現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
【課題】電子写真方式を用いた現像装置に関し、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現像装置を提供する。
【解決手段】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と、該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、該トナーの体積平均粒径Ｄｖ（μｍ）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）が下式の関係を満たすことを特徴とする。２２×Ｄｖ−７０＜Ｓｍ＜２２×Ｄｖ−５０ ３×Ｄｖ−１．２＜Ｒａ＜０．３×Ｄｖ−０．８ １．７×Ｄｖ−７．０＜Ｒｚ＜１．７×Ｄｖ−５．０
【解決手段】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と、該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、該トナーの体積平均粒径Ｄｖ（μｍ）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）が下式の関係を満たすことを特徴とする。２２×Ｄｖ−７０＜Ｓｍ＜２２×Ｄｖ−５０ ３×Ｄｖ−１．２＜Ｒａ＜０．３×Ｄｖ−０．８ １．７×Ｄｖ−７．０＜Ｒｚ＜１．７×Ｄｖ−５．０
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた現像装置に関し、詳しくは、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現像装置、その現像装置を具備する画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
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トナーと呼ばれる黒色等の粉体、或いはマゼンタ、シアン、イエロー等の粉体から構成されている。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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「現像スリーブ」ということがある）にトナーが次第にこびりつき、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、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、トナーの濃度調整に影響を及ぼし、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。
【０００６】
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、現像バイアスを制御するトナー濃度制御方式や、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（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
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、潜像担持体（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の値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、作像開始から現像スリーブ一周分作像されるまでが顕著であり、画像の先端から現像スリーブ１周分が濃くなる現象が見られる。
【０００８】
スリーブ固着の対策として、電子写真式の画像形成装置の現像装置において、現像スリーブ表面のトナー厚を規制する現像剤規制部材を接地する、または電圧を印加することにより、トナーを現像スリーブより引き離す力を掛けることが知られており（例えば、特許文献２、３参照）、また、現像スリーブ内の磁力の変化や現像スリーブ表面に不規則な凹凸パターンを形成することによってスリーブ固着を防止することも知られており（例えば、特許文献４参照）、さらに、現像スリーブの表面特性として、十点平均粗さＲｚおよび凹凸の平均間隔Ｓｍを規定することも知られている（例えば、特許文献５参照）。
【０００９】
しかしながら、従来、この種の現像装置を使用する画像形成装置、例えば複写機やレーザプリンタでは現像剤担持体上の現像剤の汲み上げ量を確保するため、現像剤担持体（現像スリーブ）に例えばサンドブラストのような表面処理を施したり、現像剤の層厚を均一化するために現像剤規制部材（ドクターブレード）を設けている。
ところが、作像動作を繰り返すと像担持体（感光体）と現像スリーブ間、現像スリーブとドクターブレード間で現像剤にストレスが掛かり、トナーが現像スリーブ上に摩擦熱等により溶融し固着するスリーブ固着という現象が起きる。現像スリーブ上にトナーによる固着が発生すると、濃度低下、地汚れ等の異常画像を発生させてしまう。
さらにこのスリーブ固着の要因としては、現像スリーブ表面の特性とトナー粒径やトナー粒径分布が大きく関与していることが明らかとなっている。さらに、スリーブ固着が一度発生すると現像スリーブ表面がトナーで覆われることで固着が経時で加速する傾向にある。
【００１０】
例えば、特許文献２及び３では現像剤規制部材を接地するか又は電圧を印加して、現像剤層厚規制部材と現像スリーブとの間の電界を形成することによって、現像スリーブに弱く付着したトナーを、この電界によって現像剤層厚規制部材に移行させ、スリーブ固着を防ぐようにしている。しかし、この方法では、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。
例えば、特許文献４では現像スリーブ内の磁力の変化や現像スリーブ表面に不規則な凹凸パターンを形成することでスリーブ固着を防止している。ところが、この方法では不規則な凹凸パターンであるため、トナーの物性との組み合わせにおいて固着を加速してしまうという懸念がある。
例えば、特許文献５では現像スリーブの表面特性として、十点平均粗さＲｚおよび凹凸の平均間隔Ｓｍを規定している。ところが、この方法では粗さ曲線の細かい凹凸の存在を無視しておりトナー粒径の影響が考慮されておらず不十分である場合がある。
また、例えば特許文献２では現像スリーブの表面特性として、十点平均粗さＲｚおよび凹凸の平均間隔Ｓｍをキャリア粒径で規定している。ところが、この方法では上記特許文献５と同様の理由から不十分である場合がある。
【００１１】
更に、潜像担持体と現像スリーブとのギャップをある程度広く設定し、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（例えば、特許文献６参照）。しかし、この方法もトナーの現像剤担持体への付着力を弱める事ができるが、完全に固着を防げることはない。
【００１２】
さらに、これらの方法においてもスリーブ固着を完全に防止できるものではなく、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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、電子写真方式を用いた現像装置に関し、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現像装置を提供することである。本発明の他の目的は、このような現像装置を有する画像形成装置、プロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジは、具体的には下記（１）〜（６）に記載の技術的特徴を有する。
【００１５】
（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において、
該トナーの体積平均粒径Ｄｖ（μｍ）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）が下式の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
２２×Ｄｖ−７０＜Ｓｍ＜２２×Ｄｖ−５０
３×Ｄｖ−１．２＜Ｒａ＜０．３×Ｄｖ−０．８
１．７×Ｄｖ−７．０＜Ｒｚ＜１．７×Ｄｖ−５．０
（２）前記トナーの体積平均粒径が８μｍ以下であることを特徴とする上記（１）に記載の現像装置。
（３）前記トナーの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）が０．０５０〜０．１００であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の現像装置。
（４）潜像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該潜像担持体上の静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、該潜像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
該現像手段が上記（１）〜（３）のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
（５）前記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、該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手段を有することを特徴とする上記（４）に記載の画像形成装置。
（６）画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、少なくとも前記潜像担持体と上記（１）〜（３）のいずれかに記載の現像装置とを一体に設けてなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電子写真方式を用いた現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジの使用によれば、トナーの体積平均粒径Ｄｖ（μｍ）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）との関係を前記式のように特定したことから、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することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】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。
【図２】ワックスの特徴的なＩＲスペクトルを示すグラフである。
【図３】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。
【図４】本発明のプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
【図５】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】図５の画像形成装置の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明者らは、現像剤と現像剤担持体（現像スリーブ）の摩擦による現像スリーブへのトナーの固着（スリーブ固着）を低減することについて鋭意検討した結果、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（感光体）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（現像スリーブ）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において、該トナーの体積平均粒径Ｄｖ（μｍ）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）が下式の関係を満たす現像装置を用いることで上記課題が解決できることを見出した。
２２×Ｄｖ−７０＜Ｓｍ＜２２×Ｄｖ−５０
３×Ｄｖ−１．２＜Ｒａ＜０．３×Ｄｖ−０．８
１．７×Ｄｖ−７．０＜Ｒｚ＜１．７×Ｄｖ−５．０
【００１９】
以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
上記のように、小粒径トナーをスリーブ固着せずに使いこなすためには、トナーの体積平均粒径Ｄｖと、現像スリーブの長手方向の凹凸平均間隔Ｓｍ、算術平均粗さＲａ及び１０点平均粗さＲｚと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、使用するトナー粒径に合わせて現像スリーブのＳｍ、Ｒａ及びＲｚの値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。Ｓｍ、Ｒａ及びＲｚの値が閾値よりも大きい場合には、トナーが現像スリーブの溝に挟まり、スリーブ固着につながる。一方、Ｓｍ、Ｒａ及びＲｚの値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。
【００２０】
現像スリーブは、例えば次のようにして製造される。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現像スリーブの外周に軸方向に延びるＶ字溝が等間隔に形成される。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。
【００２１】
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１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、現像スリーブのジャーナル部として、図示されていない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、これと同時に現像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、現像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現像スリーブとのギャップ変動や潜像担持体と現像スリーブとのギャップ変動を抑えることができる。
【００２２】
また、本発明では現像装置の現像剤収容器には、キャリアと、少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックスを含むトナーとを含有する二成分現像剤が収容される。二成分現像剤におけるトナーとキャリアの混合割合は、キャリア１００質量部に対して、トナー１〜１０質量部であることが好ましい。
トナーは小粒径トナーの使用が望ましいことから、トナーの体積平均粒径は８μｍ以下が好ましく、４〜７μｍがより好ましい。体積平均粒径が８μｍを超えるトナーの使用では、得られる画像の解像度が低くなる傾向がある。
【００２３】
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であることが好ましい。ピーク比が０．０５０未満の場合、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より以上の場合、現像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スリーブに固着しやすくなる。
【００２４】
表面ワックス量はＦＴ−ＩＲを使用しＡＴＲ法（全反射法）でのＡＴＲスペクトルから分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２）、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３）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。
【００２５】
本発明においてトナーに使用される離型剤としてのワックスは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（ｍｇＫＯＨ／ｇ）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、結着樹脂に対し、１〜２０質量％、好ましくは３〜１０質量％である。
【００２６】
本発明において、トナーに使用される結着樹脂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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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等。
【００３０】
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。
【００３１】
本発明において、トナーに使用される着色剤としては、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でき、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結着樹脂に対して、通常１〜３０質量％、好ましくは３〜２０質量％である。
【００３２】
本発明のトナーには、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使用できる。帯電制御剤の具体例としては、ボントロン（品番：Ｓ−３１、Ｓ−３２、Ｓ−３４、Ｓ−３６、Ｓ−３７、Ｓ−３９、Ｓ−４０、Ｓ−４４、Ｅ−８１、Ｅ−８２、Ｅ−８４、Ｅ−８６、Ｅ−８８、Ａ、１−Ａ、２−Ａ、３−Ａ）（以上、オリエント化学工業社製）、カヤチャージ（品番：Ｎ−１、Ｎ−２）、カヤセットブラック（品番：Ｔ−２、００４）（以上、日本化薬社製））、アイゼンスピロンブラック（Ｔ−３７、Ｔ−７７、Ｔ−９５、ＴＲＨ、ＴＮＳ−２）（以上、保土谷化学工業社製）、ＦＣＡ−１００１−Ｎ、ＦＣＡ−１００１−ＮＢ、ＦＣＡ−１００１−ＮＺ（以上、藤倉化成社製）等が挙げられ、単独又は二種以上混合して使用することができる。これらの帯電制御剤の使用量は、結着樹脂に対し、０．１〜１０質量％、好ましくは１〜５質量％である。
なお、これら帯電制御剤は、ジルコニウム系化合物と混合して使用することできる。
【００３３】
上記のトナーは粉砕法の他、水系媒体中で結着樹脂、着色剤及びワックスを含む粒子を形成する重合法、例えば、懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法のいずれの方法を用いても製造可能である。
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る。得られるトナーは体積平均粒径が３〜１５μｍ、好ましくは８μｍ以下であるのが望ましい。
【００３４】
また、本発明のトナーでは必要に応じて外添剤を用いてもよい。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、トナー全質量に対し、０．１〜５質量％、好ましくは０．５〜２質量％である。
【００３５】
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。
また混合方法としては段階的に外添剤を加えていく手法が遊離率を制御する上で有効である。トナー母体に付着しにくい物を先に加えて混合し、その後トナー母体に付着しやすいものを混合することで所望の遊離率に制御することができる。
【００３６】
上記により製造されるトナーは、体積平均粒径８μｍ以下であることが好ましいが、３〜８μｍがより好ましい。
一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さいほど、高解像で高画質の画像を得るために有利であるといわれているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。本発明においても３μｍよりも体積平均粒径が小さい場合、現像装置における長期の撹拌において現像剤のキャリアの表面にトナーが融着しキャリアの帯電能力を低下させるといった不具合が発生した。
逆に、トナーの体積平均粒径が１５μｍよりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなるとともに、トナー粒子径の変動が大きくなる場合が多い。
【００３７】
体積平均粒径は次のようにして測定することができる。
【００３８】
＜トナーの体積平均粒径＞
トナーの体積平均粒径（Ｄｖ）は、粒度測定器（「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製）を用い、アパーチャー径１００μｍで測定し、解析ソフト（Ｂｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｍｕｔｌｉｓｉｚｅｒ３ Ｖｅｒｓｉｏｎ３．５１）にて解析を行った。具体的には、ガラス製１００ｍｌビーカーに１０％界面活性剤（アルキルベンゼンスルフォン酸塩ネオゲンＳＣ−Ａ；第一工業製薬社製）を０．５ｍｌ添加し、各トナー０．５ｇ添加しミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水８０ｍｌを添加した。得られた分散液を超音波分散器（Ｗ−１１３ＭＫ−II；本多電子社製）で１０分間分散処理した。前記分散液を前記マルチサイザーIIIを用い、測定用溶液としてアイソトンIII（ベックマンコールター社製）を用いて測定を行った。測定は装置が示す濃度が８±２％になるように前記トナーサンプル分散液を滴下した。本測定法は粒径の測定再現性の点から前記濃度を８±２％にすることが重要である。この濃度範囲であれば粒径に誤差は生じない。
【００３９】
キャリアは、適宜選択することができるが、芯材と、芯材を被覆する樹脂層を有するものが好ましい。
芯材の材料は、公知のものの中から適宜選択することができ、５０ｅｍｕ／ｇ〜９０ｅｍｕ／ｇのマンガン−ストロンチウム系材料、マンガン−マグネシウム系材料等が挙げられる。また、画像濃度を確保するためには、１００ｅｍｕ／ｇ以上の鉄粉、７５〜１２０ｅｍｕ／ｇのマグネタイト等の高磁化材料を用いることが好ましい。また、穂立ち状態となっている現像剤の感光体に対する衝撃を緩和でき、高画質化に有利であることから、３０〜８０ｅｍｕ／ｇの銅−亜鉛系等の低磁化材料を用いることが好ましい。これらは、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記芯材の体積平均粒子径は、１０μｍ〜１５０μｍであることが好ましく、４０μｍ〜１００μｍがより好ましい。前記体積平均粒子径が、１０μｍ未満であると、キャリア中に微粉が多くなり、一粒子当たりの磁化が低下してキャリアの飛散が生じることがあり、１５０μｍを超えると、比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることがあり、ベタ部分の多いフルカラーでは、特に、ベタ部の再現が悪くなることがある。
【００４０】
芯材を被覆する樹脂層としては、樹脂層の材料は、特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンとアクリル単量体の共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ素化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂等が挙げられ、単独又は二種以上混合して使用することができる。
【００４１】
本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像が形成される潜像担持体と、潜像担持体上に形成された静電潜像を、本発明の現像剤を用いて現像する現像装置を、少なくとも一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在である。なお、本発明のプロセスカートリッジは、必要に応じて、適宜選択したその他の手段をさらに一体に支持してもよい。
【００４２】
図４に、本発明のプロセスカートリッジの一例を示す。このプロセスカートリッジは、感光体１０を内蔵し、帯電装置２０、露光装置３０、現像装置４０、クリーニング装置６０及び転写装置８０を有する。これらの各部材は、後述する画像形成装置と同様のものを用いることができる。
【００４３】
本発明の画像形成装置は、感光体、帯電装置、露光装置、現像装置及び転写装置を少なくとも有し、必要に応じて、適宜選択したその他の手段、例えば、定着装置、除電装置、クリーニング装置、リサイクル装置、制御装置等をさらに有してもよい。
【００４４】
感光体は、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、形状は、ドラム状であることが好ましい。なお、感光体としては、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（ＯＰＣ）等が挙げられるが、長寿命性の点で、アモルファスシリコン感光体が好ましい。
【００４５】
帯電装置は、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。また、帯電装置は、感光体に対して、接触又は非接触の状態で配置され、直流電圧及び交流電圧を重畳印加することによって、感光体の表面を帯電するものが好ましい。また、帯電装置は、感光体に対して、ギャップテープを介して非接触に近接配置された帯電ローラであり、帯電ローラに直流電圧及び交流電圧を重畳印加することによって、感光体の表面を帯電するものが好ましい。
【００４６】
露光装置は、帯電装置により帯電された感光体の表面に、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が、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系等が挙げられる。なお、感光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。
【００４７】
現像装置は、本発明の二成分現像剤を収容し、静電潜像に現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像剤スリーブを少なくとも有するものが挙げられ、現像剤収容器を着脱自在に備えていることが好ましい。現像装置は、単色用現像装置及び多色用現像装置のいずれであってもよく、例えば、現像剤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を有するもの等が挙げられる。現像装置内では、例えば、トナーとキャリアが混合攪拌され、その際の摩擦によりトナーが帯電し、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トナーの一部は、電気的な吸引力によって、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、感光体の表面に可視像が形成される。なお、トナーを感光体の表面に移動させる際には、交番電界を印加することが好ましい。
【００４８】
転写装置は、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する一次転写装置と、複合転写像を被転写体上に転写する二次転写装置を有する態様が好ましい。転写装置（一次転写装置、二次転写装置）は、感光体上に形成された可視像を被転写体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有することが好ましい。転写装置は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器等が挙げられる。
【００４９】
中間転写体は、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が挙げられる。
被転写体は、特に制限はなく、公知の記録媒体（記録紙）の中から適宜選択することができる。
【００５０】
定着装置は、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、公知の定着部材を用いて加熱加圧定着させるものが好ましい。定着部材は、ローラ状又はベルト状であることが好ましく、例えば、加熱ローラ及び加圧ローラの組み合わせ、加熱ローラ、加圧ローラ及び無端ベルトの組み合わせ等が挙げられる。このとき、加熱温度は、通常、８０〜２００℃であることが好ましい。
【００５１】
本発明において、定着装置としては、発熱体を具備する加熱体、加熱体と接触するフィルム及びフィルムを介して加熱体と圧接する加圧部材を有し、フィルム及び加圧部材の間に、未定着画像が形成された被転写体を通過させて加熱加圧定着する手段を用いることができる。
なお、目的に応じて、定着装置と共に、又は定着装置に代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
【００５２】
除電装置は、特に制限はなく、感光体に除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が挙げられる。
【００５３】
クリーニング装置は、特に制限はなく、感光体上に残留するトナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が挙げられる。
【００５４】
リサイクル装置は、クリーニング装置で除去されたトナーを現像装置にリサイクルさせる装置であることから、特に制限はなく、例えば、公知の搬送手段等が挙げられる。
【００５５】
制御装置としては、各装置の動きを制御することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【００５６】
本発明の画像形成装置は、感光体上に基準トナーパターンの静電潜像を形成し、現像スリーブ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、トナー濃度の調整を行うようにしてあるのが好ましい。このような画像形成装置によれば、常に適量のトナーによって静電潜像が現像されるため、長期にわたって安定して良質の画像を得ることができる。
【００５７】
トナーの濃度調整には、既述のように、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。
【００５８】
また、パターン濃度出力値Ｖｓｐに基づいて、画像出力設定値たる現像バイアスＶｂ、帯電バイアスＶｒを補正することによって、トナー濃度を調整することもできる。
【実施例】
【００５９】
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。なお、下記において「部」は質量部を、「％」は質量％を意味する。
【００６０】
〔実施例１〕
＜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（＃４４：三菱化学社製） １０部
・ジルコニア系化合物１ １部
（サリチル酸ジルコニウム）
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５００ｍ３/ｈに設定した。得られたトナー母体に平均粒径２０ｎｍの疎水性シリカ０．５ｗｔ％、平均粒径１５ｎｍの酸化チタン０．５ｗｔ％を添加混合し、[トナー１]とした。得られた[トナー１]の体積平均粒径は５．０μｍ、Ｗ／Ｒは、０．１００であった。
【００６１】
<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 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］を得た。
【００６２】
[評価]
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の９６質量％とを混合し、得られた二成分現像剤を用いて図４で示す画像形成装置（リコー社製、ＩＰＳｉＯ ＳＰ６２２０）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。
現像スリーブはＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々４０μｍ、０．３μｍおよび１．５μｍ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。結果を表１に示す。
【００６３】
＜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
【００６４】
〔実施例２〕
現像スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々６０μｍ、０．７μｍおよび３．５μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００６５】
〔実施例３〕
ワックスを４部にしてＷ／Ｒを０．０５０にした以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００６６】
〔実施例４〕
ワックスを４部にしてＷ／Ｒを０．０５０にし、現像スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々６０μｍ、０．７μｍおよび３．５μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００６７】
〔実施例５〕
トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を０．６５ＭＰａにしてトナーの体積平均粒径を７．０μｍにし、現像スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々８４μｍ、０．９μｍおよび４．９μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００６８】
〔実施例６〕
トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を０．６５ＭＰａにしてトナーの体積平均粒径を７．０μｍにし、現像スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々１０４μｍ、１．３μｍおよび６．９μｍ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。
【００６９】
〔実施例７〕
ワックスを４部にしてＷ／Ｒを０．０５０にし、トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を０．６５ＭＰａにしてトナーの体積平均粒径を７．０μｍにし、現像スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々８４μｍ、０．９μｍおよび４．９μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００７０】
〔実施例８〕
ワックスを４部にしてＷ／Ｒを０．０５０にし、トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を０．６５ＭＰａにしてトナーの体積平均粒径を７．０μｍにし、現像スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々１０４μｍ、１．３μｍおよび６．９μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００７１】
〔比較例１〕
現像スリーブはＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々３８μｍ、０．２μｍおよび１．３μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００７２】
〔比較例２〕
現像スリーブはＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々６２μｍ、０．８μｍおよび３．７μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００７３】
〔比較例３〕
トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を０．６５ＭＰａにしてトナーの体積平均粒径を７．０μｍにし、現像スリーブはＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々８２μｍ、０．８μｍおよび４．７μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００７４】
〔比較例４〕
トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を０．６５ＭＰａにしてトナーの体積平均粒径を７．０μｍにし、スリーブはＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々１０６μｍ、１．５μｍおよび７．１μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表１に記載されるように、本発明によれば良好な画像評価及びスリーブ評価が得られる。これは経時での印刷画質維持、及び現像剤と現像スリーブの摩擦による現像スリーブ固着が低減されたことを示すものである。
【符号の説明】
【００７７】
（図１において）
６５０ 現像スリーブ
６５１ａ ボス部
６５２ａ フランジ
７１０ａ 砥石
７１０ｂ 砥石
７８０ 保持部
（図４〜６において）
１０、１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ 感光体
１４、１５、１６ 支持ローラ
１７ クリーニング装置
１８ 画像形成ユニット
２０ 帯電装置
２２ 二次転写装置
２３ 支持ローラ
２４ 二次転写ベルト
２５ 定着装置
２６ 定着ベルト
２７ 加圧ローラ
２８ 反転装置
３０ 露光装置
３２ コンタクトガラス
３３ 第一走行体
３４ 第二走行体
３５ 結像レンズ
３６ 読み取りセンサ
４０ 現像装置
４９ レジストローラ
５０ 中間転写体
５２ 分離ローラ
５３ 手差し給紙路
５４ 手差しトレイ
５５ 切換爪
５６ 排出ローラ
５７ 排出トレイ
６０ クリーニング装置
６１ 現像装置
６２ 転写帯電器
７０ 除電装置
８０ 転写ローラ
１２０ 画像形成手段
１３０ 原稿台
１４２ 給紙ローラ
１４３ ペーパーバンク
１４４ 給紙カセット
１４５ 分離ローラ
１４６ 給紙路
１４７ 搬送ローラ
１４８ 給紙路
１５０ 複写装置本体
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナ
４００ 原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７８】
【特許文献１】特開２００６−２５１３８４号公報
【特許文献２】特開２００１−２２８７０６号公報
【特許文献３】特開２００２−３２３７９７号公報
【特許文献４】特開２００１−２４２７１１号公報
【特許文献５】特開２０００−２５８９９２号公報
【特許文献６】特開２００４−００４２０９号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた現像装置に関し、詳しくは、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現像装置、その現像装置を具備する画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
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トナーと呼ばれる黒色等の粉体、或いはマゼンタ、シアン、イエロー等の粉体から構成されている。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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「現像スリーブ」ということがある）にトナーが次第にこびりつき、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、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、トナーの濃度調整に影響を及ぼし、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。
【０００６】
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、現像バイアスを制御するトナー濃度制御方式や、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（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
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、潜像担持体（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の値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、作像開始から現像スリーブ一周分作像されるまでが顕著であり、画像の先端から現像スリーブ１周分が濃くなる現象が見られる。
【０００８】
スリーブ固着の対策として、電子写真式の画像形成装置の現像装置において、現像スリーブ表面のトナー厚を規制する現像剤規制部材を接地する、または電圧を印加することにより、トナーを現像スリーブより引き離す力を掛けることが知られており（例えば、特許文献２、３参照）、また、現像スリーブ内の磁力の変化や現像スリーブ表面に不規則な凹凸パターンを形成することによってスリーブ固着を防止することも知られており（例えば、特許文献４参照）、さらに、現像スリーブの表面特性として、十点平均粗さＲｚおよび凹凸の平均間隔Ｓｍを規定することも知られている（例えば、特許文献５参照）。
【０００９】
しかしながら、従来、この種の現像装置を使用する画像形成装置、例えば複写機やレーザプリンタでは現像剤担持体上の現像剤の汲み上げ量を確保するため、現像剤担持体（現像スリーブ）に例えばサンドブラストのような表面処理を施したり、現像剤の層厚を均一化するために現像剤規制部材（ドクターブレード）を設けている。
ところが、作像動作を繰り返すと像担持体（感光体）と現像スリーブ間、現像スリーブとドクターブレード間で現像剤にストレスが掛かり、トナーが現像スリーブ上に摩擦熱等により溶融し固着するスリーブ固着という現象が起きる。現像スリーブ上にトナーによる固着が発生すると、濃度低下、地汚れ等の異常画像を発生させてしまう。
さらにこのスリーブ固着の要因としては、現像スリーブ表面の特性とトナー粒径やトナー粒径分布が大きく関与していることが明らかとなっている。さらに、スリーブ固着が一度発生すると現像スリーブ表面がトナーで覆われることで固着が経時で加速する傾向にある。
【００１０】
例えば、特許文献２及び３では現像剤規制部材を接地するか又は電圧を印加して、現像剤層厚規制部材と現像スリーブとの間の電界を形成することによって、現像スリーブに弱く付着したトナーを、この電界によって現像剤層厚規制部材に移行させ、スリーブ固着を防ぐようにしている。しかし、この方法では、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。
例えば、特許文献４では現像スリーブ内の磁力の変化や現像スリーブ表面に不規則な凹凸パターンを形成することでスリーブ固着を防止している。ところが、この方法では不規則な凹凸パターンであるため、トナーの物性との組み合わせにおいて固着を加速してしまうという懸念がある。
例えば、特許文献５では現像スリーブの表面特性として、十点平均粗さＲｚおよび凹凸の平均間隔Ｓｍを規定している。ところが、この方法では粗さ曲線の細かい凹凸の存在を無視しておりトナー粒径の影響が考慮されておらず不十分である場合がある。
また、例えば特許文献２では現像スリーブの表面特性として、十点平均粗さＲｚおよび凹凸の平均間隔Ｓｍをキャリア粒径で規定している。ところが、この方法では上記特許文献５と同様の理由から不十分である場合がある。
【００１１】
更に、潜像担持体と現像スリーブとのギャップをある程度広く設定し、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（例えば、特許文献６参照）。しかし、この方法もトナーの現像剤担持体への付着力を弱める事ができるが、完全に固着を防げることはない。
【００１２】
さらに、これらの方法においてもスリーブ固着を完全に防止できるものではなく、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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、電子写真方式を用いた現像装置に関し、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現像装置を提供することである。本発明の他の目的は、このような現像装置を有する画像形成装置、プロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジは、具体的には下記（１）〜（６）に記載の技術的特徴を有する。
【００１５】
（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において、
該トナーの体積平均粒径Ｄｖ（μｍ）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）が下式の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
２２×Ｄｖ−７０＜Ｓｍ＜２２×Ｄｖ−５０
３×Ｄｖ−１．２＜Ｒａ＜０．３×Ｄｖ−０．８
１．７×Ｄｖ−７．０＜Ｒｚ＜１．７×Ｄｖ−５．０
（２）前記トナーの体積平均粒径が８μｍ以下であることを特徴とする上記（１）に記載の現像装置。
（３）前記トナーの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）が０．０５０〜０．１００であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の現像装置。
（４）潜像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該潜像担持体上の静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、該潜像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
該現像手段が上記（１）〜（３）のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
（５）前記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、該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手段を有することを特徴とする上記（４）に記載の画像形成装置。
（６）画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、少なくとも前記潜像担持体と上記（１）〜（３）のいずれかに記載の現像装置とを一体に設けてなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電子写真方式を用いた現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジの使用によれば、トナーの体積平均粒径Ｄｖ（μｍ）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）との関係を前記式のように特定したことから、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することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】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。
【図２】ワックスの特徴的なＩＲスペクトルを示すグラフである。
【図３】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。
【図４】本発明のプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
【図５】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】図５の画像形成装置の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明者らは、現像剤と現像剤担持体（現像スリーブ）の摩擦による現像スリーブへのトナーの固着（スリーブ固着）を低減することについて鋭意検討した結果、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（感光体）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（現像スリーブ）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において、該トナーの体積平均粒径Ｄｖ（μｍ）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）が下式の関係を満たす現像装置を用いることで上記課題が解決できることを見出した。
２２×Ｄｖ−７０＜Ｓｍ＜２２×Ｄｖ−５０
３×Ｄｖ−１．２＜Ｒａ＜０．３×Ｄｖ−０．８
１．７×Ｄｖ−７．０＜Ｒｚ＜１．７×Ｄｖ−５．０
【００１９】
以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
上記のように、小粒径トナーをスリーブ固着せずに使いこなすためには、トナーの体積平均粒径Ｄｖと、現像スリーブの長手方向の凹凸平均間隔Ｓｍ、算術平均粗さＲａ及び１０点平均粗さＲｚと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、使用するトナー粒径に合わせて現像スリーブのＳｍ、Ｒａ及びＲｚの値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。Ｓｍ、Ｒａ及びＲｚの値が閾値よりも大きい場合には、トナーが現像スリーブの溝に挟まり、スリーブ固着につながる。一方、Ｓｍ、Ｒａ及びＲｚの値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。
【００２０】
現像スリーブは、例えば次のようにして製造される。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現像スリーブの外周に軸方向に延びるＶ字溝が等間隔に形成される。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。
【００２１】
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１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、現像スリーブのジャーナル部として、図示されていない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、これと同時に現像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、現像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現像スリーブとのギャップ変動や潜像担持体と現像スリーブとのギャップ変動を抑えることができる。
【００２２】
また、本発明では現像装置の現像剤収容器には、キャリアと、少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックスを含むトナーとを含有する二成分現像剤が収容される。二成分現像剤におけるトナーとキャリアの混合割合は、キャリア１００質量部に対して、トナー１〜１０質量部であることが好ましい。
トナーは小粒径トナーの使用が望ましいことから、トナーの体積平均粒径は８μｍ以下が好ましく、４〜７μｍがより好ましい。体積平均粒径が８μｍを超えるトナーの使用では、得られる画像の解像度が低くなる傾向がある。
【００２３】
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であることが好ましい。ピーク比が０．０５０未満の場合、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より以上の場合、現像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スリーブに固着しやすくなる。
【００２４】
表面ワックス量はＦＴ−ＩＲを使用しＡＴＲ法（全反射法）でのＡＴＲスペクトルから分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２）、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３）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。
【００２５】
本発明においてトナーに使用される離型剤としてのワックスは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（ｍｇＫＯＨ／ｇ）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、結着樹脂に対し、１〜２０質量％、好ましくは３〜１０質量％である。
【００２６】
本発明において、トナーに使用される結着樹脂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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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等。
【００３０】
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。
【００３１】
本発明において、トナーに使用される着色剤としては、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でき、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結着樹脂に対して、通常１〜３０質量％、好ましくは３〜２０質量％である。
【００３２】
本発明のトナーには、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使用できる。帯電制御剤の具体例としては、ボントロン（品番：Ｓ−３１、Ｓ−３２、Ｓ−３４、Ｓ−３６、Ｓ−３７、Ｓ−３９、Ｓ−４０、Ｓ−４４、Ｅ−８１、Ｅ−８２、Ｅ−８４、Ｅ−８６、Ｅ−８８、Ａ、１−Ａ、２−Ａ、３−Ａ）（以上、オリエント化学工業社製）、カヤチャージ（品番：Ｎ−１、Ｎ−２）、カヤセットブラック（品番：Ｔ−２、００４）（以上、日本化薬社製））、アイゼンスピロンブラック（Ｔ−３７、Ｔ−７７、Ｔ−９５、ＴＲＨ、ＴＮＳ−２）（以上、保土谷化学工業社製）、ＦＣＡ−１００１−Ｎ、ＦＣＡ−１００１−ＮＢ、ＦＣＡ−１００１−ＮＺ（以上、藤倉化成社製）等が挙げられ、単独又は二種以上混合して使用することができる。これらの帯電制御剤の使用量は、結着樹脂に対し、０．１〜１０質量％、好ましくは１〜５質量％である。
なお、これら帯電制御剤は、ジルコニウム系化合物と混合して使用することできる。
【００３３】
上記のトナーは粉砕法の他、水系媒体中で結着樹脂、着色剤及びワックスを含む粒子を形成する重合法、例えば、懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法のいずれの方法を用いても製造可能である。
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る。得られるトナーは体積平均粒径が３〜１５μｍ、好ましくは８μｍ以下であるのが望ましい。
【００３４】
また、本発明のトナーでは必要に応じて外添剤を用いてもよい。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、トナー全質量に対し、０．１〜５質量％、好ましくは０．５〜２質量％である。
【００３５】
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。
また混合方法としては段階的に外添剤を加えていく手法が遊離率を制御する上で有効である。トナー母体に付着しにくい物を先に加えて混合し、その後トナー母体に付着しやすいものを混合することで所望の遊離率に制御することができる。
【００３６】
上記により製造されるトナーは、体積平均粒径８μｍ以下であることが好ましいが、３〜８μｍがより好ましい。
一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さいほど、高解像で高画質の画像を得るために有利であるといわれているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。本発明においても３μｍよりも体積平均粒径が小さい場合、現像装置における長期の撹拌において現像剤のキャリアの表面にトナーが融着しキャリアの帯電能力を低下させるといった不具合が発生した。
逆に、トナーの体積平均粒径が１５μｍよりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなるとともに、トナー粒子径の変動が大きくなる場合が多い。
【００３７】
体積平均粒径は次のようにして測定することができる。
【００３８】
＜トナーの体積平均粒径＞
トナーの体積平均粒径（Ｄｖ）は、粒度測定器（「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製）を用い、アパーチャー径１００μｍで測定し、解析ソフト（Ｂｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｍｕｔｌｉｓｉｚｅｒ３ Ｖｅｒｓｉｏｎ３．５１）にて解析を行った。具体的には、ガラス製１００ｍｌビーカーに１０％界面活性剤（アルキルベンゼンスルフォン酸塩ネオゲンＳＣ−Ａ；第一工業製薬社製）を０．５ｍｌ添加し、各トナー０．５ｇ添加しミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水８０ｍｌを添加した。得られた分散液を超音波分散器（Ｗ−１１３ＭＫ−II；本多電子社製）で１０分間分散処理した。前記分散液を前記マルチサイザーIIIを用い、測定用溶液としてアイソトンIII（ベックマンコールター社製）を用いて測定を行った。測定は装置が示す濃度が８±２％になるように前記トナーサンプル分散液を滴下した。本測定法は粒径の測定再現性の点から前記濃度を８±２％にすることが重要である。この濃度範囲であれば粒径に誤差は生じない。
【００３９】
キャリアは、適宜選択することができるが、芯材と、芯材を被覆する樹脂層を有するものが好ましい。
芯材の材料は、公知のものの中から適宜選択することができ、５０ｅｍｕ／ｇ〜９０ｅｍｕ／ｇのマンガン−ストロンチウム系材料、マンガン−マグネシウム系材料等が挙げられる。また、画像濃度を確保するためには、１００ｅｍｕ／ｇ以上の鉄粉、７５〜１２０ｅｍｕ／ｇのマグネタイト等の高磁化材料を用いることが好ましい。また、穂立ち状態となっている現像剤の感光体に対する衝撃を緩和でき、高画質化に有利であることから、３０〜８０ｅｍｕ／ｇの銅−亜鉛系等の低磁化材料を用いることが好ましい。これらは、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記芯材の体積平均粒子径は、１０μｍ〜１５０μｍであることが好ましく、４０μｍ〜１００μｍがより好ましい。前記体積平均粒子径が、１０μｍ未満であると、キャリア中に微粉が多くなり、一粒子当たりの磁化が低下してキャリアの飛散が生じることがあり、１５０μｍを超えると、比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることがあり、ベタ部分の多いフルカラーでは、特に、ベタ部の再現が悪くなることがある。
【００４０】
芯材を被覆する樹脂層としては、樹脂層の材料は、特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンとアクリル単量体の共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ素化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂等が挙げられ、単独又は二種以上混合して使用することができる。
【００４１】
本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像が形成される潜像担持体と、潜像担持体上に形成された静電潜像を、本発明の現像剤を用いて現像する現像装置を、少なくとも一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在である。なお、本発明のプロセスカートリッジは、必要に応じて、適宜選択したその他の手段をさらに一体に支持してもよい。
【００４２】
図４に、本発明のプロセスカートリッジの一例を示す。このプロセスカートリッジは、感光体１０を内蔵し、帯電装置２０、露光装置３０、現像装置４０、クリーニング装置６０及び転写装置８０を有する。これらの各部材は、後述する画像形成装置と同様のものを用いることができる。
【００４３】
本発明の画像形成装置は、感光体、帯電装置、露光装置、現像装置及び転写装置を少なくとも有し、必要に応じて、適宜選択したその他の手段、例えば、定着装置、除電装置、クリーニング装置、リサイクル装置、制御装置等をさらに有してもよい。
【００４４】
感光体は、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、形状は、ドラム状であることが好ましい。なお、感光体としては、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（ＯＰＣ）等が挙げられるが、長寿命性の点で、アモルファスシリコン感光体が好ましい。
【００４５】
帯電装置は、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。また、帯電装置は、感光体に対して、接触又は非接触の状態で配置され、直流電圧及び交流電圧を重畳印加することによって、感光体の表面を帯電するものが好ましい。また、帯電装置は、感光体に対して、ギャップテープを介して非接触に近接配置された帯電ローラであり、帯電ローラに直流電圧及び交流電圧を重畳印加することによって、感光体の表面を帯電するものが好ましい。
【００４６】
露光装置は、帯電装置により帯電された感光体の表面に、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が、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系等が挙げられる。なお、感光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。
【００４７】
現像装置は、本発明の二成分現像剤を収容し、静電潜像に現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像剤スリーブを少なくとも有するものが挙げられ、現像剤収容器を着脱自在に備えていることが好ましい。現像装置は、単色用現像装置及び多色用現像装置のいずれであってもよく、例えば、現像剤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を有するもの等が挙げられる。現像装置内では、例えば、トナーとキャリアが混合攪拌され、その際の摩擦によりトナーが帯電し、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トナーの一部は、電気的な吸引力によって、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、感光体の表面に可視像が形成される。なお、トナーを感光体の表面に移動させる際には、交番電界を印加することが好ましい。
【００４８】
転写装置は、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する一次転写装置と、複合転写像を被転写体上に転写する二次転写装置を有する態様が好ましい。転写装置（一次転写装置、二次転写装置）は、感光体上に形成された可視像を被転写体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有することが好ましい。転写装置は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器等が挙げられる。
【００４９】
中間転写体は、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が挙げられる。
被転写体は、特に制限はなく、公知の記録媒体（記録紙）の中から適宜選択することができる。
【００５０】
定着装置は、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、公知の定着部材を用いて加熱加圧定着させるものが好ましい。定着部材は、ローラ状又はベルト状であることが好ましく、例えば、加熱ローラ及び加圧ローラの組み合わせ、加熱ローラ、加圧ローラ及び無端ベルトの組み合わせ等が挙げられる。このとき、加熱温度は、通常、８０〜２００℃であることが好ましい。
【００５１】
本発明において、定着装置としては、発熱体を具備する加熱体、加熱体と接触するフィルム及びフィルムを介して加熱体と圧接する加圧部材を有し、フィルム及び加圧部材の間に、未定着画像が形成された被転写体を通過させて加熱加圧定着する手段を用いることができる。
なお、目的に応じて、定着装置と共に、又は定着装置に代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
【００５２】
除電装置は、特に制限はなく、感光体に除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が挙げられる。
【００５３】
クリーニング装置は、特に制限はなく、感光体上に残留するトナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が挙げられる。
【００５４】
リサイクル装置は、クリーニング装置で除去されたトナーを現像装置にリサイクルさせる装置であることから、特に制限はなく、例えば、公知の搬送手段等が挙げられる。
【００５５】
制御装置としては、各装置の動きを制御することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【００５６】
本発明の画像形成装置は、感光体上に基準トナーパターンの静電潜像を形成し、現像スリーブ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、トナー濃度の調整を行うようにしてあるのが好ましい。このような画像形成装置によれば、常に適量のトナーによって静電潜像が現像されるため、長期にわたって安定して良質の画像を得ることができる。
【００５７】
トナーの濃度調整には、既述のように、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。
【００５８】
また、パターン濃度出力値Ｖｓｐに基づいて、画像出力設定値たる現像バイアスＶｂ、帯電バイアスＶｒを補正することによって、トナー濃度を調整することもできる。
【実施例】
【００５９】
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。なお、下記において「部」は質量部を、「％」は質量％を意味する。
【００６０】
〔実施例１〕
＜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（＃４４：三菱化学社製） １０部
・ジルコニア系化合物１ １部
（サリチル酸ジルコニウム）
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５００ｍ３/ｈに設定した。得られたトナー母体に平均粒径２０ｎｍの疎水性シリカ０．５ｗｔ％、平均粒径１５ｎｍの酸化チタン０．５ｗｔ％を添加混合し、[トナー１]とした。得られた[トナー１]の体積平均粒径は５．０μｍ、Ｗ／Ｒは、０．１００であった。
【００６１】
<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 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］を得た。
【００６２】
[評価]
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の９６質量％とを混合し、得られた二成分現像剤を用いて図４で示す画像形成装置（リコー社製、ＩＰＳｉＯ ＳＰ６２２０）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。
現像スリーブはＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々４０μｍ、０．３μｍおよび１．５μｍ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。結果を表１に示す。
【００６３】
＜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
【００６４】
〔実施例２〕
現像スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々６０μｍ、０．７μｍおよび３．５μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００６５】
〔実施例３〕
ワックスを４部にしてＷ／Ｒを０．０５０にした以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００６６】
〔実施例４〕
ワックスを４部にしてＷ／Ｒを０．０５０にし、現像スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々６０μｍ、０．７μｍおよび３．５μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００６７】
〔実施例５〕
トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を０．６５ＭＰａにしてトナーの体積平均粒径を７．０μｍにし、現像スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々８４μｍ、０．９μｍおよび４．９μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００６８】
〔実施例６〕
トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を０．６５ＭＰａにしてトナーの体積平均粒径を７．０μｍにし、現像スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々１０４μｍ、１．３μｍおよび６．９μｍ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。
【００６９】
〔実施例７〕
ワックスを４部にしてＷ／Ｒを０．０５０にし、トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を０．６５ＭＰａにしてトナーの体積平均粒径を７．０μｍにし、現像スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々８４μｍ、０．９μｍおよび４．９μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００７０】
〔実施例８〕
ワックスを４部にしてＷ／Ｒを０．０５０にし、トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を０．６５ＭＰａにしてトナーの体積平均粒径を７．０μｍにし、現像スリーブのＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々１０４μｍ、１．３μｍおよび６．９μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００７１】
〔比較例１〕
現像スリーブはＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々３８μｍ、０．２μｍおよび１．３μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００７２】
〔比較例２〕
現像スリーブはＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々６２μｍ、０．８μｍおよび３．７μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００７３】
〔比較例３〕
トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を０．６５ＭＰａにしてトナーの体積平均粒径を７．０μｍにし、現像スリーブはＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々８２μｍ、０．８μｍおよび４．７μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００７４】
〔比較例４〕
トナー粉砕時のジェットミルのエア圧を０．６５ＭＰａにしてトナーの体積平均粒径を７．０μｍにし、スリーブはＳｍ、ＲａおよびＲｚが各々１０６μｍ、１．５μｍおよび７．１μｍのものを使用した以外は実施例１と同様にして評価した。結果を表1に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表１に記載されるように、本発明によれば良好な画像評価及びスリーブ評価が得られる。これは経時での印刷画質維持、及び現像剤と現像スリーブの摩擦による現像スリーブ固着が低減されたことを示すものである。
【符号の説明】
【００７７】
（図１において）
６５０ 現像スリーブ
６５１ａ ボス部
６５２ａ フランジ
７１０ａ 砥石
７１０ｂ 砥石
７８０ 保持部
（図４〜６において）
１０、１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ 感光体
１４、１５、１６ 支持ローラ
１７ クリーニング装置
１８ 画像形成ユニット
２０ 帯電装置
２２ 二次転写装置
２３ 支持ローラ
２４ 二次転写ベルト
２５ 定着装置
２６ 定着ベルト
２７ 加圧ローラ
２８ 反転装置
３０ 露光装置
３２ コンタクトガラス
３３ 第一走行体
３４ 第二走行体
３５ 結像レンズ
３６ 読み取りセンサ
４０ 現像装置
４９ レジストローラ
５０ 中間転写体
５２ 分離ローラ
５３ 手差し給紙路
５４ 手差しトレイ
５５ 切換爪
５６ 排出ローラ
５７ 排出トレイ
６０ クリーニング装置
６１ 現像装置
６２ 転写帯電器
７０ 除電装置
８０ 転写ローラ
１２０ 画像形成手段
１３０ 原稿台
１４２ 給紙ローラ
１４３ ペーパーバンク
１４４ 給紙カセット
１４５ 分離ローラ
１４６ 給紙路
１４７ 搬送ローラ
１４８ 給紙路
１５０ 複写装置本体
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナ
４００ 原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７８】
【特許文献１】特開２００６−２５１３８４号公報
【特許文献２】特開２００１−２２８７０６号公報
【特許文献３】特開２００２−３２３７９７号公報
【特許文献４】特開２００１−２４２７１１号公報
【特許文献５】特開２０００−２５８９９２号公報
【特許文献６】特開２００４−００４２０９号公報
【特許請求の範囲】
【請求項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において、
該トナーの体積平均粒径Ｄｖ（μｍ）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）が下式の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
２２×Ｄｖ−７０＜Ｓｍ＜２２×Ｄｖ−５０
３×Ｄｖ−１．２＜Ｒａ＜０．３×Ｄｖ−０．８
１．７×Ｄｖ−７．０＜Ｒｚ＜１．７×Ｄｖ−５．０
【請求項２】
前記トナーの体積平均粒径が８μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記トナーの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）が０．０５０〜０．１００であることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
潜像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該潜像担持体上の静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、該潜像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
該現像手段が請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記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、該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手段を有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、少なくとも前記潜像担持体と請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置とを一体に設けてなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項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において、
該トナーの体積平均粒径Ｄｖ（μｍ）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）が下式の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
２２×Ｄｖ−７０＜Ｓｍ＜２２×Ｄｖ−５０
３×Ｄｖ−１．２＜Ｒａ＜０．３×Ｄｖ−０．８
１．７×Ｄｖ−７．０＜Ｒｚ＜１．７×Ｄｖ−５．０
【請求項２】
前記トナーの体積平均粒径が８μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記トナーの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）が０．０５０〜０．１００であることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
潜像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該潜像担持体上の静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、該潜像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
該現像手段が請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記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、該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手段を有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、少なくとも前記潜像担持体と請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置とを一体に設けてなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−８０１６（Ｐ２０１１−８０１６Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５１２２６（Ｐ２００９−１５１２２６）
【出願日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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