JP5708971B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、経時での印刷画質維持ならびに現像剤と現像スリーブの摩擦による現像スリーブ固着を低減できる画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式を用いた作像プロセスにおいて、二成分現像剤を用いて像担持体上の静電潜像を現像する画像形成装置が広く用いられている。この画像形成装置は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を現像剤担持体表面に磁気吸着させて磁気ブラシを形成し、磁気ブラシ中のトナーを現像電界によって潜像に転移させることによって潜像を現像するものである。
また、二成分現像剤を用いる画像形成装置に限らず一般的な画像形成装置では、転写紙上に画像を転写し、転写紙上の画像を加熱して溶融した後、画像に圧力を加えて定着させる加熱定着が行われている。
そして、この画像形成物質は少なくともトナーと呼ばれる黒色等の粉体から構成されている。

上記加熱定着を行う定着装置が画像を加熱して溶融するときに使用する電力が画像形成装置の必要電力の大半を占めている。
近年、省エネの観点から画像形成装置の低電力化が要求されるようになってきているが、そのためには、この画像を溶融するための温度を引き下げ、低温定着を可能にする必要がある。
また、画質においても電子写真方式でもオフセット印刷並みの高画質が得られることが市場から要求されている。

上記観点に鑑み、近年小粒径のトナーの開発が盛んに行われている。トナーを小粒径化することで従来よりも定着の際に必要な熱量が削減できるため、低温定着を実現することが可能である。また、小粒径化することで一画素あたりの粒子数が増える、ドット形状が均一のなるため、画像解像度が高くなる。よって高画質化につながる。

ところが、小粒径トナーには、一般に付着力が強い傾向があり、現像装置の現像剤担持体（以下スリーブと呼ぶ）にトナーがしだいにこびりつき、現像を阻害するようになってしまう。これをスリーブ固着と呼んでいる。スリーブ固着は、同一の原稿を連続でプリントした場合に、非画像部に発生しやすいことから、非画像部位のトナーを現像スリーブに引き付ける電界によって、該トナーが現像スリーブに押し付けられる。
それが現像スリーブ上で何度もキャリアによって摺擦される過程で融着まで進行すると考えられる。スリーブ固着が進行すると、トナーの濃度制御に影響を及ぼし、画像の濃度が薄くなるなど画像品質を劣化させてしまう。

トナーの濃度調整には、一般的に、潜像担持体上に基準のトナーパターンを形成し、このトナーパターンの濃度を光反射型フォトセンサによって検出し、その検出結果に応じてトナー補給装置から現像器へのトナー補給を制御するトナー濃度制御方式が利用されている。
このトナー濃度制御方式においては、光反射型フォトセンサの出力値のうち、潜像担持体上のトナーパターンに対する光反射型フォトセンサの出力をＶｓｐ、像担持体上のトナー非付着部（地肌部）に対する光反射型フォトセンサの出力値をＶｓｇとすると、通常はＶｓｐ／Ｖｓｇが一定になるようにトナー補給制御を行う。

基準のトナーパターンのトナー付着量が少なくなるとＶｓｐ／Ｖｓｇが上昇し、現像器内の現像剤のトナー濃度が低いと判断されて、トナー補給装置から現像器へトナー補給が行われることでトナー濃度が一定に保たれる。
逆に、Ｖｓｐ／Ｖｓｇが低い場合には、現像器内の現像剤のトナー濃度が高いと判断されて、トナー補給は行われない。

基準のトナーパターンを形成する位置でスリーブ固着が進行していると、トナーパターンを作像する際、実際の電圧よりもトナーが固着した分、実効的な現像電圧が高くなり、感光体上のトナーパターンの付着量が多くなるため、Ｖｓｐ／Ｖｓｇが低くなってしまう。
この状態になるとトナー補給量が必要量に対して少なくなる傾向になる。さらにスリーブ固着が進行すると、この傾向が顕著になり濃度調整に不具合が起こり、濃度が薄くなるなどの問題を引き起こす。また、このスリーブ固着によってトナー付着量が多くなる現象は、作像開始からスリーブ一周分作像されるまでが顕著であり、画像の先端からスリーブ１周分が濃くなる現象が見られる。

スリーブ固着の対策として、特許文献１の特開２００２−３２３７９７号公報では、現像剤規制部材を接地し、現像剤担持体との間の電界を形成することによって、現像剤担持体に弱く付着したトナーを、この電界によって現像剤規制部材に移行させ、スリーブ固着を防いでいる。しかし、付着力の低いトナーを引き剥がすことはできるが、付着力の強いトナーは、スリーブに固着したままとなり、完全に防ぐことは不可能である。また、特許文献２の特開２００４−００４２０９号公報では、潜像担持体と現像剤担持体のギャップをある程度に広く設定し、電界効果によってトナーが現像剤担持体表面に付着したり押し付けられたりすることを防止することが提案されているが、これもトナーの現像剤担持体への付着力を弱めることができるが、完全に固着を防げることはない。

これらの発明においても完全に防げることはなく、基準のトナーパターン作成位置でのスリーブ固着による上述した問題が発生する。

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、経時での印刷画質維持ならびに現像剤と現像スリーブの摩擦による現像スリーブ固着を低減できる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置としては、具体的には下記（１）〜（３）に記載の技術的特徴を有するものが極めて好ましいことを見出した。
（１）「少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックスを含むトナーとキャリアとを含有する二成分現像剤を収容する現像剤収容器と、該現像剤収容器に設けられた開口部で潜像担持体と対向するように配置され、該現像剤収容器内の現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤に搬送力を付与しかつ、現像剤を攪拌する現像剤搬送部材とを備える現像装置を有し、該潜像担持体上に基準トナーパターンの静電潜像を形成し、現像剤担持体によって、基準トナーパターンを現像し、その基準トナーパターンの反射濃度を検知し、その検知した出力値によって、濃度調整を行う画像形成装置において、該トナーのＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光分析測定装置）を使用しＡＴＲ法（全反射法）で測定した、該ワックスの特徴的なスペクトルのピーク高さＷと該結着樹脂の特徴的なスペクトルのピーク高さＲとを用いて示されるピーク比Ｗ／Ｒは、０．０５０〜０．１００であり、かつ該トナーはフロー式粒子像分析装置（ＦＰＩＡ）で測定した０．６〜１．０μｍの円相当径を有する粒子の割合が４〜７個数％、０．６〜２．０μｍの円相当径を有する粒子の割合が８〜１２個数％、０．６〜３．０μｍの円相当径を有する粒子の割合が１８〜２２個数％であり、かつ該現像剤担持体の長手方向の凹凸平均間隔Ｓｍ（μｍ）、算術平均粗さＲａ（μｍ）および１０点平均粗さＲｚ（μｍ）が下式の範囲であることを特徴とする画像形成装置。
２０≦Ｓｍ≦６０ ・・・数式（１）
０．１≦Ｒａ≦０．６・・・数式（２）
０＜Ｒｚ≦８．０ ・・・数式（３）。」；

（２）「該画像形成装置は外添剤を混合して得られたトナーを用いることを特徴とする前記（１）項に画像形成装置。」
（３）「該画像形成装置は前記外添剤としてシリカ乃至酸化チタンを用いて混合したトナーを用いることを特徴とする前記（１）項又は（２）項に画像形成装置。」。

本発明によれば、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、経時での印刷画質維持ならびに現像剤と現像スリーブの摩擦による現像スリーブ固着を低減できる画像形成装置を提供することができるという極めて優れた効果を発揮する。

ワックスの特徴的なＩＲスペクトルを示すグラフである。 非晶質樹脂であるポリエステル樹脂の特徴的なＩＲスペクトルを示すグラフである。 実施形態に係る現像スリーブの振れ精度加工である研削加工を示す図である。 本発明の画像形成装置の一例の要部を示す図である。

本発明者らが鋭意検討した結果、少なくとも結着樹脂、顔料、ワックスを含むトナーとキャリアとを含有する二成分現像剤を収容する現像剤収容器と、該現像剤収容器に設けられた開口部で潜像担持体と対向するように配置され、該現像剤収容器内の現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤に搬送力を付与しかつ、現像剤を攪拌する現像剤搬送部材とを備える現像装置を有し、該潜像担持体上に基準トナーパターンの静電潜像を形成し、現像剤担持体によって、基準トナーパターンを現像し、その基準トナーパターンの反射濃度を検知し、その検知した出力値によって、濃度調整を行う画像形成装置において、該トナーのＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光分析測定装置）を使用しＡＴＲ法（全反射法）で測定した、該ワックスの特徴的なスペクトルのピーク高さＷと該結着樹脂の特徴的なスペクトルのピーク高さＲとを用いて示されるピーク比Ｗ／Ｒは、０．０５０〜０．１００であり、かつ該トナーはフロー式粒子像分析装置（ＦＰＩＡ）で測定した０．６〜１．０μｍの円相当径を有する粒子の割合が４〜７個数％、０．６〜２．０μｍの円相当径を有する粒子の割合が８〜１２個数％、０．６〜３．０μｍの円相当径を有する粒子の割合が１８〜２２個数％であり、かつと該現像剤担持体の長手方向の凹凸平均間隔Ｓｍ（μｍ）、算術平均粗さＲａ（μｍ）および１０点平均粗さＲｚ（μｍ）が下式の範囲であることを特徴とする画像形成装置。
２０≦Ｓｍ≦６０ ・・・数式（１）
０．１≦Ｒａ≦０．６・・・数式（２）
０＜Ｒｚ≦８．０ ・・・数式（３）」
によって、本発明の目的が極めて良好に達成されることが見いだされた。

以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
すなわち、本発明者らは、検討を重ねた結果、小粒径トナーをスリーブ固着せずに使いこなすために、トナーの微粉量とスリーブの長手方向の凹凸平均間隔（Ｓｍ）、算術平均粗さ（Ｒａ）および１０点平均粗さ（Ｒｚ）の関係が重要であることがわかった。詳細なメカニズムはわかっていないが、使用するトナーの粒径分布の特に円相当径の３μｍ以下の個数割合を規定し、スリーブの前記Ｓｍ、前記Ｒａおよび前記Ｒｚが上式を満たす値を有することでトナーの溝に対する挟まりを防ぎ、スリーブ固着を回避できると考えられる。
前記Ｓｍ、ＲａおよびＲｚが閾値よりも大きい場合には、トナーが溝に挟まり、スリーブ固着につながる。一方、前記Ｓｍ、ＲａおよびＲｚが閾値よりも小さい場合には、現像剤のくみ上げ不良がおこり、十分な印刷濃度が得られない問題が生じる。

［トナー粒子径］
トナーの粒子径を測定する方法としてはコールターカウンター法、レーザー光回折法、光散乱法、画像解析法等が用いられる。この中でも超微粉のような３μｍ以下の粒子を精度よく測定するには画像解析法が適している。その中でもフロー式粒子像分析装置（ＦＰＩＡ、シスメックス社製）は３μｍ以下のトナー１粒子の円相当径（粒子の周囲長と同じ周囲長を持つ円の直径）の測定に適している。
本発明では超微粉量をフロー式粒子像分析装置の測定値で規定したことがポイントである。この結果、小粒径のトナーを用いつつ、スリーブ汚れを低減できるトナーを提供することができる。

本発明では０．６〜１．０μｍの円相当径を有する粒子の割合が４〜７個数％以下、０．６〜２．０μｍの円相当径を有する粒子の割合が８〜１２個数％以下、０．６〜３．０μｍの円相当径を有する粒子の割合が１８〜２２個数％以下とすることでスリーブ汚れという課題を克服できる。０．６〜１．０μｍの円相当径を有する粒子の割合が範囲以上であれば、スリーブ汚れはもちろんのこと、現像時にトナー飛散が発生しやすくなり、機内汚れが起こってしまう。また範囲以下の場合でも未定着画像のトナー層の空間が大きくなり、その結果定着時に熱伝導性が悪くなり、画像品質が劣るという問題が生じる。

超微粉を除去するのは主に分級工程にて行う。外添剤混合後にふるいにかける際やふるいにかけたトナーを容器に充填する際にも超微粉が飛散し、結果として超微粉含有量は減少するが、積極的に低減させることはできない。
分級は風力式分級機等によって所望の粒度分布に調整する。風力式分級機を用いる際にはトナーを分級機内に投入する際の風量を調節することで超微粉、微粉のカットを調節することができる。

次に、例としてＦＰＩＡ２１００でのトナー粒子径測定法について説明する。ビーカーにスパチュラ１杯のトナーを入れ、界面活性剤１ｍｌを加えて３０秒間水中にて超音波を当てる。さらに生理食塩水を６０ｍｌ加え６０秒間水中にて超音波を当てる。このようにして作成した分散液を０．３０μｌを吸引させ、１倍希釈で０．６−４００μｍの範囲にてＨＰＦモードにて測定する。得られたデータから１μｍ以下、２μｍ以下、３μｍ以下の粒子含有率を求める。

［現像剤担持体（スリーブ）］
スリーブは、以下のようにして製造される。図３を参照して、まず、アルミニウムを熱間で押出し、円筒状に形成する。現像スリーブの材料は、アルミニウムの他に真鍮、ステンレス、導電性樹脂などが使用できるが、コストや精度の面からアルミニウムがよく使用されている。次に、内周面にＶ字状の凸部を形成したダイスの内周面から円筒状のアルミニウムを冷間で引き抜くことでスリーブの外周に軸方向にのびる溝が形成される。ここで、ダイスの内径をスリーブの外径より僅かに小さくして、溝の加工と同時にスリーブの振れ精度を上げる加工を行ってもよい。また、スリーブの本数は５０〜１００本程度としている。前記溝は、アルミニウムの熱間押出し製造時に形成することもできる。

次に、素管の片側にフランジ（６５２ａ）を圧入して固定する。このような状態の現像スリーブの外周に研削加工を施す。その状態を図に示す。研削装置の一方の保持部（７８０）は、ボス部（６５１ａ）を保持し、もう一方の保持部（７８０）は、スリーブの端部を保持する。ボス部（６５１ａ）は、スリーブのジャーナル部として、ドクターブレードの回転自在に支持され、また、現像ローラのジャーナル部である、マグネットの軸に支持されている。よって、このボス部（６５１ａ）を基準に研削することで、現像装置に組み込んでも高い振れ精度が維持されることとなる。そして、前記保持部（７８０）を回転させることで、スリーブを回転させる。そして、砥石（７１０ａ）を現像スリーブ（６５０）の軸方向にスライドさせて、現像スリーブ（６５０）の外周振れを２０μｍ以下となるまで研削加工を行う。また、これと同時にスリーブのジャーナル部としてのボス部（６５１ａ）の外周も別の砥石（７１０ｂ）で研削して、スリーブのジャーナル部としてのボス部（６５１ａ）の振れ精度を上げる。これにより、ドクターブレードとスリーブとのギャップ変動や感光体とスリーブとのギャップ変動を抑えることができる。

再びトナーに戻って、さらに本発明ではトナーのＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光分析測定装置）を使用しＡＴＲ法（全反射法）で測定した、ワックスの特徴的なスペクトルのピーク高さＷと前記結着樹脂の特徴的なスペクトルのピーク高さＲとを用いて示されるピーク比Ｗ／Ｒは、０．０５０〜０．１００であることも重要である。ピーク比が０．０５０以下の場合、スリーブ固着は生じないものの、定着時にオフセットが生じる。一方ピーク比が０．１００以上の場合、スリーブ表面にワックスが付着しやすくなり、これを引き金に微粉トナーが固着しやすくなる。

表面ワックス量はＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光分析測定装置）を使用しＡＴＲ法（全反射法）でのＡＴＲスペクトルからわかるピーク強度比より求める。ＡＴＲ法では平滑な面が必要となるため、トナーを加圧成型し平滑面を作る。この時の加圧成型は、トナー０．６ｇに１ｔを３０ｓｅｃ間荷重し、直径２０ｍｍのペレットとした。本発明では、２８５０ｃｍ^−１のワックスの特徴的なスペクトルをＷ（図１）、結着樹脂の特徴的なスペクトル（例えばポリエステル樹脂の場合、８２９ｃｍ^−１、図２）のピーク高さをＲとして、Ｗ／Ｒをピーク強度比として計算することができる。本発明におけるピーク強度比は、スペクトルを吸光度に直し、そのピーク高さを使用したものである。

本発明においてトナーに使用されるワックスとして公知のものが全て使用できるが、特に脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス、モンタンワックス及び酸化ライスワックスを単独又は組み合わせて使用することができる。カルナウバワックスとしては、微結晶のものが良く、酸価が５以下であり、トナーバインダー中に分散した時の粒子径が１μｍ以下の粒径であるものが好ましい。モンタンワックスについては、一般に鉱物より精製されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバワックス同様、微結晶であり、酸価が５〜１４であることが好ましい。酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸化したものであり、その酸価は１０〜３０が好ましい。その他の離型剤としては、固形シリコーンワニス、高級脂肪酸高級アルコール、モンタン系エステルワックス、低分子量ポリプロピレンワックス等、従来公知のいかなる離型剤をも混合して使用できる。これらの離型剤の使用量は、トナー樹脂成分に対し、１〜２０重量部、好ましくは３〜１０重量部である。

外添剤としては、シリカ、酸化チタン、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等、従来公知のいかなる外添剤をも単独あるいは混合して使用できる。これらの外添剤の使用量は、トナー重量に対し、０．１〜５重量部、好ましくは０．５〜２重量部である。

本発明においてはシリカ乃至酸化チタンを混合することを特徴とする。これらの外添剤を使用することにより、トナーの帯電の立ち上がりが未混合時と比較して格段によくなり、さらに流動性も上がることから、画質の向上につながる。

本発明で用いる結着樹脂としては低温定着が達成可能なポリエステル樹脂が好ましい。
ポリエステル樹脂はアルコールとカルボン酸との縮重合によって得られる。使用されるアルコールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、１．４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、及びビスフェノールＡ等のエーテル化ビスフェノール類、その他二価のアルコール単量体、三価以上の多価アルコール単量体を挙げることができる。

また、カルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマール酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、マロン酸等の二価の有機酸単量体、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸等の三価以上の多価カルボン酸単量体を挙げることができる。ここで、ポリエステル樹脂のガラス転位温度Ｔｇは熱保存性の関係から５５℃以上がよく、より好ましくは６０℃以上が良い。

本発明において、トナー中の樹脂成分として、ポリエステル樹脂以外の樹脂を、トナーの性能を損なわない範囲で、併用することもできる。この場合の使用可能な樹脂としては、例えば次のようなものが挙げられるが、これらに限定はされない。ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリα−メチルスチレン、スチレン／クロロスチレン共重合体、スチレン／プロピレン共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／塩化ビニル共重合体、スチレン／酢酸ビニル共重合体、スチレン／マレイン酸共重合体、スチレン／アクリル酸エステル共重合体（スチレン／アクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリル酸エチル共重合体、スチレン／アクリル酸ブチル共重合体、スチレン／アクリル酸オクチル共重合体、スチレン／アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン／メタクリル酸エステル共重合体（スチレン／メタクリル酸メチル共重合体、スチレン／メタクリル酸エチル共重合体、スチレン／メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン／メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン／α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリロニトリル／アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレン又はスチレン置換体を含む単独重合体又は共重合体）、塩化ビニル樹脂、スチレン／酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン／エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等、石油系樹脂、水素添加された石油系樹脂。これらの樹脂は単独使用に限らず、二種以上併用することもできる。
また、これらの製造法も特に限定されるものではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合のいずれも利用できる。

本発明の着色剤としては、例えばカーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｃレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料等の染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合して使用し得、ブラックトナーとしてもフルカラートナーとしても使用できる。これらの着色剤の使用量はトナー樹脂成分に対して、通常１〜３０重量％、好ましくは３〜２０重量％である。

本発明では必要に応じて帯電制御剤を用いてもよい。帯電制御剤としては、ニグロシン染料、金属錯塩型染料、第四級アンモニウム塩等の従来公知のいかなる帯電制御剤も、ジルコニウム系化合物と混合して使用できる。これらの帯電制御剤の使用量は、トナー樹脂成分に対し、０．１〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部である。

トナーの製造方法としては粉砕法、懸濁重合法、乳化重合法等があり、特に限定されない。ここでは粉砕法について説明する。
粉砕トナーを製法する際のトナーを溶融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軸押出し機や、連続式の１軸混練機等が好適に用いられる。
粉砕については、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、平均粒径が３〜１５μｍになるように行なうのが望ましい。

外添剤のトナー母体への外添は、トナー母体と外添剤とをミキサー類を用いて混合・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。このとき、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トナー母体に付着させることが耐久性の点で重要である。

［画像形成装置］
図４は、本発明の現像装置を有する画像形成装置及び画像形成方法の一例を説明するための概略図であり、下記するような変形例も本発明の範疇に属するものである。

図４において、静電潜像担持体である感光体ドラム（２０）の周囲には、当該ドラム表面を帯電するための不図示の帯電装置、一様帯電処理面に潜像を形成するための不図示のレーザー光線でなる露光手段、ドラム表面の潜像に帯電トナーを付着することでトナー像を形成する現像装置（４０）、形成されたドラム上のトナー像を記録紙へ転写するための不図示の転写装置、ドラム上の残留トナーを除去するための不図示のクリーニング装置が順に配設されている。このような構成において、帯電装置の帯電チャージャによって表面を一様に帯電された感光体（２０）は、露光手段によって静電潜像を形成され、現像装置（４０）によってトナー像を形成される。当該トナー像は、転写ベルトなどでなる転写装置によって、感光体ドラム（２０）表面から、不図示の給紙トレイから搬送された記録紙へ転写される。この転写の際に感光体ドラムに静電的に付着した記録紙は、分離爪によって感光体ドラムから分離される。そして未定着の記録紙上のトナー像は不図示の定着器によって記録紙に定着される。一方、転写されずに感光体ドラム上に残留したトナーは、クリーニング装置によって除去され回収される。残留トナーを除去されて初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。

上記現像装置（４０）の構成を更に説明すると、潜像担持体である感光体ドラム（２０）に対向して配設された現像装置（４０）は、現像剤担持体としての現像スリーブ（４１）、現像剤収容部材（４２）、規制部材としてのドクターブレード（４３）、支持ケース（４４）等から主に構成されている。
感光体ドラム（２０）側に開口を有する支持ケース（４４）には、内部にトナー（２１）を収容するトナー収容部としてのトナーホッパー（４５）が接合されている。トナーホッパー（４５）に隣接した、トナー（２１）とキャリア粒子（２３）とからなる現像剤を収容する現像剤収容部（４６）には、トナー粒子（２１）とキャリア粒子（２３）を撹拌し、トナー粒子に摩擦／剥離電荷を付与するための、現像剤撹拌機構（４７）が設けられている。

トナーホッパー（４５）の内部には、図示しない駆動手段によって回動されるトナー供給手段としてのトナーアジテータ（４８）及びトナー補給機構（４９）が配設されている。
トナーアジテータ（４８）及びトナー補給機構（４９）は、トナーホッパー（４５）内のトナー（２１）を現像剤収容部（４６）に向けて撹拌しながら送り出す。
感光体ドラム（２０）とトナーホッパー（４５）との間の空間には、現像スリーブ（４１）が配設されている。図示しない駆動手段で図の矢印方向に回転駆動される現像スリーブ（４１）は、キャリア粒子（２３）による磁気ブラシを形成するために、その内部に現像装置（４０）に対して相対位置不変に配設された、磁界発生手段としての図示しない磁石を有する。
現像剤収容部材（４２）の、支持ケース（４４）に取り付けられた側と対向する側には、規制部材（ドクターブレード）（４３）が一体的に取り付けられている。規制部材（ドクターブレード）（４３）は、この例では、その先端と現像スリーブ（４１）の外周面との間に一定の隙間を保った状態で配設されている。

このような装置を非限定的に用い、本発明の画像形成方法は、次のように遂行される。
即ち、上記構成により、トナーホッパー（４５）の内部からトナーアジテータ（４８）、トナー補給機構（４９）によって送り出されたトナー（２１）は、現像剤収容部（４６）へ運ばれ、現像剤撹拌機構（４７）で撹拌されることによって、所望の摩擦／剥離電荷が付与され、キャリア粒子（２３）と共に現像剤として、現像スリーブ（４１）に担持されて感光体ドラム（２０）の外周面と対向する位置まで搬送され、トナー（２１）のみが感光体ドラム（２０）上に形成された静電潜像と静電的に結合することにより、感光体ドラム（２０）上にトナー像が形成される。そしてその過程で、潜像担持体である感光体ドラム（２０）上に基準トナーパターンの静電潜像を形成し、この潜像を、現像剤担持体としての現像スリーブ（４１）により現像し、感光体ドラム（２０）上に現像された基準トナーパターンの反射濃度を、不図示のＩＤセンサによりモニタし、その検知した出力値を、現像装置（４０）のための不図示の駆動制御回路にフィードバックするよって、濃度調整を行う。

以下実施例により本発明を更に説明するが、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」は質量部を、「％」は質量％を意味する。

＜トナー１の製造例＞
・ポリエステル樹脂（Ａ） ４５部
（重量平均分子量 ５，０００、Ｔｇ ６３℃、ＴＨＦ不溶分 ０％，軟化点１４３℃，
・分子量ピーク４，２００）
・ポリエステル樹脂（Ｂ） ４５部
（重量平均分子量 ５，８００、Ｔｇ ６２℃、クロロホルム不溶分２０％，軟化点９９℃，
・分子量ピーク３，６００）
・スチレン・アクリル樹脂 １５部
（重量平均分子量 ２６，０００、Ｔｇ ６６℃、クロロホルム不溶分４％，軟化点１４３℃， 分子量ピーク４，３００）
・ワックス ５．２部
（脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス）
・カーボンブラック １０部
（＃４４：三菱化学社製）
・ジルコニア系化合物１ １部
上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混合した後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３０分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物をジェットミル，風力分級機で粉砕分級しトナー母体を得た。ジェットミルのエア圧は０．６５ＭＰａ、分級機での風量は６０ｍ^３／ｈに設定した。得られたトナー母体に疎水性シリカ０．５ｗｔ％、酸化チタン０．５ｗｔ％添加混合し、［トナー１］とした。得られたトナーの０．６〜１．０μｍの円相当径を有する粒子の割合は４％、０．６〜２．０μｍの円相当径を有する粒子の割合が８個数％、０．６〜３．０μｍの円相当径を有する粒子の割合が１８個数％、Ｗ／Ｒは、０．１００であった。

［評価］
＜キャリアの製造＞
・シリコーン樹脂溶液 １３２．２部
［固形分２３質量％（ＳＲ２４１０：東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）］
・アミノシラン ０．６６部
［固形分１００質量％（ＳＨ６０２０：東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）］
・導電性粒子１ ３１部
［基体：アルミナ、表面処理；下層＝二酸化スズ／上層＝二酸化スズを含む 酸化インジウム、粒径：０．３５μｍ，粒子粉体比抵抗：３．５Ω・ｃｍ］
・トルエン ３００部
を、ホモミキサーで１０分間分散し、シリコーン樹脂被覆膜形成溶液を得た。芯材として体積平均粒径；７０μｍ焼成フェライト粉を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚０．１５μｍになるように、スピラコーター（岡田精工社製）によりコーター内温度４０℃で塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて３００℃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１２５μｍの篩を用いて解砕し、［キャリア１］を得た。
上記のようにして作製したトナー１の４質量％と、上記試作したキャリア１の９６質量％とを混合し、得られた二成分現像剤を用いて図１で示す画像形成装置を用いるリコー製ＭＦ−２００にて印刷を行い、５０，０００枚／日で、初期及び１００，０００枚でそれぞれ評価画像を出す。評価機の評価条件としては、線速が４５０ｍｍ／ｓｅｃとなるようにした。スリーブはＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々２０、０．１および１．０μｍのものを使用した。
画像評価は１００，０００枚印刷後の印刷画像と１枚目の印刷画像を比較し、見本を用いて目視にて判断した。スリーブ評価は汚れの一番ひどい箇所をマクベス濃度計にて測定し、濃度から判断した。

＜画像評価＞
○：１枚目と同等の画質である
×：１枚目よりも画質が劣る
＜スリーブ評価＞
○：濃度が１．０以下
×：濃度が１．０以上
結果を表１に示す。

ワックスを４部にした以外は実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々６０、０．６および８．０μｍのものを使用した以外は実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

ワックスを５部、分級機での風量は５００ｍ^３／ｈ、スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々６０、０．６および８．０μｍのものを使用した以外は実施例１と同様に評価した。
結果を表１に示す。

ワックスを３．８部、分級機での風量は５００ｍ^３／ｈ、スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々６０、０．６および８．０μｍのものを使用した以外は実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

ワックスを５部、分級機での風量は５００ｍ^３／ｈにした以外は実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

［比較例１］
ワックスを５．４部、分級機での風量は６５０ｍ^３／ｈにした以外は実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

［比較例２］
ワックスを５．４部にした以外は実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

［比較例３］
ワックスを３．８部にした以外は実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

［比較例４］
スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々６５、０．７および９．０μｍのものを使用した以外は実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

［比較例５］
ワックスを４．８部、分級機での風量は４５０ｍ^３／ｈ、スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々６０、０．６および８．０μｍのものを使用した以外は実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

［比較例６］
分級機での風量は５００ｍ^３／ｈ、スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々６０、０．６および８．０μｍのものを使用した以外は実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

［比較例７］
ワックスを３．６部、分級機での風量は５００ｍ^３／ｈ、スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々６０、０．６および８．０μｍのものを使用した以外は実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

［比較例８］
ワックスを５．０部、分級機での風量は５００ｍ^３／ｈ、スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々１８、０．０８および０．８μｍのものを使用した以外は実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

２０ 静電潜像担持体（感光体ドラム）
２１ トナー
２３ キャリア粒子
４０ 現像装置
４１ 現像スリーブ
４２ 現像剤収容部材
４３ 規制部材としてのドクターブレード
４４ 支持ケース
４５ トナー収容部（トナーホッパー）
４６ 現像剤収容部
４７ 現像剤撹拌機構
４８ トナーアジテータ
４９ トナー補給機構

特開２００２−３２３７９７号公報 特開２００４−００４２０９号公報

Claims (3)

1. 少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックスを含むトナーとキャリアとを含有する二成分現像剤を収容する現像剤収容器と、該現像剤収容器に設けられた開口部で潜像担持体と対向するように配置され、該現像剤収容器内の現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤に搬送力を付与しかつ、現像剤を攪拌する現像剤搬送部材とを備える現像装置を有し、該潜像担持体上に基準トナーパターンの静電潜像を形成し、現像剤担持体によって、基準トナーパターンを現像し、その基準トナーパターンの反射濃度を検知し、その検知した出力値によって、濃度調整を行う画像形成装置において、該トナーのＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光分析測定装置）を使用しＡＴＲ法（全反射法）で測定した、該ワックスの特徴的なスペクトルのピーク高さＷと該結着樹脂の特徴的なスペクトルのピーク高さＲとを用いて示されるピーク比Ｗ／Ｒは、０．０５０〜０．１００であり、かつ該トナーはフロー式粒子像分析装置（ＦＰＩＡ）で測定した０．６〜１．０μｍの円相当径を有する粒子の割合が４〜７個数％、０．６〜２．０μｍの円相当径を有する粒子の割合が８〜１２個数％、０．６〜３．０μｍの円相当径を有する粒子の割合が１８〜２２個数％であり、かつ該現像剤担持体の長手方向の凹凸平均間隔Ｓｍ（μｍ）、算術平均粗さＲａ（μｍ）および１０点平均粗さＲｚ（μｍ）が下式の範囲であることを特徴とする画像形成装置。
   ２０≦Ｓｍ≦６０ ・・・数式（１）
   ０．１≦Ｒａ≦０．６・・・数式（２）
   ０＜Ｒｚ≦８．０ ・・・数式（３）
   
   
2. 該画像形成装置は外添剤を混合して得られたトナーを用いることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 該画像形成装置は前記外添剤としてシリカ乃至酸化チタンを用いて混合したトナーを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。

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