等が挙げられる。特に帯電特性的にもチタン酸ストロンチウム、酸化セリウムが好ましい。
【０１３０】
本発明の現像剤は、前記トナー粒子が、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含む混合物を混練し、混練物を粉砕し、粉砕物を分級することにより製造されることを特徴とする。
【０１３１】
製造装置としては、いわゆる粉砕法と呼ばれる製造方法で使用される種々の機器を利用することができ、このような機器としては、下記の装置が例示できる。例えば混合機としては、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）；スーパーミキサー（カワタ社製）；リボコーン（大川原製作所社製）；ナウターミキサー、タービュライザー、サイクロミックス（ホソカワミクロン社製）；スパイラルピンミキサー（太平洋機工社製）；レーディゲミキサー（マツボー社製）が挙げられ、混練機としては、ＫＣＲニーダー（栗本鉄工所社製）；ブス・コ・ニーダー（Ｂｕｓｓ社製）；ＴＥＭ型押し出し機（東芝機械社製）；ＴＥＸ二軸混練機（日本製鋼所社製）；ＰＣＭ混練機（池貝鉄工所社製）；三本ロールミル、ミキシングロールミル、ニーダー（井上製作所社製）；ニーデックス（三井鉱山社製）；ＭＳ式加圧ニーダー、ニダールーダー（森山製作所社製）；バンバリーミキサー（神戸製鋼所社製）が挙げられ、粉砕機としては、カウンタージェットミル、ミクロンジェット、イノマイザ（ホソカワミクロン社製）；ＩＤＳ型ミル、ＰＪＭジェット粉砕機（日本ニューマチック工業社製）；クロスジェットミル（栗本鉄工所社製）；ウルマックス（日曹エンジニアリング社製）；ＳＫジェット・オー・ミル（セイシン企業社製）；クリプトロン（川崎重工業社製）；ターボミル（ターボ工業社製）が挙げられ、分級機としては、クラッシール、マイクロンクラッシファイアー、スペディッククラシファイアー（セイシン企業社製）；ターボクラッシファイアー（日新エンジニアリング社製）；ミクロンセパレータ、ターボプレックス（ＡＴＰ）、ＴＳＰセパレータ（ホソカワミクロン社製）；エルボージェット（日鉄鉱業社製）、ディスパージョンセパレータ（日本ニューマチック工業社製）；ＹＭマイクロカット（安川商事社製）が挙げられ、粗粒などをふるい分けるために用いられる篩い装置としては、ウルトラソニック（晃栄産業社製）；レゾナシーブ、ジャイロシフター（徳寿工作所社）；バイブラソニックシステム（ダルトン社製）；ソニクリーン（新東工業社製）；ターボスクリーナー（ターボ工業社製）；ミクロシフター（槙野産業社製）；円形振動篩い等が挙げられる。
本発明の現像剤（トナー）の円形度と粒度の関係を得るための最適に生産できる製造工程としては、下記に示す工程が好ましい。
【０１３２】
粉砕・分級システムは、結着樹脂、着色剤及びワックス（離型剤）を少なくとも含有する混合物を溶融混練し、得られた混練物を冷却した後、冷却物を粉砕手段によって粗粉砕し、得られた粗粉砕物からなる粉体原料を第一定量供給機に導入する。そして、少なくとも中心回転軸に取り付けられた回転体からなる回転子と、該回転子表面と一定間隔を保持して回転子の周囲に配置されている固定子とを具備し、且つ間隔を保持することによって形成される環状空間が気密状態となるように構成されている機械式粉砕機内に、上記第一定量供給機から所定量の粉体原料を該機械式粉砕機の粉体導入口を介して導入し、該機械式粉砕機の上記回転子を高速回転させることによって粉体原料を微粉砕し、該微粉砕物を機械式粉砕機の粉体排出口から排出して第二定量供給機に導入する。そして、第二定量供給機から所定量の微粉砕物を、交差気流とコアンダ効果を利用して粉体を気流分級する多分割気流式分級機に導入し、該多分割気流式分級機内で微粉砕物を少なくとも微粉体、中粉体及び粗粉体に分級し、分級された粗粉体を粉体原料と混入して該機械式粉砕機に導入して粉砕し、分級された中粉体（トナー粒子）から現像剤を生産するシステムである。
【０１３３】
以下、本発明の現像剤において好ましい製造方法の実施の形態を具体的に説明する。
【０１３４】
本発明の現像剤の製造においては、結着樹脂、着色剤及びワックス（離型剤）を少なくとも含有する混合物を溶融混練し、得られた混練物を冷却した後、冷却物を粉砕手段によって粉砕して得られた粗粉砕物が粉体原料として使用される。そして、先ず、所定量の粉砕原料を、少なくとも中心回転軸に取り付けられた回転体からなる回転子と、該回転子表面と一定間隔を保持して回転子の周囲に配置されている固定子とを有し、かつ該間隔を保持することによって形成される環状空間が気密状態となるように構成されている機械式粉砕機に導入し、該機械式粉砕機の上記回転子を高速回転させることによって被粉砕物を微粉砕する。
【０１３５】
次に、微粉砕された粉砕原料は、分級工程に導入されて分級され、好ましい粒径を有する粒子群からなる現像剤原料となる分級品（トナー粒子）が得られる。この際、分級工程では、少なくとも粗粉領域、中粉領域及び微粉領域を有する多分割気流式分級機が好ましく用いられる。例えば、三分割気流式分級機を使用した場合には、粉体原料は、少なくとも微粉体、中粉体及び粗粉体の三種類に分級される。このような分級機を用いる分級工程では、好ましい粒度よりも粒径の大きな粒子群からなる粗粉体及び好ましい粒径未満の粒子群からなる微粉体は除かれ、中粉体（トナー粒子）が現像剤製品としてそのまま使用されるか、又は、疎水性コロイダルシリカの如き外添剤と混合された後、現像剤として使用される。
【０１３６】
上記の分級工程で分級された好ましい粒度未満の粒子群からなる微粉体は、一般的には、粉砕工程に導入されてくる現像剤材料からなる粉体原料を生成するための溶融混練工程に供給されて再利用されるか、または廃棄される。また、上記微粉体より更に粒子径が小さい、粉砕工程及び分級工程で僅かに発生する超微粉体も同様に、溶融混練工程に供給されて再利用されるか、または廃棄される。
【０１３７】
また、この装置システムにおいて、重量平均粒子径が１５μｍ以下（更には１０μｍ以下）のシャープな粒度分布を有する現像剤を得るためには、機械式粉砕機で微粉砕された微粉砕物の重量平均粒子径が６乃至１５μｍ（好ましくは６乃至１０μｍ）で、４．０μｍ以下が７０個数％以下、更には６５個数％以下で、かつ１０．１μｍ以上が２５体積％以下、更には２０体積％以下であることが好ましい。また、分級された中粉体（トナー粒子）の粒度は、重量平均粒子径が６乃至１５μｍ（好ましくは６乃至１０μｍ）で、４．０μｍ以下が４０個数％以下、更には３５個数％以下で、かつ１０．１μｍ以上が２５体積％以下、更には２０体積％以下であることが好ましい。
【０１３８】
前記製造方法を適用した上記装置システムにおいては、粉砕処理前の第一分級工程を必要とせず、粉砕工程及び分級工程を１パスで行うことができる。
【０１３９】
本発明の現像剤の製造に使用される粉砕手段として好ましく用いられる機械式粉砕機について説明する。機械式粉砕機としては、例えば、川崎重工業（株）製粉砕機ＫＴＭ、クリプトロン、ターボ工業（株）製ターボミル等を挙げることができ、これらの装置をそのまま、または適宜改良して使用することができる。
【０１４０】
本発明で用いられる粉砕方法は、粉砕工程前の第一分級工程を必要としないため、現像剤が微粒子化されることにより粒子間の静電凝集が高まり、本来は第二分級工程に送られる現像剤が再度第一分級工程に循環されることにより過粉砕となった微粉及び超微粉が発生しない。更に、シンプルな構成に加え、粉砕原料を粉砕するのに多量のエアを必要としないため、電力消費が低く、エネルギーコストを低く抑えることができる。
【０１４１】
また、本発明の現像剤を製造することができる製造システムにおいては、粉砕及び分級条件をコントロールすることにより、重量平均粒子径が１５μｍ以下（特に１０μｍ以下）である粒径のシャープな粒度分布を有する現像剤を効率良く生成することができる。
【０１４２】
また、本発明の現像剤は、ジェットミルの如き気流式粉砕機で粉砕したもの、または粉砕−分級したものを上記機械式粉砕機及びハイブリタイザーの如き表面改質装置によって円形度の調整を行っても良い。
【０１４３】
また、本発明の現像剤は、水性懸濁重合法により直接的に前記トナー粒子を製造されるものでも良い。本発明で用いられる重合トナー粒子は、以下の如き一般的な方法にて得られる。
【０１４４】
即ち、結着樹脂を重合によって形成する重合性単量体中に離型剤・着色剤・荷電制御剤等の添加物を加え、離型剤が溶解、又は融解するまで加温しホモジナイザー・超音波分散機等によって均一に溶解又は分散せしめて単量体系を得る。この単量体系を、分散安定剤を含有する単量体系と同温程度の水相中に通常の攪拌機又はホモミキサー・ホモジナイザー等により分散せしめる。好ましくは単量体液滴が所定のトナー粒子のサイズ、一般に３０μｍ以下の粒径を有するように攪拌速度・時間を調整する。その後は分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の攪拌を行えば良い。重合温度は離型剤の析出温度以下の温度に設定して重合開始剤を添加し、重合を行う。反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄・濾過により回収し、乾燥する。懸濁重合法においては、通常単量体系１００質量部に対して水３００〜３０００質量部を分散媒として使用するのが好ましい。
【０１４５】
次に、本発明の画像形成方法及びプロセスカートリッジ（以下、「画像形成方法等」ともいう）について説明する。本発明の画像形成方法等は、本発明の現像剤を用いた以下の方法が挙げられる。
【０１４６】
本発明の画像形成方法は、下記（ａ）〜（ｄ）を有する現像装置と、
（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；
（ｂ）前記現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持体を有する現像手段；
（ｃ）前記現像剤担持体に対向して設けられた第１電極；
（ｄ）現像装置が画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極より少なくとも下端が下方に配置された第２電極；
前記第１電極と第２電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段と、を用いる画像形成方法である。
【０１４７】
さらに本発明の画像形成方法は、前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現像剤担持体との間に配置された第３電極；
（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；
（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気接点；
（ｈ）現像剤の残量を検出するために、少なくとも、前記第１電極と前記第２電極間、及び前記現像剤担持体と前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記電子写真画像形成装置本体に伝達する第３電気接点；とをさらに有し、
前記現像剤量検出手段が、前記電子写真画像形成装置本体によって、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出することができることを特徴とする。
また、本発明の画像形成方法は、下記（ａ）、（ｂ）、（ｉ）を有する現像装置と、
（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；
（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持体を有する現像手段；
（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電極；
前記現像剤担持体に電圧が印加されて、前記現像剤担持体及び前記経路電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段と、を用いる画像形成方法である。
【０１４８】
本発明の画像形成方法は、下記（ａ）〜（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｉ）を有する現像装置と、
（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；
（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持体を有する現像手段；
（ｃ）前記現像剤担持体に同電位に設けられた第１電極；
（ｄ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極よりも少なくとも下端が下方に配置された第２電極；
（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電極；
（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；
（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気接点；
前記電子写真画像形成装置本体によって、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極間に電圧が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段と、を用いた画像形成方法であり、
更に、前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現像剤担持体との間に配置された第３電極と、（ｉ）前記現像剤担持体と前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記画像形成装置本体に伝達する第３電気接点とをさらに有し、
前記現像剤検出手段が、前記第１電極と第２電極間、前記現像剤担持体と経路電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電極間、前記現像担持体と経路電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出することができることも好ましい。
【０１４９】
また、本発明のプロセスカートリッジは、電子写真画像形成装置本体に着脱自在であり、電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、
上記（ａ）〜（ｄ）を有する現像装置と、を有し、
前記第１電極と第２電極は、前記第１電極と第２電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて、現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段に用いられるものである。
【０１５０】
また、本発明のプロセスカートリッジは、前記現像装置が、上記（ｅ）〜（ｈ）を更に有し、
前記現像剤量検出手段が、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出することも好ましい。
【０１５１】
更に、本発明のプロセスカートリッジは、
電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、
上記（ａ）、（ｂ）、（ｉ）を有する現像装置と、を有し
前記経路電極は、前記現像剤担持体に電圧が印加されて、前記現像剤担持体及び前記経路電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段に用いられるものである。
【０１５２】
さらに、本発明のプロセスカートリッジは、
電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、
上記（ａ）〜（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｉ）を有する現像装置と、を有し、
前記第１電極、第２電極、経路電極、第１電気接点、第２電気接点は、前記電子写真画像形成装置本体によって、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段に用いられるものであり、
更に、前記現像装置が、前記（ｅ）と（ｈ）とをさらに有し、
前記現像剤検出手段が、前記第１電極と第２電極間、前記現像剤担持体と経路電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電極間、前記現像担持体と経路電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出することができることも好ましい。
【０１５３】
本発明に係る画像形成方法及びプロセスカートリッジを図面に則して更に詳しく説明する。なお、以下の説明ではプロセスカートリッジを装着する電子写真画像形成装置を用いるが、本発明の画像形成方法は、現像剤収納部の現像剤量を静電容量によって逐次検出する機構を用いる画像形成方法であれば特に限定されず、静電気録方式やトナージェット方式等の他の画像形成方法にも適用することができる。
＜プロセスカートリッジ形態１＞
先ず、図１を参照して、本発明に従って構成されるプロセスカートリッジを装着可能な電子写真画像形成装置の一実施形態について説明する。本実施形態において、電子写真画像形成装置は、電子写真式のレーザビームプリンタＡとされ、電子写真画像形成プロセスによって記録媒体、例えば、記録紙、ＯＨＰシート、布などに画像を形成するものである。
【０１５４】
レーザビームプリンタＡは、ドラム形状の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム７を有する。感光体ドラム７は、帯電手段である帯電ローラ８によって帯電され、次いで、レーザダイオード１ａ、ポリゴンミラー１ｂ、レンズｌｃ、反射ミラー１ｄを有した光学手段１から画像情報に応じたレーザ光を照射することによって、感光体ドラム７に画像情報に応じた潜像が形成される。この潜像は、現像手段９によって現像され、可視像、即ち、トナー像とされる。
【０１５５】
図３に示すように、現像手段９は、現像剤担持体としての現像ローラ９ａを備えた現像室９Ａを有しており、現像室９Ａに隣接して形成された現像剤収納部としての現像剤容器１１Ａ内の現像剤を現像剤送り部材９ｂの回転によって、現像室９Ａの現像ローラ９ａへと送り出す。現像室９Ａには、現像ローラ９ａの近傍に現像剤攪拌部材９ｅを備えており、現像室内の現像剤を循環させる。又、現像ローラ９ａは、固定磁石９ｃを内蔵しており、現像ローラ９ａを回転することによって現像剤は搬送され、現像ブレード９ｄにて摩擦帯電電荷が付与されると共に所定厚の現像剤層とされ、感光体ドラム７の現像領域へと供給される。この現像領域へと供給された現像剤は、前記感光体ドラム７上の潜像へと転移され、トナー像を形成する。現像ローラ９ａは、現像バイアス回路に接続されており、通常、交流電圧に直流電圧が重畳された現像バイアス電圧が印加される。
【０１５６】
一方、トナー像の形成と同期して給紙カセット３ａにセットした記録媒体２をピックアップローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ、３ｄ及びレジストローラ対３ｅで転写位置へと搬送する。転写位置には、転写手段としての転写ローラ４が配置されており、電圧を印加することによって、感光体ドラム７上のトナー像を記録媒体２に転写する。
【０１５７】
トナー像の転写を受けた記録媒体２は、搬送ガイド３ｆで定着手段５へと搬送する。定着手段５は、駆動ローラ５ｃ及びヒータ５ａを内蔵した定着ローラ５ｂを備え、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写されたトナー像を記録媒体２上に定着する。
【０１５８】
記録媒体は、排出ローラ対３ｇ、３ｈ、３ｉで搬送し、反転経路３ｊを経由して排出トレイ６へと排出される。この排出トレイ６は、レーザビームプリンタＡの電子写真画像形成装置本体１４の上面に設けられている。なお、揺動可能なフラッパ３Ｋを動作させ、排出ローラ対３ｍによって反転経路３ｊを介することなく記録媒体２を排出することもできる。本実施形態では、上記ピックアップローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ、３ｄ、レジストローラ対３ｅ、搬送ガイド３ｆ、排出ローラ対３ｇ、３ｈ、３ｉ及び排出ローラ対３ｍによって搬送手段３を構成している。
【０１５９】
転写ローラ４によってトナー像を記録媒体２に転写した後の感光体ドラム７は、クリーニング手段１０によって感光体ドラム７上に残留した現像剤を除去した後、次の画像形成プロセスに供される。クリーニング手段１０は、感光体ドラム７に当接して設けられた弾性クリーニングブレード１０ａによって感光体ドラム７上の残留現像剤を掻さ落として廃現像剤溜め１０ｂへと集める。
【０１６０】
次に、本実施形態のプロセスカートリッジＢの一例を説明する。図３に示すように、現像剤を収納する現像剤容器（現像剤収納部）１１Ａ及び、現像剤攪拌手段である現像剤攪拌・搬送部材９ｂを有する現像剤枠体１１と、現像ローラ９ａ及び現像ブレード９ｄなどの現像手段９を保持する現像枠体１２とを溶着して一体として現像装置が形成される。プロセスカートリッジＢは、該現像装置に、感光体ドラム７、クリーニングブレード１０ａなどのクリーニング手段１０及び帯電ローラ８を取り付けたクリーニング枠体１３を一体に結合することによってカートリッジ化されている。
【０１６１】
このプロセスカートリッジＢは、ユーザーによって電子写真画像形成装置本体１４に設けたカートリッジ装着手段に対して取り外し可能に装着される。本実施形態によれは、カートリッジ装着手段は、図４に示す、プロセスカートリッジＢの両外側面に形成したガイド手段１３Ｒ（１３Ｌ）と、このガイド手段１３Ｒ（１３Ｌ）を装入可能に装置本体１４に形成したガイド部１６Ｒ（１６Ｌ）（図５）にて構成される。
【０１６２】
本発明によれば、プロセスカートリッジＢは、現像剤容器１１Ａ内の現像剤の消費に従ってその残量を逐次検出することのできる現像剤量検出手段（以下、「現像剤量検出装置」ともいう）に用いられる、第１電極８１、第２電極８２等の検知手段を備えている。なお、該現像剤量検出装置（不示図）は、画像形成装置に備えられているのが好ましい。
【０１６３】
プロセスカートリッジは、図６に示すように、現像剤攪拌・搬送部材９ｂによって送られた現像剤が入り込めるような、下方が開放された凹部８０を形成する第１及び第２の電極８１、８２等の検知手段（以下、現像剤量検出手段に用いる電極を「検知手段」ということもある）を有する。
【０１６４】
又、これらの電極８１、８２は、略対向し且つ現像ローラ９ａとほぼ平行になるように配置されている。つまり、現像剤攪拌・搬送部材（攪拌部材）９ｂによって移動させられる現像剤Ｔの移動方向と交差する方向において、第１電極８１と第２電極８２は異なった位置に配置されている。尚、第１、第２電極８１、８２は現像室９を構成する枠体１２に取り付けられている。これら電極８１、８２のより具体的な構成については、後で詳しく説明する。
【０１６５】
そして、現像剤量検出装置は、第１及び第２の電極８１、８２のいずれかに電交流圧を印加することにより、これらの電極８１、８２間の静電容量に応じた電気信号を発生させ、それを測定することで現像剤量を検出するものである。
【０１６６】
次に、プロセスカートリッジの出荷前から、電子写真画像形成装置本体１４に装着され、使用される際における現像剤の動きと減少状態について説明する。
【０１６７】
プロセスカートリッジを出荷する際には、図３において点線で示すように、現像室９Ａと現像剤容器１１との間に、現像剤容器１１内のトナーを密封するためのシール部材３０を貼設し、搬送時の振動などによって現像剤が外部に漏れないようにしている。
【０１６８】
ユーザーがプロセスカートリッジを使用する際には、シール部材３０を取り除いたうえで電子写真画像形成装置本体１４に装着する。尚、近年では、電子写真画像形成装置本体１４に装着した後、自動的にシール部材３０を取り除く構成を備えたものもある。
【０１６９】
上記のように、現像剤容器１１内には現像剤攪拌・搬送部材９ｂが設けられているが、この現像剤攪拌・搬送部材９ｂは攪拌軸９ｂ１と、攪拌軸９ｂに取り付けられた弾性シート（マイラー）９ｂ２とを備えており、その回転によって現像剤容器１１内の現像剤を現像室９Ａ側へと搬送する。この回転は、本発明のプロセスカートリッジ形態では、４秒間に１回転する。
【０１７０】
この現像剤攪拌・搬送部材９ｂの作用によって、プロセスカートリッジＢが初めて使用され、シール部材３０が取り除かれた直後であっても、現像剤は即座に現像室９Ａ側に送り込まれるため、スムーズに印字可能状態となる。同時に、第１、第２電極８１、８２間にも現像剤が送り込まれるため、静電容量が変化する。
【０１７１】
第１、第２電極８１、８２近傍に分布する現像剤の状態を変化する力としては以下の４項目が挙げられる。
（１）現像剤攪拌・搬送部材９ｂによって送り込まれる際の上方向の力。
（２）現像剤の自重にて下方に落下する力。
（３）凹部８０内の現像剤に蓋をし、留めようとする力。（凹部８０の下方に現像剤が多量に存在すると、「自重によって落下しようする現像剤」に蓋をしてしまう。）
（４）現像剤自体の流動性が低いために現状位置に留まろうとする力。
【０１７２】
現像剤容器１１内及び現像室９Ａ内に現像剤が十分にある時には、項目（１）の力が極めて大きく、又、項目（３）の力によって凹部８０が蓋する力によってしっかりと締められているため、第１、第２電極８１、８２間には現像剤が詰め込まれた状態が維持され、この場合、静電容量値として高い値を示し続ける。
【０１７３】
プロセスカートリッジＢを使用し続けると、現像ローラ９ａ近傍の現像剤は現像のために消費されて減少するが、現像剤攪拌・搬送部材９ｂの作用によって現像ローラ９ａ近傍には現像剤容器１１内の現像剤が常に補充される。その結果、プロセスカートリッジＢを使用していくと、現像剤容器１１内の現像剤の量が減少し、その高さは低くなっていく。
【０１７４】
図７に示すように、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順に現像剤容器１１内の現像剤の高さが低くなっていくと、上記項目（１）と（３）の力が小さくなり、そのため次第に第１、第２電極８１、８２間の現像剤残量も減少していき、その結果、静電容量も変化する。
【０１７５】
図７について説明すると、図７（ａ）には現像剤が現像剤容器１１内に十分にあって第１、第２電極８１、８２が現像剤中に埋まっている状態が示されている。図７（ｂ）には現像剤容器１１内の現像剤が減少し、現像剤の表面が第１電極８１の下端と第２電極８２の上端に接する高さになっている状態が示されている。図７（ｃ）には現像剤が更に減少し、既に凹部８０内にはなく、第１電極８１の下端よりも低く、第２電極８２の中程の高さになっている状態が示されている。図７（ｄ）には第２電極８２の下端にようやく接する程度の高さになっている状態が示されている。
【０１７６】
現像剤容器１１内の現像剤高さ（現像剤残量）と静電容量値の変化の傾向は、使用している現像剤の流動性や現像剤攪拌・搬送部材９ｂの搬送能力によって左右される。
【０１７７】
例えば、現像剤が水のような流動性を有している場合、現像剤容器１１内の現像剤高さと第１、第２電極８１、８２間の現像剤高さは完全に一致するが、実際の現像剤の流動性は水の流動性に比べてはるかに低く、現像剤攪拌・搬送部材９ｂによって現像室９Ａ側に搬送された状態をある程度維持するため、図７（ａ）乃至（ｄ）に示したように、現像剤容器１１内の現像剤高さの変化に若干遅れて第１、第２電極８１、８２間の現像剤高さが変化する傾向がある。
【０１７８】
又、現像剤攪拌・搬送部材９ｂの搬送力が弱すぎても強すぎても、第１、第２電極８１、８２間への現像剤の入り込みが変わり、現像剤残量の変化と静電容量値の変化との関係が異なったものとなる。
【０１７９】
従って、現像剤の流動性及び現像剤搬送能力に応じて第１、第２電極の位置や形状を適正化する必要がある。
【０１８０】
上述のように、第１、第２電極８１、８２間の静電容量は、凹部８０やその下側近傍における第１、第２電極８１、８２の感度に影響を与える領域の現像剤分布状態によって変化する。しかし、凹部８０における現像剤は、上記項目（１）乃至（４）などのさまざまな力を受けているため、現像剤がある程度平衡状態に達するまでは安定した静電容量値を示さない傾向がある。つまり、この静電容量値は上記領域に一時的に入り込み過ぎる場合や、入り込みが遅くなるなどの場合によって異なる。
【０１８１】
図８のグラフに、第１、第２電極８１、８２の近傍に現像剤が供給されてから消尽されるまでの現像剤残量とそれに対応する第１、第２電極８１、８２間の静電容量との関係を模式的示す。図８（ｂ）は、第１、第２電極８１、８２の感度に影響を与える領域に現像剤が入り込み過ぎた場合、図８（ｃ）は入り込みが遅くなった場合、及び図８（ａ）は正常な推移の場合を示す。
【０１８２】
図８（ｂ）に示すように、現像剤が入り込み過ぎた場合には、静電容量値が突出する部位ｐが生じる。また、図８（ｃ）に示すように、入り込みが遅くなった場合には、平衡状態ｂに達するまでに時間のかかる部位ｑが生じる。
【０１８３】
この問題を解決する手段の一つとして、現像剤の搬送方向に対して凹部８０を浅い構成とすることがある。つまり、現像ローラ９ａから遠い側の第１電極８１を、その下端を上方に上げるようにして、短くするのがよい。しかし、短くし過ぎると、第１、第２電極８１、８２が構成するコンデンサの面積が小さくなるため、感度が低下してしまうので、適当な長さが必要となる。
【０１８４】
又、現像ローラ９ａに近い側の第２電極８２を凹部８０の上端まで延設した場合には、凹部８０における第１、第２電極８１、８２の距離が近すぎるため、感度が極めて大きくなり、上記の平衡状態になるまでのバラツキも感度良く検出してしまい、その結果、検出精度を下げてしまう可能性があるため、望ましくない。
【０１８５】
そこで、図９に示すように、第２電極８２の凹部８０に対応する部位をカットし、電極自体を短くする構成、つまり、第２電極８２の下端が第１電極８１の下端より低めになる構成、更に換言すると、プロセスカートリッジＢあるいは現像装置９が電子写真画像形成装置本体に装着された際に、第２電極８２の少なくとも下端が第１電極８１よりも下方に配置された構成によって、バラツキの感度を極めて低く抑えることが可能となる。尚、短くし過ぎると感度が低くなるなどの問題が発生するので、好適な長さにカットする必要がある。又、プロセスカートリッジ形態では、第１電極８１及び第２電極８２は板状であって、現像ローラ９ａの長手方向と交差する方向における長さは、第１電極８１の方が第２電極８２よりも長いことが好ましい。
【０１８６】
上記構成以外に、例えばプロセスカートリッジに記憶手段を備えている場合は印字枚数やプロセスカートリッジの駆動時間などを記憶させておき、平衡状態に達すると考えられる時間以上を経過した時に初めて検出をスタートする方法もある。
【０１８７】
又、現像剤量を逐次に検出する際に、検出精度を向上させるためには、静電容量の変化量を増やせばよい。これは、具体的には第１、第２電極８１、８２のそれぞれの表面積を増やすこと、あるいは第１、第２電極８１、８２間の距離を近づけることなどによって達成できる。電極の表面積を増やす際には、図１０に示すように、波打ち形状にしてもよく、あるいは図１１に示すように、絞り形状にしてもよい。
【０１８８】
尚、設計上の都合により、電極のスペースが確保できない、あるいはコストダウンを図らなければならないというときには、図１２、及び図１３に示すように、第１、第２電極８１、８２のいずれか一方を丸棒などによって構成してもよい。
【０１８９】
次に、電極の長手方向の配置について図１４と図１５により説明する。
【０１９０】
図１４に示すように、第１、第２電極８１、８２の長手方向の長さは画像領域とほぼ同じ範囲とすることによって、検出精度の向上を図ることができる。但し、検出精度を比較的必要としない場合には、例えば画像領域中央部、あるいは端部付近などに幅の狭い電極を配置してコストダウンを図ってもよい。しかしこの場合、長手方向の現像剤量のバラツキを検出できないので、それを防ぐために、図１５に示すように、幅の狭い電極を画像領域の両端部、中央の複数箇所に配置することが望ましい。
【０１９１】
画像形成を続けることによって、現像剤の消費が進み、最終的に、現像ローラ９ａ表面の現像剤量を規制する現像ブレード９ｄの先端と第２電極８２の間、即ち、現像ローラ９ａと第２電極８２の間の現像剤が消費されることで画像上に白抜けが発生し、現像剤エンド、つまり現像剤無しの状態になる。
【０１９２】
このとき更に現像ローラ９ａをコンデンサの電極の一つとして用い（対となるのは第２電極８２である）、図１６に示すように、第１、第２電極８１、８２が構成するコンデンサと並列に接続することによって白抜けの検出精度を大幅に向上させることができる。
【０１９３】
図１７のグラフに、現像ローラ９ａをコンデンサの一つとして用いた場合（図１７（ｂ））と、用いない場合（図１７（ａ））とについての検出精度を模式的に示す。図１７（ｂ）の方が、図１７（ａ）に比して、白抜け間際の単位トナー変化量（消費量）に対する静電容量の変化量が劇的に大きくなっていることが分かる。
【０１９４】
白抜け間際の単位トナー変化量（消費量）に対する静電容量の変化量が劇的に大きくなるのは、上述のように白抜けが現像ローラ９ａ表面上のトナー量が減り始めることによって発生するからであり、従って、現像ローラ９ａ表面上の現像剤量をより正確に測定することが検出精度アップの必須条件となる。
【０１９５】
上記のように、現像ローラ９ａをコンデンサの電極の一つとして用い、対となる第２電極８２が現像ローラ９ａ表面の近傍にあることによって、現像ローラ９ａ近傍における「検出感度」を高くすることが可能となり、図１７（ａ）、（ｂ）における検出精度の差が生じることとなる。
【０１９６】
更に白抜け近傍の「検出感度」を高めるためには、現像ローラ９ａ表面近傍における「検出感度」を高める必要がある。
【０１９７】
現像ローラ９ａ表面上に現像剤がほとんどなくても、図１８に示すように、現像ブレード９ｄ近傍領域に現像剤Ｔがあると現像が可能となることから、上記領域における現像剤Ｔを感度良く検出することによって白抜け検出精度を向上させることができる。
【０１９８】
そのため本発明のプロセスカートリッジ形態では、図１９に示すように、第２電極８２の先端に、現像ブレード９ｄの先端に接近し、且つ現像ローラ９ａに対して平行に延在する第３電極としての曲折部８３を設ける構成とすることも好ましい。その結果、白抜け検出精度の更なるアップが可能となる。
【０１９９】
尚、上記曲折部８３は、第２電極と現像ローラの間に配置されていれば、第２電極８２と必ずしも一体である必要はなく、単体の電極としても白抜けレベル検出精度の観点から差はない。この場合、板金ではなく丸棒などでもよい。
【０２００】
又、曲折部８３を単体の構成とした場合には、現像剤量検出手段ではなく、現像剤有無検出手段としても検出精度の極めて高い構成として応用可能である。
【０２０１】
従って、現像室９Ａ内における現像剤量の測定は、第１、第２電極８１、８２間の現像剤量を測定することによって行われ、これは第１、第２電極８１、８２間の静電容量を逐次に検出することによって行うことができる。
【０２０２】
又、第２電極８２と一体又は別体に第３電極８３を設け、現像ローラ９ａをコンデンサの片側の電極とすることによって白抜けの検出精度を高めることができる。
【０２０３】
現像剤残量を早くから検出するためには、現像剤容器側に現像剤量検出手段に用いる電極である検知手段を設けることが必要で、逆に白抜け間際を精度良く検出するためには現像ローラ近傍に電極である検知手段が必要となる。この相反する条件を１つの検知手段で達成しているのが本形態の特徴で、現像ローラ近傍に検知手段を設け、同時に現像剤の減少していく高さ方向に対して感度を有するように配置する。そして現像剤容器内の現像剤量情報は現像剤容器１１内の現像剤攪拌・搬送部材９ｂから送られてくる現像剤の情報を基に判断可能な構成としている点がポイントである。
【０２０４】
これによって、白抜けの検出精度が高い状態を保ちつつ、且つ現像剤量検出を可能にする。また、本構成では上記の条件を現像剤容器側に一つの検知手段のみを設けることによって達成しているためコストダウンが可能となる。
【０２０５】
尚、上記の電極８１、８２、８３は導電性部材であれば、すべて同等の作用をするが、本発明のプロセスカートリッジ形態では、現像剤の循環に影響を出さないように、非磁性ＳＵＳ材などの非磁性金属材料を用いている。
【０２０６】
又、電極８１、８２、８３を、現像室９Ａを構成する枠体１２に直接、蒸着、印刷などの処理を施したり、導電性樹脂を２色成形すれば、別部材からなる電極に比べ、取り付け公差、部品公差がへるため、位置精度の向上を図ることができる。
【０２０７】
上記説明では、現像剤として磁性現像剤を用いた現像剤量検出の構成について説明したが、非磁性現像剤を用いた現像装置構成にも適用できる。
【０２０８】
次に、かかる本発明の原理を具現化する現像剤量検出装置を、図２０を参照して更に説明する。図２０は、プロセスカートリッジＢ内の現像ローラ９ａ及び測定側電極部材としての第１、第２電極８１、８２と、画像形成装置本体側の現像剤量検出回路１００との接続状態をも示している。
【０２０９】
第１電極８１及び現像ローラ９ａは、それぞれ、第１電気接点９２（装置本体側接点１７）及び第２電気接点９１（装置本体側接点１９）を介して現像バイアス印加手段としての現像バイアス回路１０１に接続されている。又、測定側電極部材のうち出力側の第２電極８２は、第３電気接点９３（本体側接点１８）を介して制御回路１０２と接続されている。尚、ここでは省略しているが、前述のように第２電極８２には第３電極８３を一体的に形成することができる。
【０２１０】
現像バイアス回路１０１は、制御回路１０２内の基準容量部材８８（参照静電容量を発生させるためのコンデンサー）と接続されており、現像バイアス回路１０１から印加されるＡＣ（交流）電流Ｉ１を用い、現像剤残量を検出する上での基準電圧Ｖ１を設定する。
【０２１１】
制御回路１０２は、基準容量部材８８、即ち、インピーダンス素子に印加されるＡＣ電流Ｉ１をボリュームＶＲ１で分流した値であるＡＣ電流Ｉ１１と抵抗Ｒ２で生じる電圧降下分Ｖ２を、抵抗Ｒ３、Ｒ４で設定されたＶ３に加算し、基準電圧Ｖ１を決めている。
【０２１２】
従って、測定電極部材である第１、第２電極８１、８２に印加されるＡＣ（交流）電流Ｉ２は増幅回路１０３に入力され、現像剤残量の検出値Ｖ４（Ｖ１-Ｉ２×Ｒ５）として出力される。そして、この出力値を現像剤残量の検出値として利用する。
【０２１３】
本発明の電子写真画像形成装置によれば、上述のように、第１、第２電極間の現像剤量を逐次に検出して、その情報を基に現像剤量の消費量を表示することにより、ユーザーに新規プロセスカートリッジ或いは現像剤補給カートリッジの準備を促し、更に、第３の電極と現像ローラ間の現像剤量を検出し、その情報を基に現像剤エンドの情報を高精度に表示し、現像剤の補給を促すことができる。このため、本発明のプロセスカートリッジ実施形態では電圧印加側が現像ローラと第１電極、信号検出側が第２と第３電極としているが、電圧印加側が現像ローラと第２電極、信号検出側が第１と第３電極としても同様の効果を持つ。
【０２１４】
尚、プロセスカートリッジ（現像剤容器）の内側に導電部材の対を配置する場合は、場所、形状、面積ともに自由度が低く設計が比較的困難であるが、対となる導電部材の距離は上記の場合と比較できないほど近づけることが可能となる。また、現像剤担持体近傍に導電部材の対を配置することも可能であるため白抜け時の検出精度を高めることも可能となる。
【０２１５】
さらにこのカートリッジ形態と特定の材料を使用した現像剤を特定の形状、粒度分布に制御することで現像剤としての流動性、現像剤容器内での存在状態を制御した本発明の現像剤を組み合わせることで、電極近傍における現像剤同士の空隙を減少させることが出来、相乗的に残量検出の精度を高めることが可能となる。
【０２１６】
現像剤残量表示方法について説明すると、例えば、上述の現像剤量検出装置による検出情報は、図２１に示すようにユーザーのパソコン４４などの端末画面４５上に、直接現像剤残量を数値（例えば１０％残）で示す方法や図２２（ａ）及び図２２（ｂ）に示すように表示される。図２２（ａ）及び図２２（ｂ）においては、現像剤量に応じて動く針４１がゲージ４２のどの部分を指しているかによって現像剤量がユーザーに報知される。又、図２３に示すように、電子写真画像形成装置本体に直接、ＬＥＤなどによる表示部４３を設け、現像剤量に応じてＬＥＤを点滅させてもよい。
＜プロセスカートリッジ形態２＞
次に、本発明の第２のプロセスカートリッジ形態について図２４〜図２８により説明する。
【０２１７】
第２のプロセスカートリッジ形態においても、第１のプロセスカートリッジ形態において説明したものと同様の構成及び作用をなす電子写真画像形成装置を用い、同一部材については同一符号を付す。又、長手方向の配置、電極周辺構成など、第１のプロセスカートリッジ形態と重複する構成の説明は省略する。
【０２１８】
第２のプロセスカートリッジ形態では、図２４に示すように電極８４を現像室９Ａの底面に配置している。即ち、電極８４は、現像剤容器１１に収納されている現像剤Ｔが現像ローラ９ａへ至る経路に沿って設けられている。従ってこの電極８４は以下、経路電極８４という。この経路電極８４は、図２４に示す断面形状で長手方向全領域について同じ形状をしている。
【０２１９】
第２のプロセスカートリッジ形態では、電気的には前述の図２０に示すように、現像ローラ９ａを現像バイアス回路１０１に接続し、経路電極８４を現像剤量検出回路１００の制御回路１０２に接続する。
【０２２０】
現像室９Ａの底面近傍の磁性現像剤は現像ローラ９ａの中に配置されたマグネット９ｃの磁力によって現像ローラ９ａに引き付けられる力が常に働いている。そのため現像剤量が少なくなり現像剤容器１１からの現像剤の供給が減少すると、まず現像室９Ａの床面近傍の現像剤から消費されていく傾向がある。
【０２２１】
具体的には、図２６に示すように、現像剤容器１１内の現像剤残量が多いと現像室９Ａ内の現像剤を自重で押し込むため上記のように現像剤が消費されてもすぐに押し込まれるが（図２６（ａ））、現像剤容器１１内の現像剤残量が少なくなっていくと、消費された現像剤の分を押し込む力が強く働かずに、現像室９Ａの底面近傍から空洞ができて（図２６（ｂ）、（ｃ））、最終的には現像ブレード９ｄ先端周りに現像剤が残るようになる（図２６（ｄ））。
【０２２２】
このように現像剤が消費されていくので、本構成によれば、現像室９Ａの底面近傍の現像剤量を検出できる現像剤量検出が可能となる。
【０２２３】
図２７のグラフに、現像剤残量が減少していく時の静電容量の変化を模式的に示す。図２７に示すように、本構成を用いても現像剤量検出が可能であることが分かる。しかし、本構成では第１のプロセスカートリッジ形態と比較すると白抜け精度がそれほど高くはない。
【０２２４】
そこで、白抜けの検出精度を高める必要がある場合には、第１のプロセスカートリッジ実施形態で示した第３電極８３などを別途用いる方法があるが、例えば現像室９Ａの底部分の感度を上げるために、図２５に示すように現像ローラ９ａ及び経路電極８４とほぼ平行になるように長手方向全体にわたって中間電極としての電極棒８７を設けてもよい。即ち、経路電極８４と電極棒８７との間でコンデンサとすることによって電極間の距離が近づけられるため検出感度を高めることができる。中間電極８７を配置し、現像ローラ９ａと第３電極８３とを同電位として、現像バイアス印加手段としての現像バイアス回路１０１に接続し、中間電極８７を現像剤量検出回路１００の制御回路１０２に接続するような構成とすることによって現像剤量検出の検出感度と、白抜けの検出感度を大幅なコストアップを招かずに高めることが可能となる。即ち、現像剤残量の減少に伴う静電容量の変化は模式的に図２８のグラフに示すような推移となる。この構成に限らず現像室底面の検出感度を高められるのであれば中間電極はどこにあってもよい。
【０２２５】
さらにこのカートリッジ形態と、特定の材料を使用した現像剤を特定の形状、粒度分布に制御することで現像剤としての流動性、現像剤容器内での存在状態を制御した本発明の現像剤を組み合わせることで、電極近傍における現像剤同士の空隙を減少させることが出来、相乗的に残量検出の精度を高めることが可能となる。
＜プロセスカートリッジ形態３＞
次に、本発明の第３のプロセスカートリッジ形態について説明する。
【０２２６】
第３のプロセスカートリッジ形態においても、第１、第２のプロセスカートリッジ形態にて説明したものと同様の構成及び作用をなす画像形成装置を用い、同一部材にては同一符号を付す。又、長手配置、電極の周辺構成など、第１、第２のプロセスカートリッジ形態と重複する構成は説明を省略する。
【０２２７】
第３のプロセスカートリッジ形態によれば、第１、及び第２のプロセスカートリッジ形態よりも更に正確な現像剤量検出を行うことができる。
【０２２８】
より正確に検出するための一つの方法として、検出感度をアップすることが考えられるが、前述の第１、第２のプロセスカートリッジ形態に示した構成を基に電極の形状や配置を多少変更する程度では大きく感度を上げることは難しい。
【０２２９】
そこで本発明の第３のプロセスカートリッジ形態では、図２９に示すように、第１のプロセスカートリッジ形態の構成、すなわち図１９に示した第１電極８１、第２電極８２、第３電極８３を備えた構成、及び第２のプロセスカートリッジ形態の構成、すなわち図２４に示した、現像室９Ａの底面に設けた経路電極８４を備えた構成とを併用する構成とする。なお、第３のプロセスカートリッジ形態において、第３電極を有さなくとも効果は得られる。
【０２３０】
この際、白抜け検出精度に関しては、第１のプロセスカートリッジ形態の第３電極８３と現像ローラ９ａとのコンデンサの部分で十分な精度を達成しているため、第３のプロセスカートリッジ形態では中間電極８７を用いていない。但し、場合によっては中間電極８７を用いてもなんら問題はなく本発明の第３のプロセスカートリッジ形態と同様の効果を得ることができる。
【０２３１】
これによって、検出感度は大幅に増え現像剤量検出をより正確に行うことが可能となる。更には現像室９Ａのほぼ全域に渡って検出感度を有している構成であるため、例えば画像形成装置本体からプロセスカートリッジを取り出し振るなどして現像剤容器１１内の現像剤状態を一時的に変えた場合などでも、元の静電容量値から大きく離れてしまうことは少ない。
【０２３２】
本発明の第３のプロセスカートリッジ形態では、電気的には現像ローラ９ａと第１電極８１とを同電位にし現像バイアス回路１０１に接続し、第２電極８２と経路電極８４とを同電位にし現像剤量検出回路１００の制御回路１０２に接続する。
【０２３３】
なお、第３電極を有する場合、第３電極は第２電極、経路電極と同電位とする。
これら電極の回路的接続態様は、この他にも現像室の底面部分及び第１、第２電極８１、８２部分に対して特に強い「検出感度」を有していればどのような構成でもよい。
【０２３４】
この時、同電位にする電極同士をプロセスカートリッジ内で接続して同電位にすることによって本体電源との接点を増やすことなくコストアップを避けることが可能となる。
【０２３５】
ここで図３０（ａ）、（ｂ）に、第１及び第２のプロセスカートリッジ形態の構成における現像剤量の変動とそれに伴う静電容量の変化との関係をそれぞれ模式的示し、更には、第３のプロセスカートリッジ形態の構成における関係を図３０（ｃ）に模式的に示す。
【０２３６】
この図より、第３のプロセスカートリッジ形態の構成を用いることによってより正確な検出を行うことができることがわかる。
【０２３７】
本発明のプロセスカートリッジ形態において経路電極８４は、板状の導電部材を容器内壁に固定して使用したが、必ずしもこの形状だけに限らず、外壁に固定したり、壁から一定距離れた位置に設置したり、更には棒状の導電部材を複数本並べるような構成でも、現像剤攪拌搬送部材によって現像ローラに送られる現像剤の搬送経路に沿って配置されていれば同様な効果を得ることができる。
【０２３８】
さらにこのカートリッジ形態と特定の材料を使用した現像剤を特定の形状、粒度分布に制御することで現像剤としての流動性、現像剤容器内での存在状態を制御した本発明の現像剤を組み合わせることで、電極近傍における現像剤同士の空隙を減少させることが出来、相乗的に残量検出の精度を高めることが可能となる。
【０２３９】
尚、上述したプロセスカートリッジ形態において、当初、容器内に収納されている現像剤の量を１００％としたときに、現像剤の残量を約３０％乃至０％までの全領域にわたって逐次に検出することができる。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、容器内の現像剤の残量が５０％乃至０％まで、或いは、４０％乃至０％までの領域にわたって逐次に検出するようにしてもよい。ここで、現像剤の残量が０％とは、現像剤が完全になくなったことのみを意味するものではない。例えば、現像剤の残量が０％とは、容器内に現像剤が残っていたとしても、所定の画像品質（現像品質）が得られなくなる程度まで現像剤の残量が減ったことも含まれる。
【０２４０】
【実施例】
以上本発明の基本的な構成と特色について述べたが、以下実施例にもとづいて具体的に本発明について説明する。しかしながら、これによって本発明の実施の態様がなんら限定されるものではない。なお、実施例中の部数は質量部である。実施例に用いられる樹脂を表１に、ワックスを表２に、磁性酸化鉄粒子を表３に記す。スチレン系樹脂は溶液重合法により合成し、ポリエステル樹脂は脱水縮合法により合成した。
【０２４１】
【表１】
0004464001.tif 000006
【０２４２】
【表２】
0004464001.tif 000007
磁性体の製造方法については以下のとおりである。
（磁性酸化鉄粒子の製造例１）
硫酸第一鉄溶液中に、Ｆｅ2+に対して０．９５当量の水酸化ナトリウム水溶液とを混合した後、Ｆｅ（ＯＨ）2 を含む第一鉄塩水溶液の生成を行った。その後、ケイ酸ソーダを鉄元素に対してケイ素元素換算で、１．０質量％となるように添加した。次いでＦｅ（ＯＨ）2 を含む第一鉄塩水溶液に温度９０℃において空気を通気してｐＨ６〜７．５の条件下で酸化反応をすることにより、ケイ素元素を含有する磁性酸化鉄粒子を生成した。さらにこの懸濁液に（鉄元素に対してケイ素元素換算）０．１質量％のケイ酸ソーダを溶解した水酸化ナトリウム水溶液を残存Ｆｅ2+に対して１．０５当量添加して、さらに温度９０℃で加熱しながら、ｐＨ８〜１１．５の条件下で酸化反応してケイ素元素を含有した磁性酸化鉄粒子を生成させた。生成した磁性酸化鉄粒子を常法により洗浄、ロ過乾燥した。得られた磁性酸化鉄粒子の一次粒子は、凝集して凝集体を形成しているので、ミックスマーラーを使用して磁性酸化鉄粒子の凝集体に圧縮力及びせん断力を付与して、該凝集体を解砕して磁性酸化鉄粒子を一次粒子にするとともに、磁性酸化鉄粒子の表面を平滑にし、表３に示すような特性を有する磁性酸化鉄粒子１を得た。磁性酸化鉄粒子の個数平均粒径は０．２１μｍであった。
【０２４３】
【表３】
0004464001.tif 000008
（磁性酸化鉄粒子の製造例２）
製造例１と同様、ケイ素元素量を変え製造例２の磁性酸化鉄粒子２を得た。
（磁性酸化鉄粒子の製造例３）
製造例１と同様、ケイ素元素量を変え製造例３の磁性酸化鉄粒子３を得た。
（磁性酸化鉄粒子の製造例４）
製造例１と同様、ケイ素元素量を変え製造例４の磁性酸化鉄粒子４を得た。
（磁性酸化鉄粒子の製造例５）
製造例１と同様、ケイ素元素量を変え製造例５の磁性酸化鉄粒子５を得た。
【０２４４】
【実施例１】
・結着樹脂Ｃ １００部
・磁性酸化鉄粒子１ ９０部
・ワックスｂ ４部
・アゾ系鉄錯体化合物Ｃ ２部
上記材料を予備混合した後に、１３０℃に設定した二軸混練押し出し機によって溶融混練を行った。混練物を冷却後、粗粉砕し、機械式粉砕機  ターボ工業（株）製ターボミルＴ−２５０型によって微粉砕をし、さらに風力分級機を用いて分級をし、磁性トナー粒子１を得た。
一方で、ジメチルシリコーンオイル（２５℃における粘度が１００ｍｍ2／Ｓ）１０部を、乾式法で合成された後にヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）１０部で疎水化処理したシリカ（比表面積が２００ｍ2／ｇ）１００部に攪拌しながら噴霧し、噴霧終了後窒素ガス雰囲気下で２５０℃に昇温し、５０分間攪拌しながら保持し、ジメチルシリコーンオイル処理シリカを得た。
上記磁性トナー粒子１  １００部に対して、上記ジメチルシリコーンオイル処理乾式シリカ１．２部と、粒径１．２μｍのチタン酸ストロンチウム１．０部を磁性トナー粒子１に添加し、ヘンシェルミキサーにて攪拌混合して現像剤１を得た。
現像剤１の粒度分布をコールターマルチサイザー（コールター社製）を用いて測定した。その結果、重量平均粒子径は６．８０μｍ、個数分布における４．００μｍ以下は２０．３％であった。また、円形度をＦＰＩＡ−１０００（東亜医用電子社製）を用いて測定した。図３３のグラフに示したように粒度と円形度の関係において本発明で規定する条件を満足した。現像剤の詳細な物性を表４に示す。
【０２４５】
【表４】
0004464001.tif 000009
なお、表中の荷電制御剤Ａ〜Ｃは、それぞれ以下の化学式で表されるものである。
【０２４６】
【化３】
0004464001.tif 000010
攪拌手段を有する図３１（なお、図３１において電極は示していない）に示される現像装置を、図２９のプロセスカートリッジ内に装着し、このプロセスカートリッジを現像剤量検出手段を有する前記電子写真画像形成装置に装着した。そして、該プロセスカートリッジに現像剤１を充填した。
本実施例で用いた現像手段の特徴を表す図３１に基づき、該現像手段を説明する。この現像装置は、トナー容器（現像剤収納部）１０４、現像スリーブ（現像剤担持体）１０５、トナー攪拌部材（現像剤攪拌手段）１０６、及び現像剤規制部材１０７を有する。
現像スリーブ１０５は、直径１６ｍｍの非磁性アルミスリーブで、その表面には導電性粒子を含有する樹脂層１０５ｂでコートされている。現像スリーブ内には四極のマグネットロール１０５ａが配置されている。現像剤規制部材１０７としては、ＪＩＳ硬度４０°程度のシリコンゴムを現像スリーブに対して当接力が０．３乃至０．４Ｎ（スリーブ長手方向についての１ｃｍあたりの当接力）となるように用いられている。
【０２４７】
トナー容器１０４内にトナー攪拌部材１０６があり、５秒間に１回の割合で回転し、トナー容器内のトナーをほぐしながら、現像領域にトナー１０８を送り込んでいる。トナー攪拌部材１０６は、図３２に示すように軸棒と弾性シートとを有しており、剛体の角棒（断面形状は８ｍｍ四方の正方形）に弾性シート部材（厚み５０乃至３５０μｍ）を接着したものである。本実施例では弾性シート材料としてＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）を用いた。他にはウレタン、ＰＥＴ、ＰＩ等が用いられる。
【０２４８】
このプロセスカートリッジにおいて、前記現像剤１を４３ｇ充填したものと１２８ｇ充填したものと２１４ｇ充填したものを用意する。なお、トナー容器の容積は８５５cm3であり、現像剤４３ｇ充填では充填率が５．０％であり、１２８ｇ充填では充填率が１５．０％であり、現像剤２１４ｇ充填では充填率が２５．０  ％である。そしてこのプロセスカートリッジを温度３０．０℃湿度８０％の環境で、それぞれ左右−上下各々１５０ｍｍ幅で５サイクル振動させ、その後現像剤担持体（現像スリーブ）を周速１８０ｍｍ／ｓｅｃで５分間空回転させ、現像剤充填量に伴う静電容量を測定した。これを５回同様に行い、静電容量の測定を行い、静電容量の最小値に対する最大値の振れ幅を現像剤量検出ばらつき精度とした。その結果、本実施例では、現像剤量検出ばらつき精度は、表５に示したように、４３ｇ充填で２．１％、１２８ｇ充填で４．５％、２１４ｇ充填で７．８％であった。
【０２４９】
【表５】
0004464001.tif 000011
又、攪拌手段を有する図３１に示される現像装置を、図２４のプロセスカートリッジに装着し、このプロセスカートリッジを現像剤量検出手段を有する前記電子写真画像形成装置に装着した。そして、該プロセスカートリッジに現像剤１を充填し同様に試験を行った。但し現像剤４３ｇ充填での試験は行わなかった。その結果、本実施例では、現像剤量検出ばらつき精度は、表５に示したように、１２８ｇ充填で６．３％、２１４ｇ充填で８．２％であった。
【０２５０】
又、攪拌機構を有する図３１に示される現像装置を、図１９のプロセスカートリッジに装着し、このプロセスカートリッジを現像剤量検出手段を有する前記電子写真画像形成装置に装着した。そして、該プロセスカートリッジに現像剤１を充填し同様に試験を行った。但し現像剤４３ｇ充填での試験は行わなかった。その結果、本実施例では、現像剤量検出ばらつき精度は、表５に示したように、１２８ｇ充填で５．７％、２１４ｇ充填で７．９％であった。
【０２５１】
【実施例２】
表４に記載の処方で実施例１と同様に現像剤２を作成した。
トナー内添処方、外添処方及び物性値を表４に記し、現像剤２の円形度と平均粒径の関係を図３３のグラフに示す。又、同様の試験をした結果を表５に示す。
【０２５２】
【実施例３】
表４に記載の処方で実施例１と同様に現像剤３を作成した。
トナー内添処方、外添処方及び物性値を表４に記し、現像剤３の円形度と平均粒径の関係を図３３のグラフに示す。又、同様の試験をした結果を表５に示す。
【０２５３】
【実施例４】
表４に記載の処方で実施例１と同様に現像剤４を作成した。
トナー内添処方、外添処方及び物性値を表４に記し、現像剤４の円形度と平均粒子径の関係を図３３のグラフに示す。又、同様の試験をした結果を表５に示す。
【０２５４】
【実施例５】
表４に記載の処方で実施例１と同様に現像剤５を作成した。但し、分級後に得られたトナー粒子を用いて、３００℃の熱風中を瞬間的に通過させる処理を行った。
トナー内添処方、外添処方及び物性値を表４に記し、現像剤５の円形度と平均粒子径の関係を図３３のグラフに示す。又、同様の試験をした結果を表５に示す。
【０２５５】
【実施例６】
表４に記載の処方で現像剤６を作成した。但し粉砕工程は衝突式気流粉砕を用いた微粉砕機で粉砕し、得られた微粉砕粉末をコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級し、その後ハイブリダイザーによる表面処理工程を行った。トナー内添処方、外添処方及び物性値を表４に記し、現像剤６の円形度と平均粒径の関係を図３３のグラフに示す。又、同様の試験をした結果を表５に示す。
【０２５６】
【実施例７】
イオン交換水７０９部に０．１ｋｍｏｌ／ｍ3−Ｎａ3ＰＯ4水溶液４５１部を投入し６０℃に加温した後、１．０ｋｍｏｌ／ｍ3−ＣａＣｌ2水溶液６７．７部を徐々に添加してＣａ3（ＰＯ4）2を含む水系媒体を得た。
・スチレン                                          １６４部
・ｎ−ブチルアクリレート                              ３６部
・スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル            ８部
（８５：５：１０）共重合体（Ｍｗ＝７万）
・負荷電性制御剤（ジアルキルサリチル酸系アルミニウム化合物）２部
・表面処理磁性酸化鉄                                  ９０部
上記処方をアトラクター（三井三池化工機（株））を用いて均一に分散混合した。この単量体組成物を６０℃に加温し、そこにパラフィンワックス（Ｍｎ：３８０、融点：７０℃）４０部を混合溶解し、これに重合開始剤である２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）［ｔ1/2＝１４０分（６０℃）］８ｇ及びジメチル−２，２'−アゾビスイソブチレート［ｔ1/2＝２７０分（６０℃）、ｔ1/2＝８０分（８０℃）］２部を溶解した。
【０２５７】
前記水系媒体中に上記重合性単量体系を投入し、６０℃、Ｎ2雰囲気下においてＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業（株））にて１５０ｓ-1で１２分間攪拌し、造粒した。その後パドル攪拌翼で攪拌しつつ、６０℃で１時間反応させた。その後液温を８０℃とし更に１０時間攪拌を続けた。反応終了後、懸濁液を冷却し、塩酸を加えてＣａ3（ＰＯ4）2を溶解し、濾過、水洗、乾燥して重合トナー粒子を得た。
【０２５８】
トナー内添処方、外添処方及び物性値を表４に記し、現像剤６の円形度と平均粒径の関係を図３３のグラフに示す。又、同様の試験をした結果を表５に示す。
【０２５９】
【比較例１】
表４に記載の処方で現像剤８を作成した。但し粉砕工程は衝突式気流粉砕を用いた微粉砕機で粉砕し、得られた微粉砕粉末をコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級を行った。トナー内添処方、外添処方及び物性値を表４に記し、現像剤８の円形度と平均粒径の関係を図３３のグラフに示す。又、同様の試験をした結果を表５に示す。
【０２６０】
【比較例２】
表４に記載の処方で現像剤９を作成した。但し粉砕工程は衝突式気流粉砕を用いた微粉砕機で粉砕し、得られた微粉砕粉末をコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級を行った。トナー内添処方、外添処方及び物性値を表４に記し、現像剤９の円形度と平均粒径の関係を図３３のグラフに示す。又、同様の試験をした結果を表５に示す。
【０２６１】
【比較例３】
表４に記載の処方で現像剤１０を作成した。但し粉砕工程は衝突式気流粉砕を用いた微粉砕機で粉砕し、得られた微粉砕粉末をコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級を行った。トナー内添処方、外添処方及び物性値を表４に記し、現像剤１０の円形度と平均粒径の関係を図３３のグラフに示す。又、同様の試験をした結果を表５に示す。
【０２６２】
【発明の効果】
本発明によれば、現像装置やプロセスカートリッジ内に残っている現像剤量（トナー量）を精度良く検出し、現像剤残量や残りのプリント可能枚数を逐次ユーザーに報知することができ、ユーザーにとって極めて有益な現像剤量検出手段に好適に適用できる現像剤を提供することができる。
【０２６３】
また、本発明によれば、現像装置やプロセスカートリッジ内に残っている現像剤量（トナー量）を精度良く検出し、現像剤残量や残りのプリント可能枚数を逐次ユーザーに報知することができ、ユーザーにとって極めて有益な現像剤量検出手段を有する新規の画像形成方法及びプロセスカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る電子写真画像形成装置の一実施例の概略構成図である。
【図２】  本発明に係る電子写真画像形成装置の外観斜視図である。
【図３】  本発明に係るプロセスカートリッジの一実施例の縦断面図である。
【図４】  本発明に係るプロセスカートリッジの下方より見た外観斜視図である。
【図５】  プロセスカートリッジを装着するための装置本体の装着部を示す外観斜視図である。
【図６】  本発明に従ったプロセスカートリッジにおける第１及び第２電極の配置及び凹部を示す図である。
【図７】  現像剤が消費されていく時の現像剤の減少状態と第１及び第２電極の位置関係を示す図である。
【図８】  本発明の現像装置におけるトナー量と静電容量のとの観系を示す図であって、（ａ）正常な推移を示す図、（ｂ）凹部に現像剤が入り込み過ぎた場合の推移を示す図、そして、（ｃ）凹部に現像剤が入り込むのに時間がかかり過ぎた場合の図である。
【図９】  第２電極を凹部に対応しないようにカットした場合を示す図である。
【図１０】  第１及び第２電極の一実施例を示す斜視図である。
【図１１】  第１及び第２電極における他の実施例を示す斜視図である。
【図１２】  本発明に係るプロセスカートリッジの一実施例の縦断面図である。
【図１３】  本発明に係るプロセスカートリッジの一実施例の縦断面図である。
【図１４】  現像室内に配置された第１及び第２電極における他の実施例を示す斜視図である。
【図１５】  現像室内に配置された第１及び第２電極における他の実施例を示す斜視図である。
【図１６】  第１、第２の電極及び現像ローラの電気回路の一実施例を示す図である。
【図１７】  （ａ）現像剤担持体をコンデンサとして用いない場合と、（ｂ）現像剤担持体をコンデンサとして用いた場合とについて、トナー量と静電容量の推移をそれぞ示した図である。
【図１８】  現像ブレード近傍のみに現像剤がある状態を示す説明図である。
【図１９】  第２電極に曲折部（第３電極）を延設した状態を示す要部縦断面図である。
【図２０】  現像剤量検出装置の電気回路の一実施例を示す図である。
【図２１】  現像剤残量表示の一実施例を示す図である。
【図２２】  現像剤残量表示の他の実施例を示す図である。
【図２３】  現像剤残量表示の他の実施例を示す図である。
【図２４】  本発明に係るプロセスカートリッジの一実施例の縦断面図である。
【図２５】  図２４のプロセスカートリッジに中間電極を設けた他の実施例を示す要部縦断面図である。
【図２６】  現像室内の現像剤が減少していくときの底面電極と現像剤の状態を示す説明図である。
【図２７】  図２４のプロセスカートリッジにおけるトナー量と静電容量との関係を示す図である。
【図２８】  図２５の、プロセスカートリッジに中間電極を付設した時のトナー量と静電容量との関係を示す図である。
【図２９】  本発明に係るプロセスカートリッジの一実施例の縦断面図である。
【図３０】  図１９、図２４及び図２９に示したプロセスカートリッジによるトナー量と静電容量との関係を示す図である。
【図３１】  実施例で使用した現像装置の特徴を示す概略構成図である。
【図３２】  図３１に示す現像装置に備えられたトナー撹拌部材を示す図である。
【図３３】  粒径と円形度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
７ 感光体ドラム（電子写真感光体）
９ａ 現像ローラ（現像部材）
９ｂ 現像剤攪拌・搬送部材（現像剤攪拌手段）
９ｅ 攪拌部材
９Ａ 現像室
１１ 現像剤容器
８０ 凹部
８１ 第１電極
８２ 第２電極
８３ 曲折部（第３電極）
８４ 経路電極
８７ 電極棒（中間電極）
９２ 第１電気接点
９３ 第２電気接点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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