(57)【要約】【課題】螺旋状部の外周縁部と粉体搬送路の内周面との隙間に粉体が流入することに起因する粉体に対する機械的ストレスを抑制することができる粉体搬送装置、この粉体搬送装置を用いる粉体製造方法、この粉体搬送装置によってトナーやキャリアを搬送する画像形成装置及び画像形成方法を提供する。【解決手段】粉体搬送装置であるスクリューフィーダー５００は、スクリュー１内に不図示の気体通路と、気体通路に空気を供給する空気供給装置４０３とを備え、外周縁部２ｃに気体通路内の空気を外部吐出する空気吐出孔７を備える。【選択図】図１
2013015734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体が通過する粉体搬送路を形成する粉体搬送路形成部材と、
螺旋状部を備え、回転することにより該粉体搬送路内の粉体に回転軸方向に搬送力を付与する回転搬送部材とを有する粉体搬送装置において、
上記螺旋状部内に気体が通過する気体通路と、該気体通路に気体を供給する気体供給手段を備え、
該螺旋状部の外周縁部に該気体通路内の気体を外部に吐出する吐出孔を備えることを特徴とする粉体搬送装置。
【請求項２】
請求項１の粉体搬送装置において、
上記回転搬送部材の搬送方向と、上記吐出孔からの気体の吐出方向との角度が９０［°］未満であることを特徴とする粉体搬送装置。
【請求項３】
請求項１または２の粉体搬送装置において、
上記螺旋状部に二つ以上の上記吐出孔を備えることを特徴とする粉体搬送装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の粉体搬送装置において、
上記吐出孔の位置における上記気体通路内は、大気圧以上の圧力であることを特徴とする粉体搬送装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の粉体搬送装置において、
上記回転搬送部材がコイルスクリューであることを特徴とする粉体搬送装置。
【請求項６】
少なくとも粉体搬送手段による搬送工程を少なくとも備える粉体製造方法において、
上記粉体搬送手段として、請求項１乃至５の何れか１項に記載の粉体搬送装置を用いることを特徴とする樹粉体製造方法。
【請求項７】
トナーを用いてトナー像を形成するトナー像形成手段と、
画像形成に用いる粉体であるトナー、または／及びキャリアを搬送する粉体搬送手段とを備える画像形成装置において、
上記粉体搬送装置として、請求項１乃至５の何れか１項に記載の粉体搬送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
トナーを用いてトナー像を形成するトナー像形成工程と、
画像形成に用いる粉体であるトナー、または／及びキャリアを搬送する粉体搬送工程とを含む画像形成方法において、
上記粉体搬送工程に、請求項１乃至５の何れか１項に記載の粉体搬送装置を用いたことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を搬送する粉体搬送装置、この粉体搬送装置を用いた粉体製造方法、並びに、この粉体搬送装置によってトナーやキャリアを搬送する画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法などの静電荷像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々な分野で利用されている。
電子写真法では、帯電、露光工程を経て感光体上に静電潜像を形成し、トナーを含む現像剤で静電潜像をトナー画像に現像し、トナー画像を転写、定着する工程を経て可視化している。
ここで用いる現像剤には、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いるものが知られている。
【０００３】
キャリアとしては、磁性の芯材の上に樹脂被覆層をコーティングして製造される。このキャリアの製造工程において、芯材の粒子をコーティング工程に搬送する際や、樹脂被覆層のコーティングが施されたキャリア粒子を搬送する際に、粉体搬送装置を用いて搬送する。粉体搬送装置としては、螺旋状部を備え、回転することにより粉体搬送路内の粉体を回転軸方向に搬送する回転搬送部材によって粉体である芯材やキャリアを搬送するものがある。
回転搬送部材としては、螺旋状部を軸部に固定したスクリュー形状の搬送部材（以下、単にスクリューとよぶ）や、軸部を備えず、螺旋状部のみから構成されるコイル型の搬送部材（以下、コイルスクリューとよぶ）がある。
【０００４】
このような回転搬送部材を用いた粉体搬送装置では、搬送時の機械的ストレスの影響から芯材またはキャリアの割れや、キャリアの被覆層の剥がれが生じることがある。そして、搬送時の機械的ストレスの影響が大きいと製造した製品としてのキャリアの低寿命化や帯電量分布の広分布化に繋がる。
【０００５】
特許文献１〜３には、回転搬送部材を用いた粉体搬送装置で、搬送時の粉体に対する機械的ストレスの軽減を図ることができる構成が記載されている。
例えば、特許文献１及び２には、回転搬送部材であるスクリューの軸部にスクリューの内部から外部に向けて気体を吐出する吐出孔を備えた構成が記載されている。また、特許文献３には、スクリューの軸部と、螺旋状部における軸方向の前後両面とに、スクリューの内部から外部に向けて気体を吐出する吐出孔を備えた構成が記載されている。
回転搬送部材の内部から外部に向けて気体を吐出することにより、スクリューによって搬送力が付与される粉体の流動性を高め、気体を吐出しない構成に比して粉体に対する機械的ストレスの軽減を図ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜３に記載の構成では、スクリューの軸部と、螺旋状部における軸方向の前後両面とによって形成される螺旋状の溝部に気体を吐出する構成である。このため、溝部内の粉体が気体によって追い出され、螺旋状部の外周縁部と粉体搬送路の内周面との隙間に粉体が流入し易い。スクリューを用いる構成では、螺旋状部の外周縁部と粉体搬送路の内周面との隙間が狭くなっている部分で粉体に対してストレスが強く掛かり易いので、搬送時の粉体に対する機械的ストレスの軽減は不十分である。
【０００７】
このような問題は、キャリアの製造工程に用いる粉体搬送装置に限らず、トナーの製造工程やトナーとキャリアとからなる現像剤の出荷時の計量搬送時、画像形成装置の現像装置内でのトナー等の粉体の搬送時にも生じ得る問題である。さらに、画像形成装置で用いる粉体に限らず、他の粉体であっても搬送時に機械的ストレスを受けることは、粉体の劣化に繋がり、何らかの問題を生ずるおそれがある。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、螺旋状部の外周縁部と粉体搬送路の内周面との隙間に粉体が流入することに起因する粉体に対する機械的ストレスを抑制することができる粉体搬送装置、この粉体搬送装置を用いる粉体製造方法、この粉体搬送装置によってトナーやキャリアを搬送する画像形成装置及び画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、粉体が通過する粉体搬送路を形成する粉体搬送路形成部材と、螺旋状部を備え、回転することにより該粉体搬送路内の粉体に回転軸方向に搬送力を付与する回転搬送部材とを有する粉体搬送装置において、上記螺旋状部内に気体が通過する気体通路と、該気体通路に気体を供給する気体供給手段とを備え、該螺旋状部の外周縁部に該気体通路内の気体を外部に吐出する吐出孔を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明においては、吐出孔を螺旋状部の外周縁部に備えるため、吐出孔から吐出された気体に押された粉体は、螺旋状部の外周縁部と粉体搬送路の内周面との隙間には粉体が流入し難い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、粉体に対してストレスが強く掛かり易い螺旋状部の外周縁部と粉体搬送路の内周面との隙間には粉体が流入し難いため、螺旋状部の外周縁部と粉体搬送路の内周面との隙間に粉体が流入することに起因する粉体に対する機械的ストレスを抑制することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係るスクリューフィーダーの概略説明図、（ａ）は全体説明図、（ｂ）はスクリューの拡大説明図。
【図２】スクリュー羽部の螺旋の一巻分のスクリューの拡大説明図。
【図３】実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図４】同プリンタ部におけるタンデム部の一部を示す部分拡大図。
【図５】実験例に用いたコイルスクリューの斜視説明図。
【図６】実験例で用いたコイルスクリューの概略断面図、（ａ）は、空気吐出角度が２０［°］、（ｂ）は、空気吐出角度が９０［°］。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した粉体搬送装置に実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る粉体搬送装置としてのスクリューフィーダー５００の概略説明図である。図１（ａ）は、スクリューフィーダー５００全体の説明図であり、図１（ｂ）は、スクリューフィーダー５００が備えるスクリュー１の拡大説明図である。
本実施形態のスクリューフィーダー５００は、粉体製造工程にて一般的に使用されているスクリューを回転させて粉体を搬送するスクリューフィーダーを基本構成としている。
【００１４】
スクリューフィーダー５００の構成は粉体を貯蔵するフィーダーホッパー３と、粉体を搬送するスクリュー１と、スクリュー１を回転させるモーター４とから構成されている。スクリュー１は、スクリュー軸部１ａと螺旋状のスクリュー羽部２とからなる。スクリュー１が回転することで、スクリュー羽部２がフィーダーホッパー３内の粉体を軸方向に沿って図１中左方向に搬送する。
スクリューフィーダー５００は、フィーダーホッパー３の上方の粉体投入口６から粉体を投入し、その粉体を次工程へ定量的に移動または定量計量するため、モーター４を回転させることでスクリュー１を回転させ、フィーダーホッパー３内の粉体を図１中の左方向に搬送し、排出搬送管３ａを介して、粉体排出口５に向けて搬送する装置である。
【００１５】
図１（ｂ）に示すように、スクリュー羽部２の表面の各部を、下流側表面部２ａ、上流側表面部２ｂ及び外周縁部２ｃとする。下流側表面部２ａは、スクリュー羽部２における粉体搬送方向（図１中左方向）下流側の面であり、粉体を下流側に向けて押圧する面である。上流側表面部２ｂは、スクリュー羽部２における粉体搬送方向上流側の面であり、粉体に接触するが、粉体に対して下流側に向けて押圧する作用はない面である。
外周縁部２ｃは、下流側表面部２ａと上流側表面部２ｂとの間のスクリュー羽部２における厚み部分を形成する面である。
【００１６】
そして、本実施形態のスクリューフィーダー５００は、スクリュー１内に不図示の気体通路を備え、外周縁部２ｃに気体通路内の空気を外部吐出する空気吐出孔７を備えることを特徴とする粉体搬送装置である。スクリューフィーダー５００は、スクリュー１内の気体通路に空気を供給する空気供給装置４０３を備え、これを駆動することにより、気体通路内を気流が流れ、空気吐出孔７から空気が吐出され、この空気の吐出によって粉体の搬送を補助する構成である。
【００１７】
次に、本実施形態のスクリュー１についてより詳しく説明する。
図２は、スクリュー羽部２の螺旋の一巻分のスクリュー１の拡大説明図である。スクリュー１の構造は、外周縁部２ｃの空気吐出孔７から気流を吐出するため、スクリュー羽部２が中空構造となっており、気体通路を形成している。モーター４の近傍に設けられた空気供給装置４０３から吐出用空気をスクリュー羽部２内の気体通路へ供給し、空気吐出孔７より空気を吐出する構造となっている。空気吐出孔７は１つのスクリュー１に対して少なくとも１つ、望ましくは２つ以上複数の空気吐出孔７を有し、複数箇所から空気を吐出させることが望ましい。
【００１８】
このような構成により、スクリューフィーダー５００は、スクリュー羽部２の外周縁部２ｃとホッパー底面８との間に粉体を滞留させることなく、粉体へのストレスを低減できる。
また、空気吐出孔７は１つのスクリュー羽部２の外周縁部２ｃの全周に均等に配置されていることが望しい。しかし、空気吐出孔７の数が多すぎると、空気吐出孔７から吐出する吐出圧力が低下してしまう。このため、空気供給装置４０３が発生させる圧力とのバランスで全体のスクリュー羽部２の空気吐出孔７の数を設定する必要がある。
【００１９】
また、空気吐出孔７から吐出される空気の向きである空気吐出方向４０１と粉体搬送方向９との間の角度を空気吐出角度θとすると、空気吐出角度θは、０［°］よりも大きく、９０［°］未満とすることが望ましい。さらに、望ましくは４５［°］未満とすることで吐出される空気によって形成される吐出気流が粉体排出口５に向かう方向へ流れるため、粉体搬送を補助でき、搬送能力を向上できる。
空気吐出角度θが、９０［°］以上では、吐出気流が粉体排出口５に向かうとは逆方向へ流れるため、粉体搬送を補助できず、逆に搬送能力を低下させてしまうおそれがある。
空気吐出孔７の穴直径についてはスクリュー羽部２の肉厚以下とすることが望ましく、肉厚以上の空気吐出孔７の穴直径となるとスクリュー羽部２に欠けが生じた形状となり、搬送能力を低下させる原因となる。
【００２０】
本実施形態のスクリューフィーダー５００は、トナーの製造工程に用いる場合は、トナー母体の定量搬送（次工程装置への定量供給・混合用計量）やトナー母体に添加剤を混合した後の定量搬送（次工程装置への定量供給（ボトルへの充填等）・計量）等の粉体搬送装置に用いることができる。
また、キャリアの製造工程に用いる場合は、未コート芯材の定量搬送（次工程装置への定量供給・計量）やコートした後のキャリアの定量搬送（次工程装置への定量供給・計量）の粉体搬送装置に用いることができる。さらに、キャリアとトナーとを混合した現像剤の定量搬送（次工程装置への定量供給・計量）の粉体搬送装置に用いることができる。
【００２１】
＜樹脂コーティングキャリアの製造方法＞
次に、上述したキャリアの製造方法の一例として、樹脂コーティングキャリアの製造方法について説明する。
〔キャリア芯材粒子〕
本実施形態のキャリアの製造方法で製造するキャリア用芯材粒子としては、電子写真用二成分キャリアとして公知のもの、例えば、鉄、フェライト、マグネタイト、ヘマタイト、コバルト、鉄系、マグネタイト系、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒ系フェライト、Ｍｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｂａ系フェライト、等キャリアの用途、使用目的に合わせ適宜選択して用いればよく、上記例に限るものではない。また比重としては１．５〜６．０の比較的比重の高い芯材に有効的である。
【００２２】
〔結着樹脂〕
キャリアの被覆層を形成する樹脂は、一般的にキャリアに用いられるものであれば特に限定はない。例えば、シリコン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、アクリル樹脂とアミノ樹脂の反応生成物、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂変性シリコン樹脂、アクリル変性シリコン樹脂、エポキシ変性シリコン樹脂、ウレタン変性シリコン樹脂等が挙げられるが、特にこれらに限定するものではない。また、被覆樹脂は、１種類を単独で用いても、複数で用いても良いし、変性タイプにして使用しても良い。
【００２３】
〔固体粒子〕
固体粒子としては、酸化スズ、酸化インジウムドープした酸化スズ、導電処理した酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、亜酸化鉄、チタンブラック、カーボンブラック等の微粒粉体を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、針状粉末（酸化チタン、酸化亜鉛等）、燐片状粉末（黒鉛、アルミフレーク、銅フレーク、ニッケルフレークのような金属フレーク、導電処理マイカ等）を用いることができる。これらは、単独でまたは混合して用いることができる。さらに、これらに、疎水化シリカやアルミナ粉のような高抵抗のものを併用することができる。
【００２４】
〔コート液〕
コート液としては、液媒体：１００［重量部］中に、０．０２〜９０［重量部］の結着樹脂を溶解または分散したものであり、他に固体粒子、及び、所望により用いるその余の成分（例えば樹脂の架橋剤、抵抗調節剤等）を含み得る。結着樹脂に対する固体粒子の割合は、５／１００〜６００／１００の範囲であることが好ましい。結着樹脂を溶解または分散し得る液媒体としては、通常用いられているものであってよく、例えばノルマルへキサン、ケロシンのような石油系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンのような芳香族系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノールのようなアルコール系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチルのようなエステル系溶媒、ジエチルエーテルのようなエーテル系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサンのような環状エーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル（登録商標＝メチルセロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテル（登録商標＝エチルセロソルブ）のようなグリコールエーテル、ジメチルホルムアミドのような含窒素有機溶媒などが挙げられるるが、これらに限定されるものではない。
【００２５】
＜トナーの製造方法＞
本実施形態のトナーの製造方法で製造されるトナー、または、上述した本実施形態のキャリアの製造方法で製造されたキャリアと組み合わせることで現像剤を構成するトナーの組成について説明する。
本実施形態のカラー用トナーとしては、一般的にカラー単色で用いられるカラートナーだけではなく、フルカラー用として用いられるイエロー、マゼンダ、シアン、レッド、グリーン、ブルーなどに加え、ブラックトナーも含まれる。更に、トナーとしては、モノクロトナー、カラートナー、フルカラートナーを問わず、一般的にいうトナーを用いることができる。例えば、従来より用いられている混練粉砕型のトナーや、近年用いられるようになってきた多種の重合トナーなどが挙げられる。
【００２６】
更に、離型剤を含有するトナー、いわゆるオイルレストナーも用いることができる。一般的に、オイルレストナーは離型剤を含有するため、この離型剤がキャリア表面に移行するいわゆるスペントが生じやすい。しかし、本実施形態の製造方法で製造されたキャリアは耐スペント性が優れているため、長期にわたり良好な品質を維持できる。特にオイルレスフルカラートナーにおいては、結着樹脂が軟らかいため一般的にスペントし易いと言われるが、本実施形態の製造方法で製造されたキャリアは非常に向いていると言える。
【００２７】
トナーに用いる結着樹脂としては、公知のものが使用できる。例えばポリスチレン、ポリ−ｐ−スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン、及び、その置換体の単重合体、スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸共重合隊、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプロピル共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリチメルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが単独あるいは混合して使用できる。
【００２８】
さらに、圧力定着用結着樹脂としては、公知のものを混合して使用できる。例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂等のオレフィン共重合体、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリビニルピロリドン、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸、マレイン酸変性フェノール樹脂、フェノール変性テルペン樹脂などが単独あるいは混合して使用でき、これらに限られるものではない。
【００２９】
また、トナーとしては、上記結着樹脂、着色剤、帯電制御剤の他に、定着助剤を含有することもできる。これにより、定着ロールにトナー固着防止用オイルを塗布しない定着システム、いわゆるオイルレスシステムにおいても使用できる。定着助剤としては、公知のものが使用できる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル、パラフィンワックス、アミド系ワックス、多価アルコールワックス、シリコーンワニス、カルナウバワックス、エステルワックス等が使用でき、これらに限られるものではない。
【００３０】
カラートナー等のトナーに用いられる着色剤としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナーを得ることが可能な公知の顔料や染料が使用でき、ここで挙げるものに限らない。
例えば、黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキが挙げられる。
【００３１】
橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫが挙げられる。
【００３２】
赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂが挙げられる。
【００３３】
紫色顔料としては、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキが挙げられる。青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣが挙げられる。
【００３４】
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、等がある。
【００３５】
黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物が挙げられる。また、これら着色剤は１種または２種以上を使用することができる。
【００３６】
カラートナー等のトナーには必要に応じ帯電制御剤をトナー中に含有させることができる。例えば、カラートナーは必要に応じ荷電制御剤をトナー中に含有させることが出来る。
例えば、ニグロシン、炭素数２〜１６のアルキル基を含むアジン系染料（特公昭４２−１６２７号公報参照）、塩基性染料（例えばＣ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｙｅｌｌｏ  ２（Ｃ．Ｉ．４１０００）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｙｅｌｌｏ  ３、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｒｅｄ  １（Ｃ．Ｉ．４５１６０）、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＲｅｄ  ９（Ｃ．Ｉ．４２５００）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｖｉｏｌｅｔ  １（Ｃ．Ｉ．４２５３５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｖｉｏｌｅｔ  ３（Ｃ．Ｉ．４２５５５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｖｉｏｌｅｔ  １０（Ｃ．Ｉ．４５１７０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｖｉｏｌｅｔ  １４（Ｃ．Ｉ．４２５１０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｂｌｕｅ  １（Ｃ．Ｉ．４２０２５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｂｌｕｅ  ３（Ｃ．Ｉ．５１００５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｂｌｕｅ  ５（Ｃ．Ｉ．４２１４０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｂｌｕｅ  ７（Ｃ．Ｉ．４２５９５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｂｌｕｅ  ９（Ｃ．Ｉ．５２０１５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｂｌｕｅ  ２４（Ｃ．Ｉ．５２０３０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｂｌｕｅ２５（Ｃ．Ｉ．５２０２５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｂｌｕｅ  ２６（Ｃ．Ｉ．４４０４５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｇｒｅｅｎ  １（Ｃ．Ｉ．４２０４０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ  Ｇｒｅｅｎ  ４（Ｃ．Ｉ．４２０００）など、これらの塩基性染料のレーキ顔料、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  ８（Ｃ．Ｉ．２６１５０）、ベンゾイルメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルクロライド、等の４級アンモニウム塩、或いはジブチルまたはジオクチルなどのジアルキルスズ化合物、ジアルキルスズボレート化合物、グアニジン誘導体、アミノ基を含有するビニル系ポリマー、アミノ基を含有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂、特公昭４１−２０１５３号公報、特公昭４３−２７５９６号公報、特公昭４４−６３９７号公報、特公昭４５−２６４７８号公報に記載されているモノアゾ染料の金属錯塩、特公昭５５−４２７５２号公報、特公昭５９−７３８５号公報に記載されているサルチル酸、ジアルキルサルチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のＺｎ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属錯体、スルホン化した銅フタロシアニン顔料、有機ホウ素塩類、含フッ素四級アンモニウム塩、カリックスアレン系化合物等が挙げられる。
ブラック以外のカラートナーは、当然目的の色を損なう荷電制御剤の使用は避けるべきであり、白色のサリチル酸誘導体の金属塩等が好適に使用される。
【００３７】
外添剤については、シリカや酸化チタン、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、窒化ホウ素等の無機微粒子や樹脂微粒子を母体トナー粒子に外添することにより転写性、耐久性をさらに向上させている。転写性や耐久性を低下させるワックスをこれらの外添剤で覆い隠すこととトナー表面が微粒子で覆われることによる接触面積が低下することによりこの効果が得られる。これらの無機微粒子はその表面が疎水化処理されていることが好ましく、疎水化処理されたシリカや酸化チタン、といった金属酸化物微粒子が好適に用いられる。樹脂微粒子としては、ソープフリー乳化重合法により得られた平均粒径０．０５〜１［μｍ］程度のポリメチルメタクリレートやポリスチレン微粒子が好適に用いられる。
【００３８】
さらに、疎水化処理されたシリカ及び疎水化処理された酸化チタンを併用し、疎水化処理されたシリカの外添量より疎水化処理された酸化チタンの外添量を多くすることにより湿度に対する帯電の安定性にも優れたトナーとすることができる。上記の無機微粒子と併用して、比表面積２０〜５０［ｍ２／ｇ］のシリカや平均粒径がトナーの平均粒径の１／１００〜１／８である樹脂微粒子のように従来用いられていた外添剤より大きな粒径の外添剤をトナーに外添することにより耐久性を向上させることができる。
これはトナーが現像装置内でキャリアと混合・攪拌され帯電し現像に供される過程でトナーに外添された金属酸化物微粒子は母体トナー粒子に埋め込まれていく傾向にあるが、これらの金属酸化物微粒子より大きな粒径の外添剤をトナーに外添することにより金属酸化物微粒子が埋め込まれることを抑制することができるためである。
【００３９】
上述した無機微粒子や樹脂微粒子はトナー中に含有（内添）させることにより外添した場合より効果は減少するが転写性や耐久性を向上させる効果が得られるとともにトナーの粉砕性を向上させることができる。また、外添と内添を併用することにより外添した微粒子が埋め込まれることを抑制することができるため優れた転写性が安定して得られるとともに耐久性も向上する。
【００４０】
ここで用いる疎水化処理剤の代表例としては以下のものが挙げられる。
ジメチルジクロルシラン、トリメチルクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルジクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、ｐ−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、クロルメチルトリクロルシラン、ｐ−クロルフェニルトリクロルシラン、３−クロルプロピルトリクロルシラン、３−クロルプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメトキシシラン、ビニル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジビニルジクロルシラン、ジメチルビニルクロルシラン、オクチル−トリクロルシラン、デシル−トリクロルシラン、ノニル−トリクロルシラン、（４−ｔ−プロピルフェニル）−トリクロルシラン、（４−ｔ−ブチルフェニル）−トリクロルシラン、ジベンチル−ジクロルシラン、ジヘキシル−ジクロルシラン、ジオクチル−ジクロルシラン、ジノニル−ジクロルシラン、ジデシル−ジクロルシラン、ジドデシル−ジクロルシラン、ジヘキサデシル−ジクロルシラン、（４−ｔ−ブチルフェニル）−オクチル−ジクロルシラン、ジオクチル−ジクロルシラン、ジデセニル−ジクロルシラン、ジノネニル−ジクロルシラン、ジ−２−エチルヘキシル−ジクロルシラン、ジ−３，３−ジメチルベンチル−ジクロルシラン、トリヘキシル−クロルシラン、トリオクチル−クロルシラン、トリデシル−クロルシラン、ジオクチル−メチル−クロルシラン、オクチル−ジメチル−クロルシラン、（４−ｔ−プロピルフェニル）−ジエチル−クロルシラン、オクチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン、ジエチルテトラメチルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、ヘキサトリルジシラザン等。
この他チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤も使用可能である。この他、クリーニング性の向上等を目的とした外添剤として、脂肪酸金属塩やポリフッ化ビニリデンの微粒子等の滑剤等も併用可能である。
【００４１】
本実施形態に係るトナーの製造には粉砕法、重合法など従来公知の方法が適用できる。
例えば粉砕法の場合、トナーを混練する装置としては、バッチ式の２本ロール、バンバリーミキサーや連続式の２軸押出し機（例えば神戸製鋼所社製ＫＴＫ型２軸押出し機、東芝機械社製ＴＥＭ型２軸押出し機、ＫＣＫ社製２軸押出し機、池貝鉄工社製ＰＣＭ型２軸押出し機、栗本鉄工所社製ＫＥＸ型２軸押出し機等）や、連続式の１軸混練機（例えばブッス社製コ・ニーダ等）が好適に用いられる。
以上により得られた溶融混練物は冷却した後粉砕されるが、粉砕は、例えば、ハンマーミルやロートプレックス等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式の微粉砕機などを使用することができる。粉砕は、平均粒径が３〜１５［μｍ］になるように行うのが望ましい。さらに、粉砕物は風力式分級機等により、５〜２０［μｍ］に粒度調整されることが好ましい。
【００４２】
次いで、外添剤の母体トナーへ外添が行われるが、母体トナーと外添剤をミキサー類を用い混合・攪拌することにより外添剤が解砕されながらトナー表面に被覆される。この時、無機微粒子や樹脂微粒子等の外添剤が均一にかつ強固に母体トナーに付着させることが耐久性の点で重要である。以上はあくまでも例でありこれに限るものではない。
【００４３】
次に、上述した実施形態で製造されたキャリアを含有する現像剤を用いることができる画像形成装置の一例について説明する。
図３は、本実施形態のキャリアを用いることができる画像形成装置としてのタンデム型のカラー複写機（以下、複写機１２０という）の概略構成図である。複写機１２０は、複写装置本体（以下、プリンタ部１５０という）、給紙テーブル（以下、給紙部２００という）、プリンタ部１５０上に取り付けるスキャナ（以下、スキャナ部３００という）、スキャナ部３００上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）（以下、原稿搬送部４００という）からなっている。また、複写機１２０内の各装置の動作を制御する不図示の制御部も備えている。
【００４４】
スキャナ部３００は、コンタクトガラス３２上に載置された原稿の画像情報を読み取りセンサ３６で読み取り、読み取った画像情報を図示しない制御部に送る。制御部は、スキャナ部３００から受け取った画像情報に基づき、プリンタ部１５０の露光装置２１内に配設された図示しないレーザやＬＥＤ等を制御してドラム状の４つの感光体１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに向けてレーザ書き込み光Ｌを照射させる。この照射により、感光体１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。なお、符号の後に付されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字は、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラック用の仕様であることを示している。
【００４５】
プリンタ部１５０は、露光装置２１の他、一次転写ローラ６２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、二次転写装置２２、定着装置２５、排紙装置、図示しないトナー供給装置、トナー供給装置等も備えている。
【００４６】
給紙部２００は、プリンタ部１５０の下方に配設された自動給紙部と、プリンタ部１５０の側面に配設された手差し部とを有している。そして、自動給紙部は、ペーパーバンク１４３内に多段に配設された２つの給紙カセット１４４、給紙カセットから記録体たる用紙Ｐを繰り出す給紙ローラ１４２、繰り出した用紙Ｐを分離して給紙部側給紙路１４６に送り出す分離ローラ１４５等を有している。また、プリンタ部１５０の本体側給紙路１４８に用紙Ｐを搬送する搬送ローラ１４７等も有している。一方、手差し部は、手差しトレイ５１、手差しトレイ５１上の用紙Ｐを手差し給紙路５３に向けて一枚ずつ分離する分離ローラ５２等を有している。
【００４７】
プリンタ部１５０の本体側給紙路１４８の末端付近には、レジストローラ対４９が配設されている。このレジストローラ対４９は、給紙カセット１４４や手差しトレイ５１から送られてくる用紙Ｐを受け入れた後、所定のタイミングで中間転写体たる中間転写ベルト５０と二次転写装置２２との間に形成される二次転写ニップに送る。
【００４８】
図３に示した複写機において、操作者は、カラー画像のコピーをとるときに、原稿搬送部４００の原稿台１３０上に原稿をセットする。あるいは、原稿搬送部４００を開いてスキャナ部３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットした後、原稿搬送部４００を閉じて原稿を押さえる。そして、図示しないスタートスイッチを押す。すると、原稿搬送部４００に原稿がセットされている場合には原稿がコンタクトガラス３２上に搬送された後に、コンタクトガラス３２上に原稿がセットされている場合には直ちに、スキャナ部３００が駆動を開始する。そして、第一走行体３３及び第二走行体３４が走行し、第一走行体３３の光源から発せられる光が原稿面で反射した後、第二走行体３４に向かう。更に、第二走行体３４のミラーで反射してから結像レンズ３５を経由して読み取りセンサ３６に至り、画像情報として読み取られる。
【００４９】
このようにして画像情報が読み取られると、プリンタ部１５０は、図示しない駆動モーターで支持ローラ１４、クリーニング対向ローラ１５及び二次転写対向ローラ１６の３つの支持ローラの内のどれか１つを回転駆動させながら他の２つの支持ローラを従動回転させる。そして、これらローラに張架される中間転写ベルト５０を無端移動させる。さらに、上述のようなレーザ書き込みや、後述する現像プロセスを実施する。そして、感光体１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを回転させながら、それらに、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの単色画像を形成する。これらは、感光体１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと、中間転写ベルト５０とが当接するＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップで順次重ね合わせて静電転写されて４色重ね合わせトナー像になる。感光体１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上にトナー像を形成する。
【００５０】
一方、給紙部２００は、画像情報に応じたサイズの用紙Ｐを給紙すべく、３つの給紙ローラのうちの何れか１つを作動させて、用紙Ｐをプリンタ部１５０の本体側給紙路１４８に導く。本体側給紙路１４８内に進入した用紙Ｐは、レジストローラ対４９に挟み込まれて一旦停止した後、タイミングを合わせて、中間転写ベルト５０と二次転写装置２２の二次転写ローラ２２ａとの当接部である二次転写ニップに送り込まれる。すると、二次転写ニップにおいて、中間転写ベルト５０上の４色重ね合わせトナー像と、用紙Ｐとが同期して密着する。そして、ニップに形成されている転写用電界やニップ圧などの影響によって４色重ね合わせトナー像が用紙Ｐ上に二次転写され、紙の白色と相まってフルカラー画像となる。
【００５１】
二次転写ニップを通過した用紙Ｐは、二次転写装置２２の二次転写ベルト２４の無端移動によって定着装置２５に送り込まれる。定着装置２５には、熱源を内包する加熱ローラと定着ローラとで回転可能に張架された定着ベルト２６、及び、定着ベルトを挟んで定着ローラとの間に定着ニップを形成する加圧ローラ２７が設けられている。そして、定着装置２５の定着ニップに送り込まれた用紙Ｐは、加圧ローラ２７による定着ローラ方向への加圧力と、加熱ローラにより加熱された定着ベルト２６からの熱との作用によってフルカラー画像が定着せしめられた後、排出ローラ５６を経てプリンタ部１５０の側面に設けられた排紙トレイ５７上に排出される。
【００５２】
図３に示すように、プリンタ部１５０は、中間転写ベルト５０を備えたベルトユニット、各色のトナー像を形成する４つのプロセスユニット１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、二次転写装置２２、ベルトクリーニング装置１７、定着装置２５等を備えている。
【００５３】
ベルトユニットは、複数のローラで回転可能に張架された中間転写ベルト５０を、感光体１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに当接させながら無端移動させる。感光体１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと中間転写ベルト５０とを当接させるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップでは、一次転写ローラ６２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによって中間転写ベルト５０を裏面側から感光体１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに向けて押圧している。これら一次転写ローラ６２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋには、それぞれ図示しない電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップには、感光体１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト５０に向けて静電移動させる一次転写電界が形成されている。各一次転写ローラ６２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの間には、中間転写ベルト５０の裏面に接触する導電性ローラ７４がそれぞれ配設されている。これら導電性ローラ７４は、一次転写ローラ６２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに印加される一次転写バイアスが、中間転写ベルト５０の裏面側にある中抵抗の基層１１を介して隣接するプロセスユニット１８に流れ込むことを阻止するものである。
【００５４】
プロセスユニット１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、感光体１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと、その他の幾つかの装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ部１５０に対して着脱可能になっている。ブラック用のプロセスユニット１８Ｋを例にすると、これは、感光体１０Ｋの他、感光体１０Ｋ表面に形成された静電潜像をブラックトナー像に現像するための現像手段たる現像装置６１Ｋを有している。また、一次転写ニップを通過した後の感光体１０Ｋ表面に付着している転写残トナーをクリーニングする感光体クリーニング装置６３Ｋも有している。また、クリーニング後の感光体１０Ｋ表面を除電する図示しない除電装置や、除電後の感光体１０Ｋ表面を一様帯電せしめる図示しない帯電装置なども有している。他色用のプロセスユニット１８Ｙ，Ｃ，Ｍも、取り扱うトナーの色が異なる他は、ほぼ同様の構成になっている。複写機１２０では、これら４つのプロセスユニット１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを、中間転写ベルト５０に対してその無端移動方向に沿って並べるように対向配設したいわゆるタンデム型の構成になっている。
【００５５】
図４は、４つのプロセスユニット１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋからなるタンデム部２２０の一部を示す部分拡大図である。なお、４つのプロセスユニット１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、同図においては各符号に付すＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字を省略している。同図に示すように、プロセスユニット１８は、感光体１０の周りに、帯電手段としての帯電装置５９、現像装置６１、一次転写手段としての一次転写ローラ６２、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４等を備えている。
【００５６】
感光体１０としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。また、帯電装置５９としては、帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体１０に当接させながら回転させるものを用いている。感光体１０に対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ等を用いてもよい。
【００５７】
現像装置６１は、磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて潜像を現像するようになっている。内部に収容している二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ６５に供給する攪拌部６６と、現像スリーブ６５に付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体１０に転移させる現像部６７とを有している。
【００５８】
攪拌部６６は、現像部６７よりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された２本の搬送スクリュー６８、これら搬送スクリュー６８間に設けられた仕切り板、現像ケース７０の底面に設けられたトナー濃度センサ７１などを有している。
【００５９】
現像部６７は、現像ケース７０の開口を通して感光体１０に対向する現像スリーブ６５、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ７２、現像スリーブ６５に先端を接近させるドクタブレード７３などを有している。ドクタブレード７３と現像スリーブ６５との間の最接近部における間隔は５００［μｍ］程度に設定されている。現像スリーブ６５は、非磁性の回転可能なスリーブ状の形状になっている。また、現像スリーブ６５に連れ回らないようにないようされるマグネットローラ７２は、例えば、ドクタブレード７３の箇所から現像スリーブ６５の回転方向にＮ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｓ３の５磁極を有している。これら磁極は、それぞれスリーブ上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部６６から送られてくる二成分現像剤を現像スリーブ６５表面に引き寄せて担持させるとともに、スリーブ表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。
【００６０】
磁気ブラシは、現像スリーブ６５の回転に伴ってドクタブレード７３との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体１０に対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ６５に印加される現像バイアスと、感光体１０の静電潜像との電位差によって静電潜像上に転移して現像に寄与する。更に、現像スリーブ６５の回転に伴って再び現像部６７内に戻り、マグネットローラ７２の磁極間の反発磁界の影響によってスリーブ表面から離脱した後、攪拌部６６に戻される。攪拌部６６内では、トナー濃度センサ７１による検知結果に基づいて、二成分現像剤に適量のトナーが補給される。なお、現像装置６１として、二成分現像剤を用いるものの代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤を用いるものを採用してもよい。
【００６１】
感光体クリーニング装置６３としては、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を感光体１０に押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。クリーニング性を高める目的で、本例では、外周面を感光体１０に接触させる接触導電性のファーブラシ７６を、図中矢印方向に回転自在に有するクリーニング装置を採用している。そして、ファーブラシ７６にバイアスを印加する金属製の電界ローラ７７を図中矢示方向に回転自在に設け、その電界ローラ７７にスクレーパ７８の先端を押し当てている。スクレーパ７８によって電界ローラ７７から除去されたトナーは、回収スクリュー７９上に落下して回収される。
【００６２】
かかる構成の感光体クリーニング装置６３は、感光体１０に対してカウンタ方向に回転するファーブラシ７６で、感光体１０上の残留トナーを除去する。ファーブラシ７６に付着したトナーは、ファーブラシ７６に対してカウンタ方向に接触して回転するバイアスを印加された電界ローラ７７に取り除かれる。電界ローラ７７に付着したトナーは、スクレーパ７８でクリーニングされる。感光体クリーニング装置６３で回収したトナーは、回収スクリュー７９で感光体クリーニング装置６３の片側に寄せられ、トナーリサイクル装置８０で現像装置６１へと戻されて再利用される。
【００６３】
除電装置６４は、除電ランプ等からなり、光を照射して感光体１０の表面電位を除去する。このようにして除電された感光体１０の表面は、帯電装置５９によって一様帯電せしめられた後、光書込処理がなされる。
【００６４】
ベルトユニットの図中下方には、二次転写装置２２が設けられている。この二次転写装置２２は、図示しない電源によって二次転写バイアスが印加される二次転写ローラ２３ａが設けられている。そして、二次転写対向ローラ１６との間に中間転写ベルト５０及び二次転写ベルト２４を挟み込んで中間転写ベルト５０と二次転写ベルト２４とが当接しながら当接部で互いに同方向に移動する二次転写ニップが形成されている。レジストローラ対４９からこの二次転写ニップに送り込まれた用紙Ｐには、中間転写ベルト５０上の４色重ね合わせトナー像が二次転写電界やニップ圧の影響で一括二次転写されて、フルカラー画像が形成される。二次転写ニップを通過した用紙Ｐは、中間転写ベルト５０の曲率によって中間転写ベルト５０から曲率分離され、二次転写ローラ２３ａと二次転写ベルト下流側ローラ２３ｂとによって回転可能に張架された二次転写ベルト２４の表面に保持されながら、二次転写ベルト２４の無端移動に伴って定着装置２５へと搬送される。
【００６５】
二次転写ニップを通過した中間転写ベルト５０の表面は、クリーニング対向ローラ１５による支持位置にさしかかる。ここでは、中間転写ベルト５０が、おもて面（ループ外面）に当接するベルトクリーニング装置１７と、裏面に当接するクリーニング対向ローラ１５との間に挟み込まれる。そして、ベルトクリーニング装置１７により、おもて面に付着している転写残トナーが除去された後、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップに順次進入して、次の四色トナー像が重ね合わされる。
【００６６】
レジストローラ対４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、用紙Ｐの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
二次転写装置２２および定着装置２５の下には、上述したタンデム部２２０と平行に延びるような、用紙反転装置２８（図３参照）が設けられている。これにより、片面に対する画像定着処理を終えた用紙Ｐが、切換爪５５で用紙Ｐの進路を用紙反転装置側に切り換えられ、そこで反転されて再び二次転写ニップに進入する。そして、もう片面にも画像の二次転写処理と定着処理とが施された後、排紙トレイ５７上に排紙される。
【００６７】
＜画像形成方法＞
本実施形態の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含む。そして、好ましくはクリーニング工程を含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば除電工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
【００６８】
本実施形態の画像形成装置としての複写機１２０は、静電潜像担持体である感光体１０と、静電潜像形成手段である露光装置２１と、現像手段である現像装置６１と、転写手段である二次転写装置２２と、定着手段である定着装置２５とを少なくとも有する。そして、好ましくはクリーニング手段である感光体クリーニング装置６３を有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段である除電装置６４、リサイクル手段であるトナーリサイクル装置８０、制御手段として不図示の制御装置等を有してなる。
【００６９】
図３及び図４に示す複写機１２０では、静電潜像形成工程は静電潜像形成手段である露光装置２１により行うことができ、現像工程は現像手段である現像装置６１により行うことができる。また、転写工程は転写手段である二次転写装置２２により行うことができ、定着工程は定着手段である定着装置２５により行うことができる。さらに、クリーニング工程はクリーニング手段である感光体クリーニング装置６３により行うことができ、その他の工程はその他の手段により行うことができる。
【００７０】
＜静電潜像形成工程及び静電潜像形成手段＞
静電潜像形成工程は、感光体１０などの静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。静電潜像担持体としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
【００７１】
静電潜像の形成は、例えば、静電潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、露光装置２１などの静電潜像形成手段により行うことができる。
静電潜像形成手段は、例えば、静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電装置５９などの帯電器と、感光体１０などの静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光装置２１などの露光器とを少なくとも備える。
帯電は、例えば、帯電器を用いて静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
【００７２】
帯電装置５９などの帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、等が挙げられる。
露光は、例えば、露光器を用いて静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。露光装置２１などの露光器としては、帯電器により帯電された静電潜像担持体の表面に、成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。このため、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、等の各種露光器が挙げられる。なお、露光器としては、静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
【００７３】
＜現像工程及び現像手段＞
現像工程は、上述した静電潜像を、トナーを用いて現像して可視像を形成する工程である。
可視像の形成は、例えば、静電潜像をトナーを用いて現像することにより行うことができ、現像装置６１などの現像手段により行うことができる。
現像手段は、例えば、トナーを用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、トナーを収容し、静電潜像に静電荷像現像用トナーを接触または非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
【００７４】
現像器は、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、静電荷像現像用トナーを摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、等が好適に挙げられる。
現像器内では、例えば、トナーとキャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により静電荷像現像用トナートナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。マグネットローラは、感光体１０等の静電潜像担持体の近傍に配置されているため、マグネットローラの表面に形成された磁気ブラシを構成する静電荷像現像用トナーの一部は、電気的な吸引力によって静電潜像担持体（感光体）の表面に移動する。その結果、静電潜像がトナーにより現像されて静電潜像担持体（感光体）の表面にトナーによる可視像が形成される。
【００７５】
現像器に収容させる現像剤は、トナーを含む現像剤であるが、現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。該現像剤に含まれる樹脂コーティングキャリアは、本実施形態の製造工程において、スクリューフィーダー５００を用いて製造された製造された樹脂コーティングキャリアである。
【００７６】
以下、従来技術について説明する。
電子写真方式による画像形成では、光導電性物質等の像担持体上に静電荷による静電潜像を形成し、この静電潜像に対して、帯電したトナー粒子を付着させて可視像を形成した後、トナー像を紙等の記録媒体に転写し、定着され、出力画像となる。
近年、電子写真方式を用いたコピーやプリンタの技術は、モノクロからフルカラーへの展開が急速になりつつあり、フルカラーの市場は拡大する傾向にある。フルカラー電子写真法によるカラー画像形成は一般に３原色であるイエロー、マゼンタ、シアンの３色のカラートナー又はそれに黒色を加えた４色のカラートナーを積層させて全ての色の再現を行うものである。
従って、色再現性に優れ、鮮明なフルカラー画像を得るためには、定着されたトナー画像表面をある程度平滑にして光散乱を減少させる必要がある。
【００７７】
このような理由から従来のフルカラー複写機等の画像光沢は１０〜５０［％］の中〜高光沢のものが多かった。
一般に、乾式のトナー像を記録媒体に定着する方法としては、平滑な表面を持ったローラやベルトを加熱し、トナーと圧着する接触加熱定着方法が多用されている。この方法は熱効率が高く高速定着が可能であり、カラートナーに光沢や透明性を与えることが可能であるという利点がある反面、加熱定着部材表面と溶融状態のトナーとを加圧下で接触させた後加熱定着部材表面から剥離するために、トナー像の一部が加熱定着部材表面に付着して別の画像上に転移する、いわゆるオフセット現象が生じる。
【００７８】
このオフセット現象を防止することを目的として、離型性に優れたシリコーンゴムやフッ素樹脂で加熱定着部材表面を形成し、さらにその加熱定着部材表面にシリコーンオイル等の離型オイルを塗布する方法が一般に採用されていた。しかしこの方法は、トナーのオフセットを防止する点では極めて有効であるが、離型オイルを供給するための装置が必要であり、定着装置が大型化しマシンの小型化に不向きである。
このためモノクロトナーでは、溶融したトナーが内部破断しないように結着樹脂の分子量分布の調整等でトナーの溶融時の粘弾性を高め、さらにトナー中にワックス等の離型剤を含有させることにより、定着ローラに離型オイルを塗布しない（オイルレス化）、或いはオイル塗布量をごく微量とする方法が採用される傾向にある。
【００７９】
一方、カラートナーにおいてもモノクロ同様マシンの小型化、構成の簡素化の目的でオイルレス化の傾向が見られている。しかし、前述したようにカラートナーでは色再現性を向上させるために定着画像の表面を平滑にする必要があるため溶融時の粘弾性を低下させねばならず、そして、カラートナーは、光沢のないモノクロトナーよりオフセットし易く、定着装置のオイルレス化や微量塗布化がより困難となる。
【００８０】
また、トナー中に離型剤を含有させると、トナーの付着性が高まり転写紙への転写性が低下し、さらにトナー中の離型剤がキャリア等の摩擦帯電部材を汚染し帯電性を低下させることにより耐久性が低下するという問題を生じる。
また、キャリアに関しては、画像形成をより速く、より美しくという要望は高まる一方で、近年のマシンの高速化に伴い、キャリアとトナーを含む現像剤が受けるストレスも飛躍的に増大しており、従来高寿命とされたキャリアにおいても充分な寿命が得られず更に耐久性向上が要求されている。
更に、高画質という面においては、トナー小径化、キャリアの小径化に伴い、帯電量分布に対して狭分布化が要求されており、広分布となると非画像部におけるトナーの汚れ（地肌かぶり）等、非常に重大な欠陥画像となり易くなってしまう。
【００８１】
このような問題に対処するため、例えば、特許文献５および特許文献６では、被覆層に膜厚よりも大きな径の粒子を含有させた電子写真用キャリアが提案されている。さらに、特許文献７では、トナーと、膜厚よりも大きな径を有する第１粒子と膜厚よりも小さな径を有する第２粒子との２種類の粒子を含む被覆膜を芯材表面上に設けたキャリアとを現像装置に補給するとともに、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら現像を行う方法が提案されている。
また、特許文献８には、磁性コア上に複数の樹脂被覆層を有し、磁性コア直上の第１の被覆層に針状または燐片状の導電性粉末が、ガラスビーズを用いたビーズミルにより分散されてなる電子写真現像剤用キャリアが記載されている。
【００８２】
しかしながら特許文献５及び特許文献６は被膜層に存在する粒子径、特許文献７は被膜層に存在する粒子径と現像方式、特許文献８は被膜中に存在させる導電性粉末の分散方法に関わる内容であり、特許文献５〜特許文献８に記載のものにおいても製造過程で機械的ストレスの影響から芯材・キャリアの割れや被覆層の剥がれにより効果が失われてしまう。製造過程での機械的ストレスとしては次工程へ芯材またはキャリアを搬送する搬送装置内でうけるストレスが大きく、挙げられる。
【００８３】
芯材またはキャリアを搬送する手段としては一般的にスクリューによる搬送・振動による搬送・ロータリーバルブ等による搬送が挙げられる。
この中でも芯材またはキャリアを搬送する手段としては運転保守・信頼性・所要動力の観点からスクリューによる搬送が多く採用されている。
しかしながらコスト低減の観点から高生産性が望まれているため、スクリューの高回転化または大型化の方向となるが、その分、芯材またはキャリアへのストレスが大きくなり、スクリューフィーダーの搬送においては芯材・キャリアの割れや被覆層の剥がれの発生によるキャリア寿命の低下・帯電量分布の広分布化に繋がる。
【００８４】
このような問題を解決する構成として、例えば、特許文献２には、回転翼と、回転翼の中間の軸芯箇所に噴出口とを有するトナーの凝集体発生を抑制する粉流体供給装置が記載されている。また、特許文献３に記載には、スクリューコンベア軸部及びその周りの羽根に囲まれた溝部に圧力流体（気流）を噴射する多数のノズル口を備える構造が提案されている。また、画像形成装置の現像剤供給装置として特許文献９には、巻き数が異なる螺旋羽根を構成する手段が提案されている。しかしながらこれら装置では回転スクリューが複数存在することで粉体へのストレスは少なくない。
また、スクリュー部材から気流を噴射する構成としては、特許文献１や特許文献４に提案されているが粉体へのストレスの低減は十分ではない。
【００８５】
上述した課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、通常のスクリューを用いた搬送装置ではスクリュー回転翼の回転により、芯材またはキャリアへのストレスが発生し芯材またはキャリアの割れや被覆層の剥がれが発生しキャリア寿命の低下・帯電量分布の広分布化にいることが分かった。
【００８６】
上述した実施形態の粉体搬送装置としてのスクリューフィーダー５００では、空気の噴出とスクリュー回翼を組み合わせた搬送装置であり、スクリュー回転の低速化、すなわち芯材またはキャリアへのストレスを軽減でき、上述した課題を効果的に解決できることができる。
さらに、本実施形態の粉体搬送装置は、上述した課題の解決に加え、本来粉体搬送装置に求められる搬送量の低下させることなく、また、搬送装置底部に芯材またはキャリアが残留しロスとなってしまう現象も改善でき生産コスト低減にも寄与できる。
【００８７】
本実施形態のスクリューフィーダー５００は、スクリュー１内に不図示の気体通路と、気体通路に空気を供給する空気供給装置４０３とを備え、スクリュー１のスクリュー羽部２の外周縁部２ｃに気体通路内の空気を外部吐出する空気吐出孔７を備える。
このようなスクリューフィーダー５００を用いた粉体製造方法では、搬送時のスクリュー１による粉体に対するストレスを抑制し、このストレスに起因する粉体の劣化（芯材又はキャリアの割れなど）を抑制し、高寿命化及び帯電量の狭分布化である現像剤を製造することができる。
【００８８】
また、スクリューフィーダー５００は、空気吐出孔７から吐出される空気の向きである空気吐出方向４０１と粉体搬送方向９との間の角度を空気吐出角度θとしたときに、空気吐出角度θを９０［°］未満に設定している。このような構成により、搬送時のスクリュー１による粉体に対するストレスを抑制し、さらに、空気を吐出する構成であっても搬送能力を低下させること無く、高寿命化及び帯電量の狭分布化である現像剤を製造することができる。
【００８９】
また、スクリューフィーダー５００は、スクリュー１のスクリュー羽部２の外周縁部２ｃに対し、２つ以上の空気吐出孔７を有する。複数の空気吐出孔７を備えることで、スクリュー１からのストレスによる芯材またはキャリアの割れをさらに低減でき、高寿命化及び帯電量の狭分布化である芯材またはキャリアを製造することができる。
【００９０】
また、スクリューフィーダー５００では、気流の空気吐出孔７から吐出される吐出圧力は何れの空気吐出孔７においても大気圧以上の圧力である。これの条件を満たすことにより、全ての空気吐出孔７から気流を吐出する構成を実現することができる。
キャリアの製造方法における粉体搬送工程に、本実施形態のスクリューフィーダー５００を用いることで、製造時にキャリアに与えるストレスの軽減を図ることができ、キャリアの長寿命化や帯電量分布のシャープ化に繋がる。
また、トナーの製造方法における粉体搬送工程に、本実施形態のスクリューフィーダー５００を用いることで、製造時にトナーに与えるストレスの軽減を図ることができ、外添剤の離脱などのトナーの劣化を防止し、耐久性を向上させることができる。
長寿命化や帯電量分布のシャープ化したキャリアや製造時の耐久性が向上したトナーを含む現像剤を複写機１２０などの画像形成装置に用いることで、形成する画像の品質の向上を図ることができる。
【００９１】
また、キャリアの比重として、１．５〜６．０となる比較的比重の重い粒子の場合、粒子が移動しにくく粒子に掛かるストレスが大きくなりやすい。このようなキャリアを製造する製造方法における粉体搬送工程に、本実施形態のスクリューフィーダー５００を用いることで、ストレスの軽減が図ることができ、長寿命化や帯電量分布のシャープ化したキャリアを得ることができる。
【００９２】
＜実験例＞
以下、実験例として、本発明を適用した粉体搬送装置を用いたキャリア製造方法によって製造したキャリアの具体的な実施例及び比較例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、下記において部は重量部である。
【００９３】
〔実施例１〕
・アクリル樹脂溶液（固形分率：５０［質量％］）：８０［質量部］
・グアナミン溶液（固形分率：７０［質量％］）：２５［質量部］
・酸性触媒（固形分率：４０［質量％］）：１［質量部］
・シリコン樹脂溶液（固形分率：２０［質量％］）：２５０［質量部］
・アミノシラン（固形分率：１００［質量％］）：２［質量部］
・導電処理酸化チタン粒子（表面：ＩＴＯ処理、１次粒子径：７０ｎｍ、体積固有抵抗：１．０×１０２［Ω・ｃｍ］）：１７０［質量部］
・トルエン：８００［質量部］
上記材料を循環用タンクに投入し、ビーズミル分散機［ナノゲッター（ＤＭＲ−Ｌ１１０型）［アシザワ・ファインテック社製、分散室内にビーズ分級機構を有する］にて分散処理を行い、被覆膜形成溶液を得た。
【００９４】
次に、芯材粒子として平均粒径が３５［μｍ］の焼成フェライト粉［ＤＦＣ−４００Ｍ（Ｍｎフェライト、ＤＯＷＡ  ＩＰ  クリエイション株式会社製）、比重：２．４］を本実施形態のスクリューフィーダー５００を用いて計量し、スピラコーター（岡田精工社製）に投入する。その後、前記被覆膜形成溶液を芯材粒子表面に膜厚０．２［μｍ］になるように、コーター内温度４０［℃］で塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて１５０［℃］で１時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き６３［μｍ］の篩を用いて解砕し、[キャリア１]（帯電量：３２．１［−μｃ／ｇ］、体積固有抵抗：１１．７［Ｌｏｇ（Ω・ｃｍ）］）を得た。
【００９５】
本実施形態のスクリューフィーダー５００の回転搬送部材としては、図１及び図２に示す構成では、羽部と軸部とを供えるスクリュー１を用いたが、本実験例では、図５に示すコイルスクリュー１０１を用いた。
また、本実験例で用いたコイルスクリュー１０１の概略断面図を図６に示す。図６（ａ）は、空気吐出角度が２０［°］の構成の説明図であり、図６（ｂ）は、空気吐出角度が９０［°］の構成の説明図である。
【００９６】
芯材の搬送装置に用いたスクリューフィーダー５００の仕様および条件は下記の通りである。
・スクリュー：コイルスクリュー（８巻）
・噴出孔：４巻部に１箇所
・噴出し空気圧力：０．５［Ｍｐａ］
・噴出空気角度：２０［°］
【００９７】
次に、上述したキャリアと混合するトナーの組成を以下に示す。
・結着樹脂（ポリエステル樹脂）：１００［質量部］
・離型剤：（カルナウバワックス）：７［質量部］
・帯電制御剤（Ｅ−８４［オリエント化学工業社製］）：１［質量部］
・着色剤（Ｃ．Ｉ．Ｐ．Ｙ．１８０）：６［質量部］
上記材料のうち、着色剤と結着樹脂及び純水を１：１：０．５の割合で、混合し、二本ロールにより混練した。混練を７０［℃］で行い、その後ロール温度を１２０［℃］まで上げて、水を蒸発させマスターバッチを予め作成した。こうして得たマスターバッチを使用して、上記処方と同じになるように材料を計量し、ヘンシェルミキサーにより混合し、２本ロールで１２０［℃］で４０分溶融混練し、冷却後、ハンマーミルで粗粉砕後、エアージェット粉砕機で微粉砕し得られた微粉末を分級して重量平均粒径５［μｍ］のトナー母体粒子を作った。
さらに、このトナー母体１００部に対し、表面を疎水化処理したシリカ：１部、表面を疎水化処理した酸化チタン：１部を添加し、ヘンシェルミキサーで混合することでイエロートナーである［トナー１］を得た。
こうして得た［トナー１］：７［部］と、本実施形態のスクリューフィーダー５００を用いて計量した［キャリア１］：９３［部］とを、混合攪拌し、トナー濃度７［ｗｔ％］の現像剤を調製した。
【００９８】
〔実施例２〕
実施例１において、芯材の搬送装置仕様及び条件以外は同様にしてキャリア化し、[キャリア２]（帯電量：３５．５［−μｃ／ｇ］、体積固有抵抗：１３．２［Ｌｏｇ（Ω・ｃｍ）］）を得た。
芯材の搬送装置に用いたスクリューフィーダー５００の仕様および条件は下記の通りである。
・スクリュー：コイルスクリュー（８巻）
・噴出孔：４巻部に１箇所
・噴出し空気圧力：０．３［Ｍｐａ］
・噴出空気角度：２０［°］
こうして得た［キャリア２］と［トナー１］とを、キャリアの搬送装置仕様及び条件以外は実施例１と同様の方法により現像剤を製作した。
【００９９】
〔実施例３〕
実施例２において、芯材の搬送装置仕様及び条件以外は同様にしてキャリア化し、[キャリア３]（帯電量：３７．１［−μｃ／ｇ］、体積固有抵抗：１３．７［Ｌｏｇ（Ω・ｃｍ）］）を得た。
芯材の搬送装置に用いたスクリューフィーダー５００の仕様および条件は下記の通りである。
・スクリュー：コイルスクリュー（８巻）
・噴出孔：２、４、６、８巻部に各１箇所（合計４箇所）
・噴出し空気圧力：０．３［Ｍｐａ］
・噴出空気角度：２０［°］
こうして得た［キャリア３］と［トナー１］とを、キャリアの搬送装置仕様及び条件以外は実施例１と同様の方法により現像剤を製作した。
【０１００】
〔比較例１〕
実施例３において、芯材の搬送装置仕様及び条件以外は同様にしてキャリア化し、[キャリア４]（帯電量：３８．３［−μｃ／ｇ］、体積固有抵抗：１４．１［Ｌｏｇ（Ω・ｃｍ）］）を得た。
芯材の搬送装置に用いたスクリューフィーダー５００の仕様および条件は下記の通りである。
・スクリュー：コイルスクリュー（８巻）
・噴出孔：なし
・こうして得た［キャリア４］と［トナー１］とを、キャリアの搬送装置仕様及び条件以外は実施例１と同様の方法により現像剤を製作した。
【０１０１】
〔実施例４〕
実施例１において、芯材の比重が１．２の材料を使用した以外は同様にしてキャリア化し、[キャリア５]（帯電量：３５．７［−μｃ／ｇ］、体積固有抵抗：１３．１［Ｌｏｇ（Ω・ｃｍ）］）を得た。
こうして得た［キャリア５］と［トナー１］とを、実施例１と同様の方法により現像剤を製作した。
【０１０２】
〔実施例５〕
実施例１において、芯材の搬送装置仕様及び条件以外は同様にしてキャリア化し、[キャリア６]（帯電量：３３．８［−μｃ／ｇ］、体積固有抵抗：１２．５［Ｌｏｇ（Ω・ｃｍ）］）を得た。
芯材の搬送装置に用いたスクリューフィーダー５００の仕様および条件は下記の通りである。
・スクリュー：コイルスクリュー（８巻）
・噴出孔：４巻部に１箇所
・噴出し空気圧力：０．５［Ｍｐａ］
・噴出空気角度：９０［°］
こうして得た［キャリア６］と［トナー１］とを、キャリアの搬送装置仕様及び条件以外は実施例１と同様の方法により現像剤を製作した。
【０１０３】
実施例１〜３の搬送装置は比較例１と比較してより搬送能力が高く且つ排出後の残も少なくなる。実施例１〜５及び比較例１の搬送装置を含む製造方法で調製された現像剤を使用して、地肌かぶり、経時ベタキャリア付着の評価を実施した。
【０１０４】
各実施例及び比較例の搬送装置の使用を表１に示す。
【表１】
2013015734.tif 000003
【０１０５】
表１における吐出空気圧は、空気供給装置４０３の圧力と吐出口孔径等の寸法からシミュレーション解析プログラムによる圧力解析によって求めた。この圧力解析において、大気圧は、０．１［Ｍｐａ］として解析を行った。
【０１０６】
また、各実験例及び比較例の評価結果を表２に示す。
【表２】
2013015734.tif 000004
【０１０７】
なお上記評価項目に関する測定方法及び評価方法は下記に従った。
〔排出残評価方法〕
１００［ｋｇ］のキャリア搬送装置に投下し、所定の切り出し量でキャリアを排出後、搬送装置排出口からキャリアが排出しなくなった時点で回転翼の回転を停止し、搬送装置内の残留したキャリア重量を測定した。
〔帯電量測定方法〕
帯電量は、キャリアが９３［重量％］に対して、トナーを７［重量％］の割合で混合し、摩擦帯電させたサンプルを、ブローオフ装置ＴＢ−２００（東芝ケミカル社製）］を用いて測定した。
〔地肌かぶり評価方法〕
市販のデジタルフルカラープリンター（株式会社リコー製、ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ５０００）改造機に現像剤をセットし、画像面積５［％］のＡ４画像を１枚／ＪＯＢで１０００枚出力した後、画像面積０［％］のＡ３画像を出力し、地肌部のトナーかぶり状態を観察し、トナーかぶり全く無しを◎、殆ど判らないを○、若干見られるを△、はっきりと見られるを×として判定し、◎、○、△を合格とし、×を不合格とした。
【０１０８】
〔経時ベタキャリア付着評価方法〕
市販のデジタルフルカラープリンター（株式会社リコー製、ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ５０００）改造機に現像剤をセットし、単色による３００，０００枚のランニング評価を行った。そして、このランニングを終えた現像剤のベタキャリア付着を評価した。
ベタ画像のキャリア付着評価方法については、上記複写機を用いて、地肌ポテンシャルを１５０［Ｖ］に固定し、Ａ３サイズ用紙に全面ベタ画像を現像し、ルーペで観察することにより評価した。画像上の白抜け個所の個数及び実際に付着しているキャリアの個数の総数が０個である場合を◎、１〜５個である場合を○、６〜１０個である場合を△、１１個以上である場合を×として判定し、◎、○、△を合格とし、×を不合格とした。
【０１０９】
表２で示す評価結果から、実施例１〜５によるこの装置を用いて調製された現像剤は比較例と比較してより芯材又はキャリア割れ及び被覆層の剥がれによる帯電量低下が無く、地肌かぶり、経時ベタキャリア付着が抑制されていることが明らかである。
【０１１０】
上述した実施形態では、本発明に係る粉体搬送装置としてのスクリューフィーダー５００、及び、このスクリューフィーダー５００を搬送工程に用いる粉体製造方法、及び、この粉体製造方法によって製造されたキャリアについて説明した。
本発明に係る粉体搬送装置を適用可能な構成としては、スクリューフィーダー５００に限るものではない。例えば、上述した複写機１２０のトナーリサイクル装置８０において粉体としてのトナーを搬送する搬送装置としても本発明に係る粉体搬送装置を適用可能である。また、不図示のトナーボトルから現像装置６１内に現像剤を供給するトナー補給装置のトナーボトルから現像装置６１までトナーを搬送する搬送装置としても本発明に係る粉体搬送装置を適用可能である。また、現像装置６１内でトナー及びキャリアを循環させる搬送スクリュー６８にも適用可能である。このように、画像形成装置内の現像剤または現像剤を構成する粉体の搬送に、本発明に係る粉体搬送装置を用いることで、画像形成に使用する粉体である現像剤の長寿命化を図ることができ、作成した画像の高品質化を図ることができる。
【０１１１】
さらに、本発明に係る粉体搬送装置は、トナーやキャリアなどの画像形成に係る粉体に限らず、何れの粉体を搬送する粉体搬送装置であっても搬送対象である粉体に対するストレスを軽減することができる。
【０１１２】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
〔態様Ａ〕
粉体が通過する粉体搬送路を形成するフィーダーホッパー３や排出搬送管３ａなどの粉体搬送路形成部材と、スクリュー羽部２などの螺旋状部を備え、回転することにより粉体搬送路内の粉体に回転軸方向に搬送力を付与するスクリュー１などの回転搬送部材とを有するスクリューフィーダー５００などの粉体搬送装置において、スクリュー羽部２などの螺旋状部内に空気などの気体が通過する気体通路と、気体通路に気体を供給する空気供給装置４０３などの気体供給手段とを備え、スクリュー羽部２の外周縁部２ｃなどの螺旋状部の外周縁部に気体通路内の気体を外部に吐出する空気吐出孔７などの吐出孔を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、スクリュー羽部２の外周縁部２ｃとホッパー底面８との間に粉体を滞留させることなく、スクリュー羽部２の外周縁部２ｃと粉体搬送路の内周面であるホッパー底面８との隙間に粉体が流入することに起因する粉体へのストレスを抑制できる。これにより、搬送する粉体へのストレスを従来よりも低減することができる。
〔態様Ｂ〕
〔態様Ａ〕において、スクリュー１などの回転搬送部材の搬送方向と、空気吐出孔７などの吐出孔からの気体の吐出方向との角度が９０［°］未満である。これによれば、上記実施形態について説明したように、気体通路内を気流が流れ、空気吐出孔７から空気が吐出され、この空気の吐出によって粉体の搬送を補助することができる。
〔態様Ｃ〕
〔態様Ａ〕または〔態様Ｂ〕において、スクリュー羽部２などの螺旋状部に二つ以上の空気吐出孔７などの吐出孔を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、複数箇所から空気を吐出することで、搬送方向における異なる位置で粉体に対して気流を吹き付けることができ、スクリュー羽部２の外周縁部２ｃとホッパー底面８との間に粉体を滞留させることを、さらに抑制することができる。
〔態様Ｄ〕
〔態様Ａ〕乃至〔態様Ｃ〕の何れか一つの態様において、空気吐出孔７などの吐出孔の位置における気体通路内は、大気圧以上の圧力である。これによれば、上記実施形態について説明したように、各空気吐出孔７から空気を吐出する構成を実現できる。
〔態様Ｅ〕
〔態様Ａ〕乃至〔態様Ｄ〕の何れか一つの態様において、回転搬送部材がコイルスクリューである。これによれば、上記実施形態について説明したように、
〔態様Ｆ〕
少なくとも粉体搬送手段による搬送工程を少なくとも備えるキャリア製造方法などの粉体製造方法において、粉体搬送手段として、〔態様Ａ〕乃至〔態様Ｅ〕の何れか一つの態様の粉体搬送装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、製造する粉体がキャリアの場合は、製造時にキャリアに与えるストレスの軽減を図ることができ、キャリアの長寿命化や帯電量分布のシャープ化に繋がる。
〔態様Ｇ〕
トナーを用いてトナー像を形成するプリンタ部１５０などのトナー像形成手段と、画像形成に用いる粉体であるトナー、または／及びキャリアを搬送する粉体搬送手段とを備える複写機１２０などの画像形成装置において、粉体搬送装置として、〔態様Ａ〕乃至〔態様Ｅ〕の何れか一つの態様の粉体搬送装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、使用する現像剤の長寿命化、作成した画像の高品質化を図ることができる。
〔態様Ｈ〕
トナーを用いてトナー像を形成するトナー像形成工程と、画像形成に用いる粉体であるトナー、または／及びキャリアを搬送する粉体搬送工程とを含む画像形成方法において、粉体搬送工程に、〔態様Ａ〕乃至〔態様Ｅ〕の何れか一つの態様の粉体搬送装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、使用する現像剤の長寿命化、作成した画像の高品質化を図ることができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１  スクリュー
１ａ  スクリュー軸部
２  スクリュー羽部
２ａ  下流側表面部
２ｂ  上流側表面部
２ｃ  外周縁部
３  フィーダーホッパー
３ａ  排出搬送管
４  モーター
５  粉体排出口
６  粉体投入口
７  空気吐出孔
８  ホッパー底面
９  粉体搬送方向
１０  感光体
１８  プロセスユニット
２１  露光装置
２２  二次転写装置
２５  定着装置
５０  中間転写ベルト
５７  排紙トレイ
６１  現像装置
８０  トナーリサイクル装置
１０１  コイルスクリュー
１２０  複写機
１５０  プリンタ部
４０１  空気吐出方向
４０３  空気供給装置
５００  スクリューフィーダー
θ  空気吐出角度
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１４】
【特許文献１】実開昭６２−８９２２８号公報
【特許文献２】特開２００１−１３９１５３号公報
【特許文献３】特開平０６−１８３５４０号公報
【特許文献４】実開昭５８−０６４６１５号公報
【特許文献５】特開２００７−１０２１５９号公報
【特許文献６】特開２００８−７０８３７号公報
【特許文献７】特開２００７−２８６０７８号公報
【特許文献８】特開平１１−１８４１６７号公報
【特許文献９】特許３４３４０８５号公報
【図１】
2013015734.tif 000005
【図２】
2013015734.tif 000006
【図３】
2013015734.tif 000007
【図４】
2013015734.tif 000008
【図５】
2013015734.tif 000009
【図６】
2013015734.tif 000010