画像形成装置
【課題】長期間にわたって画像形成を行っても、トナーの帯電量が低下しにくく、かぶりの発生等が抑制された高画質な画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】トナー及びキャリアを含む２成分現像剤を収容する現像槽２３６と、トナー及びキャリアを含む補給用現像剤を前記現像槽２３６に補給する補給部とを備え、前記２成分現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記２成分現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＡとし、前記補給用現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記補給用現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＢとした場合、下記式（１）を満たすことを特徴とする画像形成装置を用いる。
０．７＜Ｂ／Ａ＜０．９６ （１）
【解決手段】トナー及びキャリアを含む２成分現像剤を収容する現像槽２３６と、トナー及びキャリアを含む補給用現像剤を前記現像槽２３６に補給する補給部とを備え、前記２成分現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記２成分現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＡとし、前記補給用現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記補給用現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＢとした場合、下記式（１）を満たすことを特徴とする画像形成装置を用いる。
０．７＜Ｂ／Ａ＜０．９６ （１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等の電子写真方式を利用した画像形成装置は、画像データに基づく静電潜像が形成された感光体の表面に、現像装置によって、現像剤に含まれるトナーを供給することによって、トナー像を形成する。そして、感光体上に形成されたトナー像を、転写装置等によって、用紙に転写する。そして、この用紙に転写されたトナー像を、定着装置で加圧及び加熱することによって、用紙に定着させて、画像データに基づく画像を用紙上に形成する。
【０００３】
このような画像形成装置は、高速化や高画質化等が求められるとともに、プリントコスト、例えば、印字枚数１枚あたりにかかる費用等の低減が求められている。このプリントコストの低減を満たすためには、消耗品を長寿命化させて、消耗品コストを低減させること等が考えられる。そして、この消耗品コストとしては、感光体や現像剤等の高機能部材にかかる費用が多くの比率を占めていることが知られていた。
【０００４】
まず、電子写真方式の画像形成装置に備えられる感光体としては、結着樹脂、電荷発生剤、及び電荷輸送剤等の有機材料を主成分として含む感光層を備える有機感光体や、アモルファスシリコンやセレン等の無機材料からなる感光層を備える無機感光体等が挙げられる。感光体を長寿命化させるため、有機感光体の場合、感光層の表面上に保護層を設けて、感光層が削られる現象、すなわち、ドラム削れを防止する対策が試みられている。また、無機感光体、例えば、感光層がアモルファスシリコンであるアモルファスシリコン感光体は、感光層の耐摩耗性が充分に高く、感光層が削られるということが充分に抑制されている。これらのことにより、感光体は、長寿命化されており、感光体の寿命を、画像形成装置の装置としての寿命、いわゆるマシン寿命と同一程度以上にすることができる。そして、この感光体の長寿命化は、消耗品コストの低減のためには有益である。
【０００５】
一方、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像剤としては、トナーを含み、キャリアを含まない１成分現像剤と、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤とが挙げられる。そして、電子写真方式の画像形成装置に備えられる現像装置は、感光体の表面にトナーを供給する前に、予め現像剤を攪拌させてトナーを帯電させる。その際、現像剤として２成分現像剤を用いた場合、現像剤を攪拌させると、キャリア存在下でトナーが攪拌されることになるのに対して、現像剤として１成分現像剤を用いた場合、トナーを攪拌することになる。よって、２成分現像剤を用いる現像装置のほうが、１成分現像剤を用いる現像装置と比較して、トナーの帯電量を確保しやすく、好適に用いられている。
【０００６】
そして、通常、２成分現像剤を用いる現像装置、例えば、２成分現像装置は、画像形成させる際、まず、感光体に対向して配置される、磁石が内包された現像ローラに、２成分現像剤を接触させる。そうすることによって、前記現像ローラ上に、キャリアが穂状に連なり、そのキャリア上にトナーが付着した、２成分現像剤からなる磁気ブラシが形成される。そして、この磁気ブラシを、感光体に接触又は近接させることによって、画像データに基づく静電潜像が形成された感光体の表面にトナーを供給し、画像データに基づくトナー像が形成される。このため、２成分現像装置は、画像形成を行うと、トナーは使用され、新たなトナーを補給して、長期間にわたる画像形成を行う。これに対して、キャリアは、長期間にわたって画像形成を行っても、同じものが繰り返し使用される。
【０００７】
２成分現像剤を用いる現像装置の場合、上述したように、１成分現像剤を用いる現像装置と比較して、トナーの帯電量を確保しやすく、形成される画像として高画質な画像が得られやすいものの、長期間にわたって画像形成を行うと、キャリアを長期間繰り返して使用することとなり、キャリアの、帯電付与性能等の性能が低下することが知られている。このことから、トナーの帯電量が低下し、現像剤のトナーによるかぶり等が発生しやすくなり、良好な画像を形成されにくくなることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭５９−１００４７１号公報
【特許文献２】特開２００７−２９８９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明者は、本発明に至る際、２成分現像剤を用いる現像装置において、長期間にわたって画像形成を行うと、キャリアの、帯電付与性能等の性能が低下する原因として、以下のように推察した。
【００１０】
キャリアが長期間にわたって繰り返し使用されると、トナーの成分、例えば、トナー母粒子や外添剤等が、キャリアの表面に付着する、いわゆるキャリアスペントが起こることによると考えられる。
【００１１】
このようなキャリアの性能の低下を抑制するために、フッ素系樹脂等でキャリアの表面を被覆した樹脂コートキャリアを用いることが考えられる。そうすることによって、キャリアの表面に、トナー成分が付着することを抑制することができると考えられる。しかしながら、このような樹脂コートキャリアを含む２成分現像剤を用いても、例えば、印字比率の高い画像を連続して形成させると、キャリアの表面に被覆された樹脂が剥がれること等によって、キャリアの表面に外添剤等のトナーの成分が付着し、キャリアの、帯電付与性能等の性能の低下を充分に抑制できない場合があった。よって、長期間にわたって、高画質な画像を形成することができない場合があった。
【００１２】
そこで、２成分現像剤を用いる現像装置として、トナーのみではなく、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を補給する現像装置、いわゆるトリクル現像方式の現像装置を用いることに着目した。具体的には、特許文献１に記載されているような現像装置が挙げられる。
【００１３】
特許文献１には、キャリアとトナーを攪拌する攪拌手段と、同攪拌手段で攪拌された現像剤を感光体へ供給する現像ロールとを備えた電子写真複写機用現像装置において、前記攪拌手段の上方にキャリア補給装置とトナー補給装置とを分離しまたは一体化して設け、現像装置ハウジングの側壁に現像剤溢出部を設けた電子写真複写機用現像装置が記載されている。そして、このような電子写真複写機用現像装置によれば、キャリア及びトナーを少量ずつ補給することにより、現像装置内の現像剤を現像剤溢出部より溢出させて、同装置内の現像剤の現像特性を一定の維持させることができるとともに、現像剤の交換作業が不要になることが開示されている。
【００１４】
一方、電子写真方式を利用した画像形成装置で、高画質な画像を形成させるために、使用するトナーとして、粒子径の比較的小さなものを用いることが考えられる。このような小粒径のトナーを用いると、形成される画像が高解像度で階調性に優れたものになることが期待できる。
【００１５】
しかしながら、上記のようなトリクル現像方式の現像装置に、小粒径のトナーを用いると、現像剤のトナーによるかぶり等が発生しやすくなり、良好な画像を形成されにくくなるという問題があった。このことは、以下のことによると推察した。まず、小粒径のトナーの場合、流動性等を確保するために、トナー母粒子に外添される外添剤の含有量が多いため、補給されるフレッシュなキャリアに、トナーに含まれる外添剤が優先的に移行すると考えられる。このことにより、キャリアの、帯電付与性能等の性能が変動し、トナーの帯電量に変動をきたすことにより、形成画像にかぶり等が発生しやすくなると考えられる。
【００１６】
そこで、この問題を解決するために、補給するキャリアとして、無機微粒子を付着させたキャリアを用いることに着目した。具体的には、特許文献２に記載されているような画像形成方法が挙げられる。
【００１７】
特許文献２には、トナーとキャリアの混合物を現像器中に補給するトリクル現像方式の画像形成方法において、前記トナーは、着色粒子に第１の無機微粒子が付着してなる体積メディアン径が３〜８μｍのトナーであり、前記キャリアは、磁性粒子に第２の無機微粒子を付着してなる質量平均粒子径（Ｄ４）が２０〜４０μｍのキャリアであり、且つ、トナーに付着されている第１の無機微粒子を構成している元素のうち、キャリアに付着されている第２の無機微粒子を構成している元素と共通の元素を元素（Ａ）とする時、元素（Ａ）のキャリア表面上でのＸ線分析装置により測定された面積比率が、０．５〜３．０面積％であるトリクル現像方式の画像形成方法が記載されている。このような方法によれば、小径トナーを使用したトリクル現像方式において、トナー消費量の多い条件にて画像形成を続けても、トナー帯電量の変動が小さく、画像かぶり、画像むらのない画像を得ることができることが開示されている。
【００１８】
しかしながら、このような方法を用いた場合であっても、良好な画像を形成できない場合があった。具体的には、画像形成の初期の段階で、低濃度の画像を連続して印字した場合等に、良好な画像を形成できない場合があった。このような場合、トナーとキャリアとを補給するためのトナーコンテナの中で、長期間にわたって、トナーとキャリアとを混合することになる。そして、トナーコンテナの中のキャリアに、トナーに含まれる外添剤が多く移行することになる。このことから、トナーコンテナ内の、これから現像装置に補給されるキャリアと、現像装置内のキャリアとの間で、帯電付与性能等の性能の差が大きくなると考えられる。よって、良好な画像を形成できない場合があると考えられる。
【００１９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、長期間にわたって画像形成を行っても、トナーの帯電量が低下しにくく、かぶりの発生等が抑制された高画質な画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の一態様に係る画像形成装置は、トナー及びキャリアを含む２成分現像剤を収容する現像槽と、トナー及びキャリアを含む補給用現像剤を前記現像槽に補給する補給部とを備え、前記２成分現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記２成分現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＡとし、前記補給用現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記補給用現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＢとした場合、下記式（１）を満たすことを特徴とする。
【００２１】
０．７＜Ｂ／Ａ＜０．９６ （１）
このような構成によれば、長期間にわたって画像形成を行っても、トナーの帯電量が低下しにくく、かぶりの発生等が抑制された高画質な画像を形成することができる画像形成装置を提供することができる。
【００２２】
このことは、以下のことによると推察される。
【００２３】
まず、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに無機微粒子を付着させておくことによって、補給用現像剤を現像槽に補給した直後に、補給用現像剤のキャリアに、トナーの外添剤である無機微粒子が優先的に移行することを抑制することができると考えられる。
【００２４】
そして、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合を、上記のように、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合より高くすることによって、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアの帯電付与性能と、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアの帯電付与性能との差を小さくすることができると考えられる。
【００２５】
これらのことから、補給用現像剤を現像槽に補給した直後に、補給用現像剤のキャリアに、トナーの外添剤である無機微粒子が優先的に移行することが抑制され、２成分現像剤のキャリアと、補給用現像剤のキャリアとの帯電付与性能との差を小さくすることができるので、トナーが充分に帯電され、その帯電状態も均一になると考えられる。よって、トナーの帯電量が低下しにくく、かぶりの発生等が抑制された高画質な画像を形成することができると考えられる。
【００２６】
また、前記画像形成装置において、前記２成分現像剤及び前記補給用現像剤に含まれるトナーが、それぞれ、トナー母粒子と、前記トナー母粒子に外添される無機微粒子とを含み、前記２成分現像剤及び前記補給用現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子が、それぞれ、前記トナーに含まれる無機微粒子が前記キャリアに移行したものであることが好ましい。
【００２７】
このような構成によれば、より長期間にわたって、高画質な画像を形成することができる。このことは、前記２成分現像剤に含まれるキャリアにトナーから移行して、付着される無機微粒子の量と、前記補給用現像剤に含まれるキャリアにトナーから移行して、付着される無機微粒子の量との両者を、好適に調整できることによると考えられる。
【００２８】
また、前記画像形成装置において、前記補給用現像剤は、前記キャリアの含有量が、前記トナー１００質量部に対して、１〜２０質量部であることが好ましい。
【００２９】
このような構成によれば、より長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができる。このことは、以下のことによると考えられる。このような補給用現像剤を用いることによって、良好な画像濃度等の高画質な画像を得ることができる適切なトナー濃度を実現でき、さらに、キャリアに付着される無機微粒子の量を好適に調整できると考えられる。よって、キャリアの性能の低下を長期間にわたって充分に抑制することができると考えられる。
【００３０】
また、前記画像形成装置において、前記無機微粒子が、二酸化チタン粒子、二酸化ケイ素粒子、及び酸化アルミニウム粒子からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００３１】
このような構成によれば、より長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができる。このことは、トナーの流動性や研磨性を高め、さらに、トナーを好適に帯電させることができることによると考えられる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、長期間にわたって画像形成を行っても、トナーの帯電量が低下しにくく、かぶりの発生等が抑制された高画質な画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられる現像装置とその周辺を拡大して示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられる現像装置による現像を説明するための概念図である。
【図４】図２に示す現像装置における切断面線ＩＶ−ＩＶから見た前記攪拌搬送部材及びその周辺を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図面に基づき詳細に説明する。ここで、画像形成装置として、タンデム方式の画像形成装置を例に挙げて説明するが、電子写真方式を利用した画像形成装置であればよく、タンデム方式の画像形成装置に限定されない。また、画像形成装置の種類としては、カラープリンタを例に挙げて説明するが、例えば、複写機、ファクシミリ装置、及び複合機等であってもよく、カラープリンタに限定されない。
【００３５】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の全体構成を示す概略図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置１０としては、コンピュータ等の外部機器から電送された画像情報に基づき画像形成処理を行うものであって、いわゆるタンデム方式の画像形成装置（カラープリンタ）１０を例に挙げて説明する。
【００３６】
この画像形成装置１０は、図１に示すように、箱型を呈した装置本体１１内に内装された、用紙Ｐを給紙する給紙部１２と、この給紙部１２から給紙された用紙Ｐ上に画像情報に基づくトナー像を形成する画像形成部１３と、この画像形成部１３で用紙Ｐ上に形成された未定着トナー像を用紙Ｐに定着させる定着処理を施す定着部１４とが設けられている。さらに、前記装置本体１１の上部には、前記定着部１４で定着処理の施された用紙Ｐが排紙される排紙部１５が形成されている。
【００３７】
装置本体１１の上面の適所には、用紙Ｐに対する出力条件等を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、電源キーや出力条件を入力するための各種キー等が設けられている。
【００３８】
また、装置本体１１内には、図１に示す画像形成部１３より左側位置に、上下方向に延びた用紙搬送路１１１が形成されている。用紙搬送路１１１には、適所に搬送ローラ対１１２が設けられている。そして、用紙搬送路１１１は、搬送ローラ対１１２によって、用紙Ｐを給紙部１２から排紙部１５まで搬送し、その搬送中の用紙Ｐが、画像形成部１３の転写部や定着部１４を通過するように形成されている。
【００３９】
前記給紙部１２は、給紙トレイ１２１、ピックアップローラ１２２、及び給紙ローラ対１２３を備えている。給紙トレイ１２１は、装置本体１１内における画像形成部１３より下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚の用紙Ｐが積層された用紙束を貯留する。ピックアップローラ１２２は、給紙トレイ１２１の、用紙Ｐの搬送方向上流側で上方位置、具体的には、図１に示す左上方位置に設けられ、給紙トレイ１２１に貯留された用紙束の最上面の用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。給紙ローラ対１２３は、ピックアップローラ１２２によって取り出された用紙Ｐを用紙搬送路１１１に送り出す。これらの各動作によって、前記給紙部１２は、画像形成部１３へ向けて用紙Ｐを給紙する。
【００４０】
また、前記給紙部１２は、装置本体１１の、図１に示す右側側面に取り付けられる手差しトレイ１２４、ピックアップローラ１２５、及び給紙ローラ対１２６をさらに備えている。手差しトレイ１２４は、用紙Ｐを手差し操作で画像形成部１３へ向けて供給するためのものである。手差しトレイ１２４は、装置本体１１の側面に収納可能であり、手差しで用紙Ｐを給紙する際、図１に示すように、装置本体１１の側面から引き出されて手差し給紙に供される。ピックアップローラ１２５は、手差しトレイ１２４に載置された用紙Ｐを取り出す。ピックアップローラ１２５によって取り出された用紙Ｐは、給紙ローラ対１２６によって、用紙搬送路１１１に送り出す。これらの各動作によって、前記給紙部１２は、画像形成部１３へ向けて用紙Ｐを給紙する。
【００４１】
前記画像形成部１３は、所定の画像処理によって、給紙部１２から給紙された用紙Ｐにカラー画像等の画像を形成させるものである。画像形成部１３は、複数の画像形成ユニット１３１と、中間転写ベルト（中間転写体）１３２と、１次転写ローラ１３３と、２次転写ローラ１３４とを備えている。
【００４２】
前記画像形成ユニット１３１としては、本実施形態では、中間転写ベルト１３２の回転方向上流側から下流側に向けて（図１に示す右側から左側に向けて）順次配設された、マゼンタ（Ｍ）色の現像剤を用いるマゼンタ用ユニット１３１Ｍ、シアン（Ｃ）色の現像剤を用いるシアン用ユニット１３１Ｃ、イエロー（Ｙ）色の現像剤を用いるイエロー用ユニット１３１Ｙ、及びブラック（Ｋ）色の現像剤を用いるブラック用ユニット１３１Ｋが備えられている。各ユニット１３１は、それぞれ像担持体である感光体ドラム１３５を備え、感光体ドラム１３５上に画像情報に基づいて各色に対応するトナー像を形成させ、中間転写ベルト１３２に１次転写する。
【００４３】
また、画像形成ユニット１３１は、中央位置に像担持体としての感光体ドラム１３５が矢符（図２では矢符Ａ）方向に回転可能に配置されている。そして、感光体ドラム１３５の周囲には、１次転写ローラ１３３による転写（１次転写）される位置を、感光体ドラム１３５の回転方向の最も上流側とした場合に、そこから下流側に向かって順に、クリーニング装置２４、帯電装置２１、露光装置２２、現像装置２３が各々配置されている。
【００４４】
前記感光体ドラム１３５は、後述する、帯電処理、露光処理、現像処理、及び除電処理等によって、その周面上に、画像情報に基づいて各色に対応するトナー像を形成させるためのものである。感光体ドラム１３５としては、画像形成装置に備えることができる感光体ドラムであれば、特に限定されないが、例えば、有機感光体（ＯＰＣ）ドラムやアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体ドラム等が挙げられる。
【００４５】
前記帯電装置２１は、矢符方向に回転されている感光体ドラム１３５の周面を帯電させるものである。帯電装置２１としては、画像形成装置に備えることができる帯電装置であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、帯電ローラを備え、その帯電ローラに所定の帯電バイアス電圧を印加することによって、感光体ドラムの周面を帯電させる接触帯電方式の帯電装置や、非接触放電方式のコロトロン型及びスコロトロン型の帯電装置等が挙げられる。
【００４６】
前記露光装置２２は、帯電装置２１によって周面が帯電された感光体ドラム１３５の周面に、画像情報に基づくレーザ光又はＬＥＤ光を照射し、感光体ドラム１３５の周面上に画像情報に基づく静電潜像を形成させるためのものである。露光装置２２としては、画像形成装置に備えられる露光装置であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ＬＥＤヘッドユニットやレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）等が挙げられる。
【００４７】
前記現像装置２３は、感光体ドラム１３５の周面上に形成された静電潜像をトナー像に現像するためのものである。なお、現像装置２３の構成については、後述する。
【００４８】
前記クリーニング装置２４は、１次転写ローラ１３３によって、感光体ドラム１３５周面上のトナー像を中間転写ベルト１３２に転写（１次転写）させた後、感光体ドラム１３５の周面上に残存したトナーを除去するためのものである。クリーニング装置２４によって、１次転写後に残存したトナーが除去された感光体ドラム１３５の周面は、新たな画像形成処理のために、帯電装置２１による帯電位置へ向かう。また、クリーニング装置２４によって、除去された廃トナーは、所定の経路を通って、図略のトナー回収ボトルに回収され、貯留される。
【００４９】
また、前記クリーニング装置２４によるトナーの除去の前に、不図示の除電装置で、感光体ドラム１３５の周面を除電するようにしてもよい。そうすることによって、前記クリーニング装置２４によって、１次転写後に感光体ドラム１３５の周面上に残存したトナーが好適に除去される。
【００５０】
前記中間転写ベルト１３２は、複数の画像形成ユニット１３１によって、その周面（接触面）に画像情報に基づくトナー像が転写（１次転写）されるためのものである。すなわち、中間転写ベルト１３２は、本実施形態においては、感光体ドラム１３５と１次転写ローラ１３３とで狭持され、感光体ドラム１３５からトナー像が転写される周面を有する被転写体である。
【００５１】
また、中間転写ベルト１３２は、無端状のベルト状回転体であって、その周面側が各感光体１３５の周面にそれぞれ当接するように、駆動ローラ１３６、ベルト支持ローラ１３７、及びテンションローラ１３９に架け渡されている。また、中間転写ベルト１３２は、中間転写ベルト１３２を介して各感光体ドラム１３５に対向する位置に配される各１次転写ローラ１３３によって各感光体ドラム１３５に押圧された状態で、駆動ローラ１３６の回転駆動によって、無端回転するように構成されている。駆動ローラ１３６は、ステッピングモータ等の駆動源によって回転駆動し、中間転写ベルト１３２を無端回転させるための駆動力を与える。ベルト支持ローラ１３７、及びテンションローラ１３９は、回転自在に設けられ、駆動ローラ１３６による中間転写ベルト１３２の無端回転に従って従動回転する従動ローラである。これらの従動ローラ１３７，１３９は、駆動ローラ１３６の主動回転に応じて中間転写ベルト１３２を介して従動回転するとともに、中間転写ベルト１３２を支持する。さらに、テンションローラ１３９は、中間転写ベルト１３２が弛まないように中間転写ベルトに対してテンション（張力）を与える。このテンションローラ１３９は、例えば、ばね（スプリング）体等の付勢部材等によって付勢されることで、中間転写ベルト１３２の裏面（内周側）から表面（外周側）へ向けて前記中間転写ベルト１３２に対して押圧力を加えるようにして前記テンションを発生させる。
【００５２】
前記１次転写ローラ１３３は、感光体ドラム１３５上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト１３２に１次転写するためのものである。すなわち、１次転写ローラ１３３は、本実施形態においては、中間転写ベルト１３２を感光体ドラム１３５とで狭持して、感光体ドラム１３５周面上のトナー像を中間転写ベルト１３２に１次転写させる転写部である。
【００５３】
また、１次転写ローラ１３３は、中間転写ベルト１３２を介して各感光体ドラム１３５と対向する位置に配置される。１次転写ローラ１３３は、各感光体ドラム１３５に対して、それぞれ設けられる。また、１次転写ローラ１３３は、中間転写ベルト１３２に接触したまま、中間転写ベルト１３２の無端回転に従属して回転する。その際、各１次転写ローラ１３３に、トナーの帯電極性とは逆極性である１次転写バイアス電圧を印加することによって、各感光体ドラム１３５上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１３５とそれに対応する各１次転写ローラ１３３との間で、中間転写ベルト１３２に１次転写される。これにより、各感光体ドラム１３５上に形成されたトナー像が、矢符（図１では、時計回り）方向に周回する中間転写ベルト１３２に重ね塗り状態で順次１次転写される。
【００５４】
前記２次転写ローラ１３４は、中間転写ベルト１３２上のトナー像を給紙部１２から給紙された用紙Ｐに転写（２次転写）させるためのものである。すなわち、２次転写ローラ１３４は、本実施形態においては、中間転写ベルト１３２の周面に接触してニップ部を形成し、そのニップ部を通過する記録媒体である用紙Ｐに、中間転写ベルト１３２の周面上のトナー像を２次転写させる２次転写部である。
【００５５】
また、２次転写ローラ１３４は、中間転写ベルト１３２を介して、駆動ローラ１３６に対向する位置に配置される。また、２次転写ローラ１３４は、中間転写ベルト１３２に接触したまま、中間転写ベルト１３２の無端回転に従属して回転する。その際、２次転写ローラ１３４と駆動ローラ１３６との間で、給紙部１２から給紙された用紙Ｐに中間転写ベルト１３２の周面上のトナーが２次転写される。これにより、用紙Ｐ上に、画像情報に基づくトナー像が未定着の状態で転写される。
【００５６】
また、前記画像形成部１３には、中間転写ベルト１３２の、２次転写位置より回転方向下流側で、１次転写位置より回転方向上流側の位置に、ベルトクリーニング装置１３８をさらに備えている。ベルトクリーニング装置１３８は、２次転写後、中間転写ベルト１３２の周面上に残存したトナーを除去して中間転写ベルト１３２を清浄化するためのものである。ベルトクリーニング装置１３８によって清浄化処理された中間転写ベルト１３２の周面は、新たな１次転写処理のために１次転写位置へ向かう。ベルトクリーニング装置１３８によって除去された廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収され、貯留される。
【００５７】
前記定着部１４は、２次転写ローラ１３４によって２次転写された用紙Ｐ上のトナー像に対し定着処理を施すものである。定着部１４は、内部に加熱源である通電発熱体を備えた加熱ローラ１４１と、加熱ローラ１４１と対向配置された定着ローラ１４２と、定着ローラ１４２と加熱ローラ１４１との間に張架された定着ベルト１４３と、定着ベルト１４３を介して定着ローラ１４２と対向配置された加圧ローラ１４４とを備えている。
【００５８】
定着部１４へ供給された用紙Ｐは、定着ベルト１４３と加圧ローラ１４４との間に形成される定着ニップ部を通過することで、加熱加圧される。これにより、前記２次転写ローラ１３４によって用紙Ｐに２次転写されたトナー像は、用紙Ｐに定着される。定着処理の完了した用紙Ｐは、定着部１４の上部から延設された用紙搬送路１１１を経由して、装置本体１１の頂部に設けられた排紙部１５の排紙トレイ１５１へ向けて排紙される。
【００５９】
前記排紙部１５は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって、形成され、この凹部の底部に排紙された用紙Ｐを受ける排紙トレイ１５１が形成されている。
【００６０】
次に、前記現像装置２３について、図２及び図３を参照して説明する。
【００６１】
なお、図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０に備えられる現像装置２３とその周辺を拡大して示す概略断面図である。また、図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０に備えられる現像装置２３による現像を説明するための概念図であって、感光体ドラム１３５、現像ローラ２３１、磁気ローラ２３２、及び穂切りブレード２３５の位置関係は、図２とは異なる。
【００６２】
前記現像装置２３は、上述したように、感光体ドラム１３５の周面上に形成された静電潜像をトナー像に現像するためのものである。そして、現像装置２３は、図２に示すように、現像容器２３６内に内装された、現像ローラ２３１、磁気ローラ２３２、及び攪拌搬送部材２３７が設けられている。そして、図３に示すように、現像ローラ２３１には、現像バイアス電圧印加部２３９が接続され、磁気ローラ２３２には、トナー供給バイアス電圧印加部２３６が接続されている。
【００６３】
前記現像容器２３６は、現像装置２３の外郭を構成し、キャリアとトナーとを含む２成分現像剤を収容する現像槽である。現像容器２３６には、現像ローラ２３１を感光体ドラム１３５に向けて露出させる開口２３６ａが形成されている。そして、現像容器２３６は、その下部に、仕切り部２３６ｂで仕切られた第１搬送路２３６ｃと第２搬送路２３６ｄが形成されている。また、現像容器２３６は、現像ローラ２３１、磁気ローラ２３２、及び攪拌搬送部材２３７を回転可能に保持している。
【００６４】
前記現像ローラ２３１は、感光体ドラム１３５と磁気ローラ２３２とのそれぞれと対向し、それらの対向した周面同士が近接した状態で離間して配置される。すなわち、現像ローラ２３１と感光体ドラム１３５とが、それぞれの周面が近接した状態で離間して配置され、感光体ドラム１３５にトナーを供給する現像領域Ｄを形成している。また、現像ローラ２３１と磁気ローラ２３２とも、それぞれの周面が近接した状態で離間して配置されている。
【００６５】
前記磁気ローラ２３２は、内部に固定配置された磁極部材Ｍによって、その周面にトナーを含む２成分現像剤を担持させ、その状態で回転させることによって、現像ローラ２３１の近傍まで搬送する。そうすることによって、磁気ローラ２３２は、２成分現像剤のトナーを現像ローラ２３１に供給する。
【００６６】
そして、現像ローラ２３１は、その周面に、磁気ローラ２３２から供給されたトナーを担持させ、その状態で回転させることによって、感光体ドラム１３５の近傍までトナーを搬送する。そうすることによって、感光体ドラム１３５の周面に予め形成された静電潜像をトナー像として顕像化（現像）する。
【００６７】
前記攪拌搬送部材２３７は、第１攪拌搬送部材（攪拌ミキサ）２３４と第２攪拌搬送部材（パドルミキサ）２３３とで構成される。第１攪拌搬送部材２３４は、第１搬送路２３６ｃ内に設けられ、第２攪拌搬送部材２３３は、第２搬送路２３６ｄ内に設けられる。
【００６８】
パドルミキサ２３３及び攪拌ミキサ２３４は、らせん状羽根を有して互いに逆方向に２成分現像剤を搬送しながら攪拌することによって、２成分現像剤に含まれるトナーを帯電させる。さらに、パドルミキサ２３３は、帯電させたトナーを含む２成分現像剤を磁気ローラ２３２に供給する。
【００６９】
穂切りブレード２３５は、その一先端が磁気ローラ２３２の周面に対向して配置され、磁気ローラ２３２上に担持された２成分現像剤の厚みを規制するものである。
【００７０】
そして、磁気ローラ２３２は、ローラ軸２３２ａ、磁極部材Ｍ、及び非磁性材からなる非磁性スリーブ２３２ｂを備える。磁気ローラ２３２は、上述したように、攪拌搬送部材２３７のパドルミキサ２３３により供給された現像剤を担持し、担持した現像剤からトナーを現像ローラ２３１に供給するものである。磁極部材Ｍは、断面扇形に形成された外周部の磁極の異なる複数の磁石が交互に配設され、ローラ軸２３２ａに接着等により固着されたものである。ローラ軸２３２ａは、非磁性スリーブ２３２ｂ内で、磁極部材Ｍと非磁性スリーブ２３２ｂとの間に所定の間隔を設けて、現像容器２３６に回転不能に支持される。非磁性スリーブ２３２ｂは、図示しないモータや歯車等からなる駆動機構により、矢符方向（現像ローラ２３１と同方向、図２では時計周り方向）に回転する。
【００７１】
そして、前記現像ローラ２３１は、固定軸２３１ａ、磁極部材２３１ｂ、及び非磁性の金属材料で円筒状に形成される現像スリーブ２３１ｃ等を備えて構成されている。固定軸２３１ａは、現像容器２３６に回転不能に支持される。磁極部材２３１ｂは、ローラ軸２３１ａに接着等により固着されたものである。そして、この固定軸２３１ａには、磁極部材２３１ｂと現像スリーブ２３１ｃとの間に所定の間隔を設けて、現像スリーブ２３１ｃが回転自在に、設けられる。現像スリーブ２３１ｃは、図示しないモータや歯車等からなる駆動機構により、矢符方向（図２では時計周り方向）に回転する。
【００７２】
トナー供給バイアス電圧印加部２３６は、トナー供給バイアス電圧を磁気ローラ２３２に印加するためのものである。トナー供給バイアス電圧を印加することによって、磁気ローラ２３２によって、現像ローラ２３１の近傍まで搬送された２成分現像剤のトナーを現像ローラ２３１に飛翔させる。
【００７３】
また、現像バイアス電圧印加部２３９は、現像バイアス電圧を現像ローラ２３１に印加するためのものである。現像バイアス電圧を印加することによって、現像ローラ２３１によって、感光体ドラム１３５の近傍まで搬送されたトナーを感光体ドラム１３５に飛翔させる。
【００７４】
具体的には、以下のようにして現像する（図３参照）。
【００７５】
パドルミキサ２３３及び攪拌ミキサ２３４で帯電されたトナー３０１とキャリア３０２とを含む２成分現像剤３０３は、磁気ローラ２３２に供給される。磁気ローラ２３２に供給された２成分現像剤３０３は、磁気ローラ２３２によって、現像ローラ２３１に向かって搬送される。磁気ローラ２３２によって搬送されている２成分現像剤３０３は、現像ローラ２３１の近傍まで搬送されるまでに、穂切りブレード２３５と磁気ローラ２３２との間を通過し、そうすることによって、現像剤層の厚さが規制される。そして、トナー供給バイアス電圧印加部２３６によって印加されたトナー供給バイアス電圧によって、現像ローラ２３１と磁気ローラ２３２との間には、電位差が発生している。よって、現像剤層の厚さが規制された２成分現像剤３０３は、現像ローラ２３１の近傍まで移動すると、この電位差によって、帯電されたトナー３０１のみが現像ローラ２３１に移動する。現像ローラ２３１に移動されたトナー３０１は、均一なトナー層となる。
【００７６】
なお、２成分現像剤３０３としては、例えば、トナー３０１とキャリア３０２とを含むものが用いられる。トナー３０１は、例えば、結着樹脂、着色剤、及び離型剤等を含むトナー粒子と、そのトナー粒子に外添される外添剤とを含んで構成されるもの等が挙げられる。このトナー３０１としては、いわゆる非磁性トナーと呼ばれるものが好ましく用いられる。キャリア３０２は、フェライト等からなる磁性粒子であり、トナー３０１を帯電させるためのものである。
【００７７】
なお、トナー３０１及びキャリア３０２は、予め所定量が現像装置２３の現像容器２３６内に充填されている。そして、トナー３０１は、図略の現像剤補給容器等の補給部から現像容器２３６内に適宜補給される。さらに、本実施形態に係る画像形成装置の場合、前記補給部からトナー３０１だけではなく、キャリア３０２もトナー３０１とともに補給する。すなわち、トナー３０１及びキャリア３０２を含む補給用現像剤を適宜補給する。
【００７８】
そして、感光体ドラム１３５と現像ローラ２３１との間にも、現像バイアス電圧印加部２３９によって、電位差が発生している。よって、現像ローラ２３１上のトナーが、感光体ドラム１３５の近傍まで移動すると、この電位差によって、トナー３０１が飛翔し、感光体ドラム１３５の周面上に形成された静電潜像の画像部に付着する、いわゆる非磁性非接触現像が行われる。このようにして現像装置２３は、静電潜像に基づく現像を行うことができる。
【００７９】
また、現像バイアス電圧印加部２３９は、交流電圧を印加する交流電源を備えている。すなわち、現像バイアス電圧印加部２３９によって印加される現像バイアス電圧としては、交流成分が含まれている。また、現像バイアス電圧印加部２３９は、直流電圧を印加する直流電源をさらに備えていてもよい。すなわち、現像バイアス電圧印加部２３９によって印加される現像バイアス電圧としては、直流成分に交流成分が重畳された重畳電圧であってもよい。
【００８０】
また、トナー供給バイアス電圧印加部２３６は、交流電圧を印加する交流電源と直流電圧を印加する直流電源とを備えている。すなわち、トナー供給バイアス電圧印加部２３６によって印加されるトナー供給バイアス電圧としては、直流成分に交流成分が重畳された重畳電圧である。
【００８１】
次に、前記攪拌搬送部材２３７について、図４を参照して説明する。なお、図４は、図２に示す現像装置２３における切断面線ＩＶ−ＩＶから見た前記攪拌搬送部材２３７及びその周辺を示す概略断面図である。
【００８２】
現像容器２３６には、前述のように、第１搬送路２３６ｃと、第２搬送路２３６ｄと、仕切り部２３６ｂとが形成されている。そして、現像容器２３６には、さらに、上流側連通部２３６ｅと、下流側連通部２３６ｆと、現像剤補給口２３６ｇと、現像剤排出口２３６ｈと、上流側壁部２３６ｉと、下流側壁部２３６ｊとが形成されている。なお、第１搬送路２３６ｃにおいて、図４の左側を上流側、図４の右側を下流側とし、第２搬送路２３６ｄにおいて、図４の右側を上流側、図４の左側を下流側とする。また、連通部及び側壁部は、第２搬送路２３６ｄを基準として、上流及び下流と呼称している。
【００８３】
仕切り部２３６ｂは、現像容器２３６の長手方向に延びて第１搬送路２３６ｃと第２搬送路２３６ｄとを並列させるように仕切っている。仕切り部２３６ｂの長手方向の右側端部は、上流側壁部２３６ｉの内壁部とともに上流側連通部２３６ｅを形成している。一方、仕切り部２３６ｂの長手方向の左側端部は、下流側壁部２３６ｊの内壁部とともに下流側連通部２３６ｆを形成している。そして、現像剤は、第１搬送路２３６ｃと、上流側連通部２３６ｅと、第２搬送路２３６ｄ、及び下流側連通部２３６ｆ内を循環することが可能である。
【００８４】
現像剤補給口２３６ｇは、現像容器２３６の上部に設けられた、図略の現像剤補給容器から新たなトナー及びキャリア、すなわち補給用現像剤を現像容器２３６内に補給するための開口である。現像剤補給口２３６ｇは、第１搬送路２３６ｃの上流側（図４の左側）に配置される。
【００８５】
現像剤排出口２３６ｈは、現像剤の補給によって、第１及び第２搬送路２３６ｃ、２３６ｄ内で余剰となった現像剤を排出するための開口である。現像剤排出口２３６ｈは、第２搬送路２３６ｄの下流側で第２搬送路２３６ｄの長手方向に連続して設けられる。
【００８６】
第１搬送路２３６ｃ内には、第１攪拌搬送部材２３４が配設されている。また、第２搬送路２３６ｄ内には、第２攪拌搬送部材２３３が配設されている。
【００８７】
第１攪拌搬送部材２３４は、回転軸２３４ｂと、第１螺旋羽根２３４ａとを有する。第１螺旋羽根２３４ａは、回転軸２３４ｂに一体に設けられ、回転軸２３４ｂの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成されている。また、第１螺旋羽根２３４ａは、第１搬送路２３６ｃの長手方向の両端部側まで延び、上流側及び下流側連通部２３６ｅ、２３６ｆにも対向して設けられている。回転軸２３４ｂは、現像容器２３６の上流側壁部２３６ｉと下流側壁部２３６ｊに回転可能に軸支されている。
【００８８】
第２攪拌搬送部材２３３は、回転軸２３３ｂと、第２螺旋羽根２３３ａとを有する。第２螺旋羽根２３３ａは、回転軸２３３ｂに一体に設けられ、回転軸２３３ｂの軸方向に第１螺旋羽根２３４ａと同じピッチで第１螺旋羽根２３４ａとは逆方向を向く（逆位相の）羽根で螺旋状に形成されている。また、第２螺旋羽根２３３ａは、磁気ローラ２３２の軸方向長さ以上の長さを有している。さらに、第２螺旋羽根２３３ａは、上流側連通部２３６ｅに対向する位置まで延びて設けられている。回転軸２３３ｂは、回転軸２３４ｂと平行に配置されている。また、回転軸２３３ｂは、現像容器２３６の上流側壁部２３６ｉと下流側壁部２３６ｊに回転可能に軸支されている。
【００８９】
また、回転軸２３３ｂには、第２螺旋羽根２３３ａとともに、減速搬送部２４１と規制部２４２及び排出羽根２４３が一体に配設されている。
【００９０】
減速搬送部２４１は、第２螺旋羽根２３３ａの左側に隣接するともに下流側連通部２３６ｆに対向して配置される。また、減速搬送部２４１は、第２螺旋羽根２３３ａと同方向を向く複数の羽根で螺旋状に形成され、かつ、第２螺旋羽根２３３ａの外径と同等以下のサイズで第２螺旋羽根２３３ａのピッチより小さく設定されている。減速搬送部２４１の羽根ピッチは、第２螺旋羽根２３３ａのピッチの１／６〜１／３となっており、これらの羽根が、下流側連通部２３６ｆの長手方向の開口幅に対向している。なお、減速搬送部２４１の羽根は、下流側連通部２３６ｆ開口の全幅に対向しなくともよいが、この場合には、規制部２４２側の羽根が、下流側連通部２３６ｆ開口に対向しているのがよい。
【００９１】
この構成によって、回転軸２３３ｂが回転すると、第２螺旋羽根２３３ａによって、第２搬送路２３６ｄ内で現像剤が比較的に速く搬送される。これに対して、減速搬送部２４１は、羽根ピッチが第２螺旋羽根２３３ａのピッチより小さいので、減速搬送部２４１が設けられている第２搬送路２３６ｄ内では、第２螺旋羽根２３３ａよりも現像剤の搬送速度が低下することになる。したがって、搬送される現像剤は、第２螺旋状羽根２３３ａの羽根の外周に倣い波打つように搬送路内を移動する。その際、第２螺旋羽根２３３ａのように螺旋状羽根のピッチが比較的に大きいと、現像剤の嵩高が大きく変動しながら現像剤が速く移動する。一方、減速搬送部２４１のように螺旋状羽根のピッチが比較的に小さいと、現像剤の嵩高の変動は小さく現像剤がゆっくりと移動することになる。
【００９２】
規制部２４２は、第２搬送路２３６ｄ内で下流側に搬送された現像剤を塞き止め、かつ、減速搬送部２４１において所定量以上になった現像剤を現像剤排出口２３６ｈに搬送することを可能にするものである。規制部２４２は、回転軸２３３ｂに設けられる螺旋状羽根からなる。そして、規制部２４２は、第２螺旋羽根２３３ａと逆方向を向く（逆位相の）羽根で螺旋状に形成されている。さらに、規制部２４２は、第２螺旋羽根２３３ａの外径と略同じで第２螺旋羽根２３３ａのピッチより小さく設定されている。また、規制部２４２は、下流側壁部２３６ｊ等の現像容器２３６の内壁部と規制部２４２の外周部において所定量の隙間を形成している。この隙間から余剰の現像剤が排出されることになる。
【００９３】
回転軸２３３ｂは、現像剤排出口２３６ｈ内まで延びている。現像剤排出口２３６ｈ内の回転軸２３３ｂには、排出羽根２４３が設けられている。排出羽根２４３は、第２螺旋羽根２３３ａと同じ方向を向く螺旋状の羽根からなる。そして、排出羽根２４３は、第２螺旋羽根２３３ａよりピッチが小さく、また、羽根の外周が小さくなっている。したがって、回転軸２３３ｂが回転すると、排出羽根２４３も回転する。このような排出羽根２４３が回転することによって、規制部２４２を乗り越えて現像剤排出口２３６ｈ内に搬送された余剰現像剤は、図４の左側に送られて、現像容器２３６外に排出されるようになっている。なお、排出羽根２４３、規制部２４２、減速搬送部２４１、及び第２螺旋羽根２３３ａは、合成樹脂によって回転軸２３３ｂと一体に樹脂成型される。
【００９４】
現像容器２３６の外壁には、歯車２５１〜２５４が配設されている。歯車２５１、２５２は、回転軸２３４ａに固着されている。歯車２５４は、回転軸２３３ｂに固着されている。歯車２５３は、現像容器２３６に回転可能に保持されて、歯車２５２、２５４に噛合している。
【００９５】
したがって、新たに現像剤を補給していない現像時には、モータ等の駆動源によって、歯車２５１が回転すると、回転軸２３４ｂとともに第１螺旋羽根２３４ａが回転する。そして、第１螺旋羽根２３４ａの回転によって、第１搬送路２３６ｃ内の現像剤は、矢印Ｐ方向に搬送される。その後、搬送された現像剤は、上流側連通部２３６ｅを通って第２搬送路２３６ｄ内に搬送される。さらに、回転軸２３３ｂと連動する第２螺旋羽根２３３ａが、回転軸２３３ｂとともに回転すると、第２螺旋羽根２３３ａによって、第２搬送路２３６ｄ内に搬送された現像剤は、矢印Ｑ方向に搬送され、減速搬送部２４１に搬送される。その際、第１螺旋羽根２３４ａ及び第２螺旋羽根２３３ａの回転によって、現像剤は、その嵩高を大きく変動させながら比較的に速く搬送される。一方、減速搬送部２４１近傍では、減速搬送部２４１の回転によって、現像剤の嵩高の変動が小さく、現像剤は、比較的にゆっくりと搬送される。このように比較的ゆっくりと搬送されることによって、現像剤は、規制部２４２を乗り越えることなく、下流側連通部２３６ｆを通って第１搬送路２３６ｃに搬送される。
【００９６】
このように現像剤は、第１搬送路２３６ｃから、上流側連通部２３６ｅ、第２搬送路２３６ｄ、及び下流側連通部２３６ｆと循環しながら撹拌されて、撹拌された現像剤が磁気ローラ２３２に供給される。
【００９７】
次に、現像剤補給口２３６ｇから現像剤が補給される場合について説明する。現像によってトナーが消費されると、現像剤補給口２３６ｇから第１搬送路２３６ｃ内に、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤が補給される。
【００９８】
補給された現像剤は、現像時と同様に、第１螺旋羽根２３４ａによって、第１搬送路２３６ｃ内を矢印Ｐ方向に搬送される。その後、搬送された現像剤は、上流側連通部２３６ｅを通って第２搬送路２３６ｄ内に搬送される。さらに、第２螺旋羽根２３３ａによって、現像剤は、第２搬送路２３６ｄ内を矢印Ｑ方向に搬送され、減速搬送部２４１に搬送される。回転軸２３３ｂの回転にともなって規制部２４２が回転すると、規制部２４２によって、第２螺旋羽根２３３ａによる現像剤搬送方向とは逆方向の搬送力が現像剤に付与される。この規制部２４２によって、減速搬送部２４１近傍で現像剤が塞き止められて嵩高となり、余剰の現像剤が規制部２４２を乗り越えて現像剤排出口２３６ｈを介して現像容器２３６外に排出される。
【００９９】
本発明の実施形態に係る画像形成装置は、上記のような、トナーのみを補給するだけではなく、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を補給する画像形成装置、いわゆるトリクル現像方式の画像形成装置において、現像容器に収容されている２成分現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＡとし、現像剤補給容器から現像剤補給口を通して現像容器に補給される補給用現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記補給用現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＢとした場合、下記式（１）を満たすものである。なお、本発明においては、トナーのみを補給するだけではなく、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を補給する画像形成装置、いわゆるトリクル現像方式の画像形成装置であれば、上記の構成の画像形成装置に限定されない。すなわち、本発明の実施形態に係る画像形成装置は、トナー及びキャリアを含む２成分現像剤を収容する現像槽と、トナー及びキャリアを含む補給用現像剤を前記現像槽に補給する補給部とを備え、前記２成分現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記２成分現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＡとし、前記補給用現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記補給用現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＢとした場合、下記式（１）を満たすものであればよい。
【０１００】
０．７＜Ｂ／Ａ＜０．９６ （１）
このような画像形成装置によれば、長期間にわたって画像形成を行っても、トナーの帯電量が低下しにくく、かぶりの発生等が抑制された高画質な画像を形成することができる。
【０１０１】
このことは、以下のことによると推察される。
【０１０２】
まず、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに無機微粒子を付着させておくことによって、補給用現像剤を現像槽に補給した直後に、補給用現像剤のキャリアに、トナーの外添剤である無機微粒子が優先的に移行することを抑制することができると考えられる。
【０１０３】
そして、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａが高すぎたり、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂが低すぎたりして、Ｂ／Ａが０．７以下であれば、補給用現像剤のキャリアに無機微粒子を予め付着させておく効果が低くなると考えられる。よって、２成分現像剤のキャリアの帯電付与性能が低くなりすぎたり、補給用現像剤のキャリアの帯電付与性能が高くなりすぎると考えられる。このことにより、現像槽内のトナーの帯電が不充分となり、トナーの帯電不良等によるかぶり等が発生し、良好な画像を形成できない可能性がある。
【０１０４】
また、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａが低すぎたり、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂが高すぎたりして、Ｂ／Ａが０．９６以上であれば、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアの帯電付与性能と、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアの帯電付与性能との差を小さくなるものの、２成分現像剤のキャリアの帯電付与性能が高くなりすぎたり、補給用現像剤のキャリアの帯電付与性能が低くなりすぎると考えられる。このことにより、現像槽内のトナーの帯電が不充分となり、トナーの帯電不良等によるかぶり等が発生し、良好な画像を形成できない可能性がある。
【０１０５】
これらに対して、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合を、上記式（１）を満たすように、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合より高くすることによって、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアの帯電付与性能と、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアの帯電付与性能との差を小さくすることができると考えられる。
【０１０６】
これらのことから、補給用現像剤を現像槽に補給した直後に、補給用現像剤のキャリアに、トナーの外添剤である無機微粒子が優先的に移行することが抑制され、２成分現像剤のキャリアと、補給用現像剤のキャリアとの帯電付与性能との差を小さくすることができるので、トナーが充分に帯電され、その帯電状態も均一になると考えられる。よって、トナーの帯電量が低下しにくく、かぶりの発生等が抑制された高画質な画像を形成することができると考えられる。
【０１０７】
また、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａ及び前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂが上記式（１）を満たしていればよいが、下記式（２）を満たすことが好ましい。
【０１０８】
０．８≦Ｂ／Ａ≦０．９ （２）
そうすることによって、より高画質な画像を形成することができる。このことは、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアの帯電付与性能と、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアの帯電付与性能との差を好適に小さくできることによると考えられる。
【０１０９】
なお、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａは、例えば、以下のようにして求めることができる。
【０１１０】
まず、前記２成分現像剤から、トナーを分離する。そして、トナーを分離することによって得られたキャリアを、蛍光Ｘ線分析装置を用いて、含有される元素の濃度を測定する。そうすることによって、無機微粒子にのみに含有される元素、例えば、無機微粒子としてシリカ粒子を用いた場合、含有されるケイ素の濃度を測定する。次に、前記補給用現像剤からトナーを分離して得られるキャリアに含有される、無機微粒子にのみに含有される元素の濃度を測定する。そうすることによって得られた、前記補給用現像剤からトナーを分離して得られるキャリアに含有される、無機微粒子にのみに含有される元素の濃度を、前記２成分現像剤からトナーを分離して得られるキャリアに含有される、無機微粒子にのみに含有される元素の濃度で除することによって、Ｂ／Ａが求められる。なお、前記蛍光Ｘ線分析装置としては、特に限定されないが、例えば、株式会社リガク製のＲＩＸ２１００等を用いることができる。
【０１１１】
また、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａと前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂとは、その関係が、上記式（１）を満たすように、前記２成分現像剤のキャリアと前記補給用現像剤のキャリアとに、それぞれ無機微粒子が付着されるようにすればよく、その方法は、特に限定されない。例えば、上記式（１）を満たすように、現像剤の攪拌速度等を調整してもよいし、上記式（１）を満たすように、２成分現像剤及び補給用現像剤の各現像剤の組成を調整してもよい。より具体的には、２成分現像剤及び補給用現像剤の各現像剤に含まれるキャリアの表面状態を変化させたり、キャリアとトナーとの混合比率を変化させて、その表面に付着される無機微粒子の量が上記式（１）を満たすようにしてもよい。
【０１１２】
また、前記２成分現像剤のキャリアと前記補給用現像剤のキャリアとのそれぞれに付着されている無機微粒子は、特に限定されない。例えば、トナーに、外添剤として含まれる無機微粒子が、キャリアに移行して付着したもの等が挙げられる。すなわち、前記２成分現像剤及び前記補給用現像剤に含まれるトナーが、それぞれ、トナー母粒子と、前記トナー母粒子に外添される無機微粒子とを含み、前記２成分現像剤及び前記補給用現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子が、それぞれ、前記トナーに含まれる無機微粒子が前記キャリアに移行したもの等が挙げられる。このようなトナーから移行される無機微粒子の量が、上記式（１）を満たすようにすることが好ましい。そうすることによって、より長期間にわたって、高画質な画像を形成することができる。このことは、前記２成分現像剤に含まれるキャリアにトナーから移行して、付着される無機微粒子の量と、前記補給用現像剤に含まれるキャリアにトナーから移行して、付着される無機微粒子の量との両者を、好適に調整できることによると考えられる。
【０１１３】
ここで用いられる２成分現像剤及び補給用現像剤は、上記式（１）を満たすことができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、以下のようなものが挙げられる。
【０１１４】
［２成分現像剤］
前記２成分現像剤は、トナーとキャリアとを含むものである。そして、そのトナーとしては、結着樹脂及び着色剤等を含有するトナー母粒子と、前記トナー母粒子に外添される無機微粒子とを含むものが挙げられる。
【０１１５】
＜トナー母粒子＞
また、前記トナー母粒子としては、トナー母粒子として使用可能な形態のものであれば、特に限定されない。また、その粒子径としては、具体的には、例えば、体積平均粒子径で、４．５〜９μｍであることが好ましい。
【０１１６】
（結着樹脂）
前記結着樹脂としては、従来からトナー母粒子の結着樹脂として用いられるものであれば、特に制限なく用いることができる。具体的には、例えば、スチレン−アクリル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等のポリスチレン系樹脂；アクリル系樹脂；ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のオレフィン系樹脂；塩化ビニル系樹脂；ポリエステル系樹脂；ポリアミド系樹脂；ポリウレタン系樹脂；ポリビニルアルコール系樹脂；ビニルエーテル系樹脂；Ｎ−ビニル系樹脂等が挙げられる。この中でも、ポリエステル系樹脂が、比較的軟化点が低く、低温定着性に優れ、非オフセット温度範囲が広い点から好ましく用いられる。また、前記結着樹脂としては、上記各結着樹脂を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１１７】
前記ポリエステル系樹脂としては、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分との縮重合又は共縮重合によって得られるもの等が挙げられる。また、ポリエステル系樹脂を合成する際に用いられる成分としては、以下のものが挙げられる。
【０１１８】
前記アルコール成分としては、ポリエステル系樹脂を合成するためのアルコールとして使用可能なものであれば、特に限定されない。また、前記アルコール成分としては、分子内に水酸基を２個以上有するアルコール（２価以上のアルコール）が含まれている必要がある。前記アルコール成分として用いられるもののうち、２価のアルコールとしては、具体的には、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、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のジオール類；ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡ等のビスフェノール類等が挙げられる。また、前記アルコール成分として用いられるもののうち、３価以上のアルコールとしては、具体的には、例えば、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。また、前記アルコール成分としては、上記各成分を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１１９】
また、前記カルボン酸成分としては、ポリエステル系樹脂を合成するためのカルボン酸として使用可能なものであれば、特に限定されない。また、前記カルボン酸成分としては、カルボン酸だけではなく、カルボン酸の、酸無水物や低級アルキルエステル等も含まれる。そして、前記カルボン酸成分としては、カルボン酸の分子内に水酸基を２個以上有するカルボン酸（２価以上のカルボン酸）が含まれている必要がある。前記カルボン酸として用いられるもののうち、２価のカルボン酸としては、具体的には、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、アルキルコハク酸、及びアルケニルコハク酸等が挙げられる。アルキルコハク酸としては、例えば、ｎ−ブチルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、イソドデシルコハク酸等が挙げられ、アルケニルコハク酸としては、例えば、ｎ−ブテニルコハク酸、イソブチルコハク酸、イソブテニルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸等が挙げられる。また、前記カルボン酸として用いられるもののうち、３価以上のカルボン酸としては、具体的には、例えば、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリメリット酸）、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸等が挙げられる。また、前記カルボン酸成分としては、上記各成分を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１２０】
前記ポリスチレン系樹脂としては、スチレンの単独重合体でも、スチレンと共重合可能な他の共重合モノマーとの共重合体でもよい。前記共重合モノマーとしては、ｐ−クロロスチレン；ビニルナフタレン；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のオレフィン系炭化水素（アルケン）；塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類；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、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−クロロエチル、アクリル酸フェニル、α−クロロアクリル酸メチル等のアクリル酸エステル；メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ブチル等のメタクリル酸エステル；アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸誘導体；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；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−ビニルピロリデン等のＮ−ビニル化合物等が挙げられる。また、前記共重合モノマーとしては、上記各モノマーを単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１２１】
前記結着樹脂としては、定着性の観点から、上記のような熱可塑性樹脂を用いることが好ましいが、熱可塑性樹脂のみである必要はなく、架橋剤や熱硬化性樹脂を熱可塑性樹脂に組み合わせて用いてもよい。このように結着樹脂内に一部架橋構造を導入することにより、トナーの用紙への定着時における定着性の低下を抑制しつつ、耐オフセット性を向上させることができる。
【０１２２】
前記熱硬化性樹脂としては、具体的には、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリアルキレンエーテル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂等のエポキシ系樹脂、シアネート樹脂等のシアネート系樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１２３】
（着色剤）
前記着色剤としては、トナーとして所望の色になるように、公知の顔料や染料を用いることができる。具体的には、例えば、色に応じて、以下のような着色剤が挙げられる。
【０１２４】
黒色顔料としては、例えば、アセチレンブラック、ランプブラック、アニリンブラック等のカーボンブラック等が挙げられる。黄色顔料としては、例えば、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、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Ｇ、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、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０等が挙げられる。橙色顔料としては、例えば、赤口黄鉛、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、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ等が挙げられる。赤色顔料として、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウム、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、ウオ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、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２３８等が挙げられる。紫色顔料としては、例えば、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等が挙げられる。青色顔料としては、例えば、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、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、インダスレンブルーＢＣ、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３（銅フタロシアニンブルー顔料）等が挙げられる。緑色顔料としては、例えば、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、ファナルイエローグリーンＧ等が挙げられる。白色顔料としては、例えば、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等が挙げられる。例えば、シアントナーの着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３（銅フタロシアニンブルー顔料）が好ましい。また、染料としては、例えば、アシッドバイオレット等が挙げられる。
【０１２５】
前記着色剤の含有量としては、特に限定されないが、好適な画像濃度を達成するためにも、前記結着樹脂１００質量部に対して、１〜１０質量部であることが好ましい。
【０１２６】
（ワックス）
前記トナー母粒子には、定着性やオフセット性を向上させるために、ワックスを含有させることが一般的である。
【０１２７】
前記ワックスとしては、従来からトナー母粒子のワックス類として用いられるものであれば、特に制限なく用いることができる。好ましくは、例えば、ポリエチレンワックスやポリプロピレンワックス等のオレフィン系ワックス、ポリテトラフルオロエチレン系ワックス等のフッ素樹脂系ワックス、フィッシャートロプシュワックス、パラフィンワックス、エステルワックス、モンタンワックス、ライスワックス等が挙げられる。これらワックスは単独で用いても、２種以上を組み合せて用いてもよい。かかるワックスを添加することにより、オフセット性や像スミアリングをより効率的に防止することができる。
【０１２８】
前記ワックスの含有量としては、特に限定されないが、前記結着樹脂１００質量部に対して、１〜５質量部であることが好ましい。ワックスの含有量が少なすぎる場合には、オフセット性や像スミアリング等を効率的に防止することができない可能性がある。一方、ワックスの配合量が多すぎる場合には、トナー同士が融着してしまい、保存安定性が低下する可能性がある。
【０１２９】
（電荷制御剤）
前記トナー母粒子には、トナーの摩擦帯電性等の帯電性を制御するために、電荷制御剤を含有させることが一般的である。前記電荷制御剤は、帯電レベルや帯電立ち上がり特性（短時間で、一定の電荷レベルに帯電するかの指標）を著しく向上させ、耐久性や安定性に優れた特性等を得るために配合される。すなわち、トナーを正帯電させて現像に供する場合には、正帯電性の電荷制御剤（正帯電性電荷制御剤）を添加することができ、負帯電させて現像に供する場合には、負帯電性の電荷制御剤（負帯電性電荷制御剤）を添加することができる。
【０１３０】
前記電荷制御剤としては、従来からトナー母粒子の電荷制御剤として用いられるものであれば、特に制限なく用いることができる。
【０１３１】
正帯電性の電荷制御剤の具体例としては、例えば、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、オルトオキサジン、メタオキサジン、パラオキサジン、オルトチアジン、メタチアジン、パラチアジン、１，２，３−トリアジン、１，２，４−トリアジン、１，３，５−トリアジン、１，２，４−オキサジアジン、１，３，４−オキサジアジン、１，２，６−オキサジアジン、１，３，４−チアジアジン、１，３，５−チアジアジン、１，２，３，４−テトラジン、１，２，４，５−テトラジン、１，２，３，５−テトラジン、１，２，４，６−オキサトリアジン、１，３，４，５−オキサトリアジン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン等のアジン化合物；アジンファストレッドＦＣ、アジンファストレッド１２ＢＫ、アジンバイオレットＢＯ、アジンブラウン３Ｇ、アジンライトブラウンＧＲ、アジンダークグリーンＢＨ／Ｃ、アジンディープブラックＥＷ及びアジンディーブラック３ＲＬ等のアジン化合物からなる直接染料；ニグロシン、ニグロシン塩、ニグロシン誘導体等のニグロシン化合物；ニグロシンＢＫ、ニグロシンＮＢ、ニグロシンＺ等のニグロシン化合物からなる酸性染料；ナフテン酸又は高級脂肪酸の金属塩類；アルコキシル化アミン；アルキルアミド；ベンジルメチルヘキシルデシルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウムクロライド等の４級アンモニウム塩が挙げられる。これらは、単独で用いても、２種以上を組み合せて用いてもよい。特に、ニグロシン化合物は、より迅速な立ち上がり性が得られる観点から、正帯電性トナーとしての使用に最適である。
【０１３２】
また、前記正帯電性電荷制御剤として、４級アンモニウム塩、カルボン酸塩又はカルボキシル基を官能基として有する樹脂又はオリゴマ−等も使用することができる。より具体的には、４級アンモニウム塩を有するスチレン系樹脂、４級アンモニウム塩を有するアクリル系樹脂、４級アンモニウム塩を有するスチレン−アクリル系樹脂、４級アンモニウム塩を有するポリエステル系樹脂、カルボン酸塩を有するスチレン系樹脂、カルボン酸塩を有するアクリル系樹脂、カルボン酸塩を有するスチレン−アクリル系樹脂、カルボン酸塩を有するポリエステル系樹脂、カルボキシル基を有するポリスチレン系樹脂、カルボキシル基を有するアクリル系樹脂、カルボキシル基を有するスチレン−アクリル系樹脂、カルボキシル基を有するポリエステル系樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１３３】
特に、４級アンモニウム塩を官能基として有するスチレン−アクリル系共重合樹脂は、帯電量を所望の範囲内の値に容易に調節することができる観点から、最適である。この場合において、上記スチレン単位と共重合させる好ましいアクリル系コモノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｉｓｏ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉｓｏ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ｎ−ブチル、メタアクリル酸ｉｓｏ−ブチル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。また、４級アンモニウム塩としては、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートから第４級化の工程を経て誘導される単位が用いられる。誘導されるジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートとしては、例えば、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジブチルアミノエチル（メタ）アクリレート等のジ（低級アルキル）アミノエチル（メタ）アクリレート；ジメチルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドが好ましく用いられる。また、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等のヒドロキシ基含有重合性モノマーを重合時に併用することもできる。
【０１３４】
負帯電性を示す電荷制御剤としては、例えば、有機金属錯体、キレート化合物が有効である。キレート化合物の例として、アルミニウムアセチルアセトナート、鉄（ＩＩ）アセチルアセトナート、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸クロム等が挙げられる。有機金属錯体としては、アセチルアセトン金属錯体、サリチル酸系金属錯体又は塩が好ましく、サリチル酸系金属錯体又はサリチル酸系金属塩が特に好ましい。
【０１３５】
前記電荷制御剤の含有量としては、前記結着樹脂１００質量部に対して、０．５〜１５質量部であることが好ましく、０．５〜８質量部であることがより好ましく、０．５〜７質量部であることがさらに好ましい。電荷制御剤の含有量が少なすぎる場合には、所定極性にトナーを安定して帯電することが困難となる可能性がある。よって、このような所定極性にトナーを安定して帯電することが困難となったトナーを用いて静電潜像の現像を行って画像形成を行ったとき、画像濃度が低くなったり、画像濃度を一定に維持しにくくなるおそれがある。また、電荷制御剤の分散不良が起こりやすく、いわゆるカブリの原因となったり、感光体汚染が激しくなる等の傾向がある。一方、電荷制御剤の添加量が多すぎる場合には、耐環境性、特に高温高湿下での帯電不良、画像不良の原因となり、感光体汚染等の欠点が生じやすくなる可能性がある。
【０１３６】
（製造方法）
また、前記トナー母粒子の製造方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、粉砕法や重合法等が挙げられる。前記粉砕法による前記トナー母粒子の製造方法としては、例えば、以下のようにして製造することができる。
【０１３７】
まず、上記の、結着樹脂及び着色剤等のトナー母粒子を構成する各成分を混合機等で混合する。前記混合機としては、公知のものを使用でき、例えば、ヘンシェルミキサ、スーパーミキサ、メカノミル等のヘンシェルタイプの混合装置、オングミル、ハイブリダイゼーションシステム、コスモシステム等が挙げられる。この中でも、ヘンシェルミキサが好ましい。
【０１３８】
次に、得られた混合物を混練機等で溶融混練する。前記混練機としては、公知のものを使用でき、例えば、２軸押出機等の押出機、三本ロールミル、ラボブラストミル等が挙げられ、押出機が好適に用いられる。また、溶融混練時の温度としては、前記結着樹脂の軟化点以上であって、前記結着樹脂の熱分解温度未満の温度であることが好ましい。
【０１３９】
次に、得られた溶融混練物を冷却機で冷却して固形物とし、その固形物を粉砕機等で粉砕する。前記冷却機としては、公知のものを使用でき、例えば、ドラムフレーカ等が挙げられる。また、前記粉砕機としては、公知のものを使用でき、例えば、超音速ジェット気流を利用して粉砕するジェット式粉砕機（ジェットミル）等の気流式粉砕機、ターボミル等の機械式粉砕機や衝撃式粉砕機等が挙げられ、気流式粉砕機が好適に用いられる。
【０１４０】
最後に、得られた粉砕物を分級機等で分級する。分級することによって、過粉砕物や粗粉を除去することができ、所望のトナー母粒子を得ることができる。前記分級機としては、公知のものを使用でき、例えば、エルボージェット分級機等の旋回式風力分級機（ロータリー式風力分級機）等の風力分級機や遠心力分級機等が挙げられ、風力分級機が好適に用いられる。
【０１４１】
（外添）
前記トナーは、前記トナー母粒子に対して、無機微粒子を外添剤として外添して得られるものである。すなわち、前記トナー母粒子に外添処理を施すことによって得られるものである。
【０１４２】
前記外添処理としては、従来公知の外添処理であれば、限定なく用いることができる。具体的には、例えば、前記トナー母粒子に外添剤を添加し、攪拌機等で攪拌させることによって、前記トナー母粒子の表面に外添剤を付着又は固着させる処理である。
【０１４３】
前記無機微粒子としては、トナーの外添剤として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、二酸化チタン粒子（チタニア粒子）、二酸化ケイ素粒子（シリカ粒子）、酸化アルミニウム粒子（アルミナ粒子）、酸化亜鉛粒子、及びマグネタイト粒子等の無機微粒子等が挙げられる。この中でも、二酸化チタン粒子、二酸化ケイ素粒子、酸化アルミニウム粒子が、流動性、帯電性、及び研磨性に優れる点から好ましい。また、前記外添剤としては、上記外添剤を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１４４】
また、前記外添剤のトナー母粒子に対する添加量は、前記トナー母粒子１００質量部に対して、０．２〜３質量部であることが好ましい。
【０１４５】
前記攪拌機としては、従来公知の攪拌機を限定なく使用できる。具体的には、例えば、タービン型攪拌機、ヘンシェルミキサ、スーパーミキサ等の一般的な攪拌機等が挙げられ、ヘンシェルミキサが好適に用いられる。
【０１４６】
＜キャリア＞
前記キャリアとしては、現像剤のキャリアとして用いられるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、フェライトキャリアや、コア材と前記コア材を被覆するコート樹脂とを含むキャリア等が挙げられる。
【０１４７】
また、前記コア材としては、従来から電子写真用現像剤（２成分現像剤）のキャリアとして用いられているものであれば、特に限定なく用いることができる。具体的には、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の金属、前記金属を含む合金、フェライトやマグネタイト等の鉄系酸化物、及びこれらの混合物等の磁性材料を含有する磁性粒子等が挙げられる。前記磁性粒子としては、例えば、前記磁性材料を、焼結及びアトマイズ等を行うことによって製造した磁性体粒子等が挙げられる。これらの中でも、フェライト粒子が好ましい。
【０１４８】
また、前記コア材の粒子径としては、体積中心径で、２０〜５０μｍであることが好ましく、２５〜４５μｍであることがより好ましい。なお、ここでの体積中心径は、例えば、電子顕微鏡による測定、レーザ回折散乱法等による測定、及び一般的な粒度計等を用いた測定によって、計測することができる。
【０１４９】
前記コート樹脂としては、キャリアのコート樹脂として用いられるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素含有アクリル樹脂等のアクリル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、及びポリアミドイミド樹脂等が挙げられる。この中でも、フッ素含有アクリル樹脂が好ましい。また、前記コート樹脂は、上記各コート樹脂を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１５０】
また、前記コート樹脂のコア材に対する被覆量としては、特に限定されない。具体的には、例えば、前記コア材１００質量部に対して、０．５〜１０質量部であることが好ましい。前記コート樹脂の被覆量が少なすぎると、コート樹脂によって、帯電安定性や耐久性等を充分に高めることができない可能性がある。また、前記コート樹脂の被覆量が多すぎると、厚い被覆層によってキャリアコア材の磁気が遮蔽され、キャリアが現像ローラに磁気的に担持されにくくなり感光体にキャリアが飛ぶ現象が発生しやすくなる。よって、前記コート樹脂の被覆量が上記範囲内であることによって、コート樹脂が削れることや剥がれること等を抑制でき、さらに、帯電安定性を高めることができると考えられ、より高画質な画像を長期間にわたって形成することができる。
【０１５１】
また、前記キャリアの製造方法としては、前記コート樹脂が前記コア材に被覆されれば、特に限定されない。具体的には、例えば、液状の前記コート樹脂を、前記コア材に被覆した後に熱処理することによって、前記コート樹脂を固化させる方法等が挙げられる。前記被覆方法としては、例えば、流動コーティング法や浸漬法等が挙げられる。
【０１５２】
前記２成分現像剤中のトナー濃度は、３〜２０質量％であることが好ましく、５〜１５質量％であることがより好ましい。トナー濃度が低すぎる場合には、画像濃度が薄くなりすぎる傾向がある。一方、トナー濃度が高すぎる場合には、現像装置内でトナー飛散が発生し、機内汚れや転写紙上の所望しない箇所にトナーが付着する不具合が生じる虞がある。
【０１５３】
［補給用現像剤］
次に、補給用現像剤について説明する。
【０１５４】
前記補給用現像剤は、トナーとキャリアとを含むものである。そして、そのトナーとしては、結着樹脂及び着色剤等を含有するトナー母粒子と、前記トナー母粒子に外添される無機微粒子とを含むものが挙げられる。
【０１５５】
前記補給用現像剤における、前記トナー及び前記キャリアは、前記２成分現像剤と同様のものを用いることができる。
【０１５６】
前記補給用現像剤は、前記２成分現像剤と異なり、キャリアに比べてトナーの含有量が多い。すなわち、前記補給用現像剤は、トナーを現像槽に補給するとともに、少量のキャリアも補給するものである。具体的には、前記キャリアの含有量が、前記トナー１００質量部に対して、１〜２０質量部であることが好ましく、１〜１０質量部であることがより好ましい。キャリアの含有量が少なすぎると、トナーを補給する際に、キャリアも補給することによって、発揮されうるキャリアの性能の低下を長期間にわたって充分に抑制するという効果を充分に発揮できない可能性がある。すなわち、トリクル現像方式にしたことによる効果を充分に発揮できない可能性がある。よって、画像形成装置の長寿命化を充分に達成できない可能性がある。また、キャリアの含有量が多すぎると、現像槽に補給される前、すなわち、現像剤補給容器内で、キャリアの偏析を起こす可能性がある。また、この偏析を防止するために、現像剤補給容器内での攪拌性を高めると、キャリアの劣化が進行してしまうおそれがある。よって、前記補給用現像剤のキャリアの含有量を上記範囲内にすることによって、より長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができる。このことは、以下のことによると考えられる。このような補給用現像剤を用いることによって、良好な画像濃度等の高画質な画像を得ることができる適切なトナー濃度を実現でき、さらに、キャリアに付着される無機微粒子の量を好適に調整できると考えられる。よって、キャリアの性能の低下を長期間にわたって充分に抑制することができると考えられる。
【実施例】
【０１５７】
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は実施例により何ら限定されるものではない。
【０１５８】
［実施例１］
まず、実施例１で用いた２成分現像剤の製造方法について説明する。
【０１５９】
（トナーの製造）
まず、結着樹脂として、ビスフェノールＡとフマル酸とを重縮合して得られたポリエステル樹脂（花王株式会社製のタフトンＮＥ−１１１０）１００質量部、着色剤として、カーボンブラック（三菱化学株式会社製のＭＡ−１００）４質量部、ワックスとして、フィッシャートロプシュワックス（日本精蝋株式会社製のＦＴ−１００）３質量部、電荷制御剤として、４級アンモニウム塩化合物（オリエント化学工業株式会社製のＰ−５１）２質量部を、ヘンシェルミキサ（日本コークス工業株式会社製）で２分間混合した。その後、得られた混合物を２軸押出機（株式会社池貝製のＰＣＭ−３０）で溶融混練した。そして、得られた溶融混練物を気流式粉砕機（日本ニューマチック工業株式会社製のジェットミルＩＤＳ−２）で微粉砕し、風力分級機（ホソカワミクロン株式会社製のＴＰＳ分級機）で分級処理した。そうすることによって、体積平均粒子径７μｍのトナー母粒子が得られた。なお、トナー母粒子の体積平均粒子径は、粒度計（ベックマンコールター株式会社製のマルチサイザー３）によって、測定した。
【０１６０】
次に、得られたトナー母粒子１００質量部に対して、外添剤（無機微粒子）として、シリカ粒子（キャボット社製のＴＧ−８２０）２質量部を添加し、同上のヘンシェルミキサで、３０００ｒｐｍ、１０分間混合した。そうすることによって、ブラックトナー（無機微粒子が外添されたトナー母粒子）が得られた。
【０１６１】
（キャリアの製造）
まず、エポキシ樹脂溶液（三菱化学株式会社製のエピコート１００１Ｔ７５）３０質量部と、フッ素含有アクリル樹脂（日本ペイント株式会社製のＦＳ７０１）７０質量部とを、均一な溶液が得られるまで攪拌させた。そうすることによって、コート樹脂溶液が得られた。
【０１６２】
次に、コア材として、フェライトコアキャリア（パウダーテック株式会社製のＥＦ−３５Ｂ、体積中心径３５μｍ、質量磁化の強さ６８ｅｍｕ／ｇ）を用い、このコア材１００質量部に対して、前記コート樹脂５質量部を、流動コーティング装置（株式会社パウレック製のＭＰ−１）を用いて被覆した。その後、２８０℃で１時間、熱処理した。そうすることによって、前記コア材に被覆されたコート樹脂が固化され、キャリア（コート樹脂が被覆されたコア材）が得られた。
【０１６３】
（補給用現像剤の製造）
まず、前記トナー１ｋｇと前記キャリア１００ｇとを、３Ｌのポリ容器に収容し、トナーとキャリアとを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数６０ｒｐｍで、３分間振盪させた。そうすることによって、補給用現像剤が得られた。なお、ここでのキャリアの含有量は、トナー１００質量部に対して１０質量部であった。
【０１６４】
そして、得られた補給用現像剤から、トナーを吸引して分離した。トナーを分離することによって得られたキャリアを、蛍光Ｘ線分析装置（株式会社リガク製のＲＩＸ２１００）を用いて、元素の濃度を測定した。その際、無機微粒子にのみに含有される元素、すなわち、ここでは、無機微粒子としてシリカ粒子を用いているので、ケイ素の濃度を測定した。測定されたケイ素の濃度は、０．０４０質量％であった。
【０１６５】
（２成分現像剤の製造）
まず、前記キャリア１ｋｇを１Ｌのポリ容器に収容し、キャリアを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数１２０ｒｐｍで、２０分間振盪させた。そうすることによって、表面の荒れたキャリアが得られた。そして、得られたキャリア１ｋｇと、前記トナー１００ｇとを、３Ｌのポリ容器に収容し、トナーとキャリアとの温度を４０℃に調温した。そのトナーとキャリアとを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数６０ｒｐｍで、２０分間振盪させた。そうすることによって、２成分現像剤が得られた。
【０１６６】
そして、得られた２成分現像剤から、トナーを吸引して分離した。トナーを分離することによって得られたキャリアを、蛍光Ｘ線分析装置（株式会社リガク製のＲＩＸ２１００）を用いて、元素の濃度を測定した。その際、無機微粒子にのみに含有される元素、すなわち、ここでは、無機微粒子としてシリカ粒子を用いているので、ケイ素の濃度を測定した。測定されたケイ素の濃度は、０．０５０質量％であった。
【０１６７】
以上のことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、０．８であった。なお、前記無機微粒子の種類、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａ、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂ、Ｂ／Ａ、及び補給用現像剤における、トナー１００質量部に対するキャリアの含有量（質量部）を、下記表１にまとめて示す。
【０１６８】
次に、京セラミタ株式会社製のカラーＭＦＰ（ＫＭ−Ｃ３２３２）をトリクル現像方式に改造した画像形成装置を用い、その改造した画像形成装置の現像槽に前記２成分現像剤を収容し、さらに、現像剤補給容器に前記補給用現像剤を収容した。このようにして得られた画像形成装置を用い、温度２０〜２３℃、相対湿度５０〜６５％ＲＨの、常温常湿環境下で画像形成して、下記の評価を行った。
【０１６９】
具体的には、まず、前記画像形成装置の電源を入れて安定させた。その後、２ｃｍ×２ｃｍのソリッド画像を含む画像を出力させた。なお、この画像を初期画像（１枚目）とした。その際、前記ソリッド画像の画像濃度ＩＤが、１．４程度になるように、現像バイアス電圧を調整した。次に、補給用現像剤を補給しながら、印字率０．２％の画像を３０００枚印字した。なお、３０００枚目に初期画像と同様の画像を出力させ、これを低濃度印刷画像とした。その後、補給用現像剤を補給しながら、印字率２５％の画像を１０００枚印字した。なお、１０００枚目（初期画像から４０００枚目）に初期画像と同様の画像を出力させ、これを高濃度印刷画像とした。
【０１７０】
（画像濃度）
前記初期画像、前記低濃度印刷画像、及び前記高濃度印刷画像の各画像には、２×２ｃｍのソリッド画像が、用紙の搬送方向左側端部近傍の位置、中央部、及び右側端部近傍の位置の３箇所に形成されている。
【０１７１】
形成された画像の各ソリッド画像について、反射濃度計（グレタグマクベス社製のＲＤ−１９Ｉ）を用いて反射濃度を測定した。そして、その平均値を得られた画像の画像濃度とした。
【０１７２】
測定した画像濃度の下限値が１．２以上であれば、「○」と評価し、１．２未満であれば、「×」と評価した。
【０１７３】
（かぶり）
得られた画像において、前記反射濃度計で測定した白紙相当部の画像濃度の値から、ベースペーパー（すなわち、画像出力前の白紙）の画像濃度の値を引いた値をかぶり濃度とした。
【０１７４】
前記かぶり濃度の最大値が、０．０１０以下であれば、「○」と評価し、０．０１０を超えるのであれば、「×」と評価した。
【０１７５】
（帯電量）
前記初期画像、前記低濃度印刷画像、及び前記高濃度印刷画像を印字した直後の現像剤を取り出し、その現像剤を０．１±０．０１ｇ秤量した。その秤量した現像剤を、吸引式小型帯電量測定装置（トレック社のｑ／ｍメータ ＭＯＤＥＬ ２１０ＨＳ−３）の吸引部で吸引した。そうすることによって、トナーのみが吸引され、電荷量を吸引式小型帯電量測定装置（トレック社のｑ／ｍメータ ＭＯＤＥＬ ２１０ＨＳ−３）で測定した。なお、吸引されたトナー量は、吸引前後の現像剤量を秤量することによって求めた。測定されたトナー量と電荷量とから、トナーの帯電量（μＣ／ｇ）を算出した。
【０１７６】
（耐刷）
前記初期画像、前記低濃度印刷画像、及び前記高濃度印刷画像の印字とは別に、前記画像形成装置を用いて、印字率５％の画像を５０万枚印字した。なお、５０万枚印刷後に初期画像と同様の画像を印刷し、これを耐刷画像とした。
【０１７７】
この得られた耐刷画像の、画像濃度及びかぶり濃度を、上記と同様の方法により測定した。そして、この耐刷後のトナーの帯電量も上記と同様の方法により測定した。
【０１７８】
これらの結果を、下記表２にまとめて示す。なお、表２において、「−」は、評価していないことを示す。具体的には、前記初期画像、前記低濃度印刷画像、及び前記高濃度印刷画像のいずれかの評価で好ましくなかった場合、耐刷の評価は、当然好ましいものではないので、評価していない。
【０１７９】
［実施例２］
２成分現像剤の製造において、キャリアのみを収容したポリ容器を振盪させる時間を、２０分間から３０分間に変更したこと以外、実施例１と同様である。
【０１８０】
そして、得られた２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０５７質量％であった。また、補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０４０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、約０．７０２であった。
【０１８１】
［実施例３］
２成分現像剤の製造において、キャリアのみを収容したポリ容器を振盪させる時間を、２０分間から１０分間に変更したこと以外、実施例１と同様である。
【０１８２】
そして、得られた２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０４２質量％であった。また、補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０４０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、約０．９５２であった。
【０１８３】
［実施例４］
２成分現像剤を、以下のように製造したこと以外、実施例１と同様である。
【０１８４】
（２成分現像剤の製造）
まず、前記キャリア１ｋｇを１Ｌのポリ容器に収容し、キャリアを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数１２０ｒｐｍで、２０分間振盪させた。そうすることによって、表面の荒れたキャリアが得られた。そして、得られたキャリア１ｋｇと、シリカ粒子（キャボット社製のＴＧ−８２０）０．５ｇと、前記トナー１００ｇとを、３Ｌのポリ容器に収容し、トナーとキャリアとの温度を４０℃に調温した。そのトナーとシリカ粒子とキャリアとを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数６０ｒｐｍで、２０分間振盪させた。そうすることによって、２成分現像剤が得られた。
【０１８５】
そして、得られた２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０５５質量％であった。また、補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０４０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、約０．７２７であった。
【０１８６】
［実施例５］
補給用現像剤を、以下のように製造したこと以外、実施例１と同様である。
【０１８７】
（補給用現像剤の製造）
まず、前記トナー１ｋｇと前記キャリア１０ｇとを、３Ｌのポリ容器に収容し、トナーとキャリアとを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数６０ｒｐｍで、３分間振盪させた。そうすることによって、補給用現像剤が得られた。なお、ここでのキャリアの含有量は、トナー１００質量部に対して１０質量部であった。
【０１８８】
そして、得られた補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０４５質量％であった。また、２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０５０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、０．９であった。
【０１８９】
［実施例６］
補給用現像剤を、以下のように製造したこと以外、実施例１と同様である。
【０１９０】
（補給用現像剤の製造）
まず、前記トナー１ｋｇと前記キャリア２００ｇとを、３Ｌのポリ容器に収容し、トナーとキャリアとを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数６０ｒｐｍで、３分間振盪させた。そうすることによって、補給用現像剤が得られた。なお、ここでのキャリアの含有量は、トナー１００質量部に対して２０質量部であった。
【０１９１】
そして、得られた補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０３８質量％であった。また、２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０５０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、０．７６であった。
【０１９２】
［実施例７］
トナーの製造時において、トナー母粒子１００質量部に対して、外添剤（無機微粒子）として、シリカ粒子（キャボット社製のＴＧ−８２０）を２質量部外添させる代わりに、チタニア粒子（テイカ株式会社製のＪＲ−４０５）を１．５質量部外添させたこと以外、実施例１と同様である。
【０１９３】
そして、得られた２成分現像剤を用いて測定されたチタンの濃度は、０．０２０質量％であった。また、補給用現像剤を用いて測定されたチタンの濃度は、０．０１５質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、０．７５であった。
【０１９４】
［実施例８］
トナーの製造時において、トナー母粒子１００質量部に対して、外添剤（無機微粒子）として、シリカ粒子（キャボット社製のＴＧ−８２０）を２質量部外添させる代わりに、アルミナ粒子（日本軽金属株式会社製のＡ３３Ｆ）を１質量部外添させたこと以外、実施例１と同様である。
【０１９５】
そして、得られた２成分現像剤を用いて測定されたアルミニウムの濃度は、０．０３５質量％であった。また、補給用現像剤を用いて測定されたアルミニウムの濃度は、０．０３０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、約０．８５７であった。
【０１９６】
［比較例１］
２成分現像剤を、以下のように製造したこと以外、実施例１と同様である。
【０１９７】
（２成分現像剤の製造）
まず、前記キャリア１ｋｇを１Ｌのポリ容器に収容し、キャリアを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数１２０ｒｐｍで、２０分間振盪させた。そうすることによって、表面の荒れたキャリアが得られた。そして、得られたキャリア１ｋｇと、シリカ粒子（キャボット社製のＴＧ−８２０）０．６ｇと、前記トナー１００ｇとを、３Ｌのポリ容器に収容し、トナーとシリカ粒子とキャリアとの温度を４０℃に調温した。そのトナーとキャリアとを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数６０ｒｐｍで、２０分間振盪させた。そうすることによって、２成分現像剤が得られた。
【０１９８】
そして、得られた２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０５９質量％であった。また、補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０４０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、約０．６７８であった。
【０１９９】
［比較例２］
２成分現像剤の製造において、キャリアのみを収容したポリ容器を振盪させる時間を、２０分間から５分間に変更したこと以外、実施例１と同様である。
【０２００】
そして、得られた２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０４１質量％であった。また、補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０４０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、約０．９７６であった。
【０２０１】
［比較例３］
補給用現像剤を、以下のように製造したこと以外、実施例１と同様である。
【０２０２】
（補給用現像剤の製造）
まず、前記トナー１ｋｇと前記キャリア５ｇとを、３Ｌのポリ容器に収容し、トナーとキャリアとを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数６０ｒｐｍで、３分間振盪させた。そうすることによって、補給用現像剤が得られた。なお、ここでのキャリアの含有量は、トナー１００質量部に対して０．５質量部であった。
【０２０３】
そして、得られた補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０３４質量％であった。また、２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０５０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、０．６８であった。
【０２０４】
［比較例４］
補給用現像剤を、以下のように製造したこと以外、実施例１と同様である。
【０２０５】
（補給用現像剤の製造）
まず、前記トナー１ｋｇと前記キャリア２５０ｇとを、３Ｌのポリ容器に収容し、トナーとキャリアとを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数６０ｒｐｍで、３分間振盪させた。そうすることによって、補給用現像剤が得られた。なお、ここでのキャリアの含有量は、トナー１００質量部に対して２５質量部であった。
【０２０６】
そして、得られた補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０４８質量％であった。また、２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０５０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、０．９６であった。
【０２０７】
［比較例５］
２成分現像剤の製造において、キャリアとトナーとを混合機で混合させる代わりに、キャリアとトナーとを１Ｌのポリ容器に収容し、そのポリ容器を手で振って混合させたこと以外、実施例１と同様である。
【０２０８】
そして、得られた２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０３７質量％であった。また、補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０４０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、約１．０８１であった。
【０２０９】
【表１】
【０２１０】
【表２】
【０２１１】
表１及び表２からわかるように、Ｂ／Ａが０．７を超え０．９６未満である場合（実施例１〜８）は、Ｂ／Ａが０．７以下の場合（比較例１及び比較例３）やＢ／Ａが０．９６以上である場合（比較例２、比較例４、及び比較例５）の場合と比較して、長期間にわたって画像形成を行っても、画像濃度が高く、トナーの帯電量が低下しにくく、かぶりの発生等が抑制された高画質な画像を形成することができることがわかった。
【符号の説明】
【０２１２】
１０ 画像形成装置
１１ 装置本体
１２ 給紙部
１３ 画像形成部
１４ 定着部
１５ 排紙部
２１ 帯電装置
２２ 露光装置
２３ 現像装置
２４ 除電装置
１３１ 画像形成ユニット
２３１ 現像ローラ
２３２ 磁気ローラ
２３３ 第２攪拌搬送部材（パドルミキサ）
２３４ 第１攪拌搬送部材（攪拌ミキサ）
２３６ 現像槽（現像容器）
２３７ 攪拌搬送部材
３０１ トナー
３０２ キャリア
３０３ ２成分現像剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等の電子写真方式を利用した画像形成装置は、画像データに基づく静電潜像が形成された感光体の表面に、現像装置によって、現像剤に含まれるトナーを供給することによって、トナー像を形成する。そして、感光体上に形成されたトナー像を、転写装置等によって、用紙に転写する。そして、この用紙に転写されたトナー像を、定着装置で加圧及び加熱することによって、用紙に定着させて、画像データに基づく画像を用紙上に形成する。
【０００３】
このような画像形成装置は、高速化や高画質化等が求められるとともに、プリントコスト、例えば、印字枚数１枚あたりにかかる費用等の低減が求められている。このプリントコストの低減を満たすためには、消耗品を長寿命化させて、消耗品コストを低減させること等が考えられる。そして、この消耗品コストとしては、感光体や現像剤等の高機能部材にかかる費用が多くの比率を占めていることが知られていた。
【０００４】
まず、電子写真方式の画像形成装置に備えられる感光体としては、結着樹脂、電荷発生剤、及び電荷輸送剤等の有機材料を主成分として含む感光層を備える有機感光体や、アモルファスシリコンやセレン等の無機材料からなる感光層を備える無機感光体等が挙げられる。感光体を長寿命化させるため、有機感光体の場合、感光層の表面上に保護層を設けて、感光層が削られる現象、すなわち、ドラム削れを防止する対策が試みられている。また、無機感光体、例えば、感光層がアモルファスシリコンであるアモルファスシリコン感光体は、感光層の耐摩耗性が充分に高く、感光層が削られるということが充分に抑制されている。これらのことにより、感光体は、長寿命化されており、感光体の寿命を、画像形成装置の装置としての寿命、いわゆるマシン寿命と同一程度以上にすることができる。そして、この感光体の長寿命化は、消耗品コストの低減のためには有益である。
【０００５】
一方、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像剤としては、トナーを含み、キャリアを含まない１成分現像剤と、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤とが挙げられる。そして、電子写真方式の画像形成装置に備えられる現像装置は、感光体の表面にトナーを供給する前に、予め現像剤を攪拌させてトナーを帯電させる。その際、現像剤として２成分現像剤を用いた場合、現像剤を攪拌させると、キャリア存在下でトナーが攪拌されることになるのに対して、現像剤として１成分現像剤を用いた場合、トナーを攪拌することになる。よって、２成分現像剤を用いる現像装置のほうが、１成分現像剤を用いる現像装置と比較して、トナーの帯電量を確保しやすく、好適に用いられている。
【０００６】
そして、通常、２成分現像剤を用いる現像装置、例えば、２成分現像装置は、画像形成させる際、まず、感光体に対向して配置される、磁石が内包された現像ローラに、２成分現像剤を接触させる。そうすることによって、前記現像ローラ上に、キャリアが穂状に連なり、そのキャリア上にトナーが付着した、２成分現像剤からなる磁気ブラシが形成される。そして、この磁気ブラシを、感光体に接触又は近接させることによって、画像データに基づく静電潜像が形成された感光体の表面にトナーを供給し、画像データに基づくトナー像が形成される。このため、２成分現像装置は、画像形成を行うと、トナーは使用され、新たなトナーを補給して、長期間にわたる画像形成を行う。これに対して、キャリアは、長期間にわたって画像形成を行っても、同じものが繰り返し使用される。
【０００７】
２成分現像剤を用いる現像装置の場合、上述したように、１成分現像剤を用いる現像装置と比較して、トナーの帯電量を確保しやすく、形成される画像として高画質な画像が得られやすいものの、長期間にわたって画像形成を行うと、キャリアを長期間繰り返して使用することとなり、キャリアの、帯電付与性能等の性能が低下することが知られている。このことから、トナーの帯電量が低下し、現像剤のトナーによるかぶり等が発生しやすくなり、良好な画像を形成されにくくなることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭５９−１００４７１号公報
【特許文献２】特開２００７−２９８９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明者は、本発明に至る際、２成分現像剤を用いる現像装置において、長期間にわたって画像形成を行うと、キャリアの、帯電付与性能等の性能が低下する原因として、以下のように推察した。
【００１０】
キャリアが長期間にわたって繰り返し使用されると、トナーの成分、例えば、トナー母粒子や外添剤等が、キャリアの表面に付着する、いわゆるキャリアスペントが起こることによると考えられる。
【００１１】
このようなキャリアの性能の低下を抑制するために、フッ素系樹脂等でキャリアの表面を被覆した樹脂コートキャリアを用いることが考えられる。そうすることによって、キャリアの表面に、トナー成分が付着することを抑制することができると考えられる。しかしながら、このような樹脂コートキャリアを含む２成分現像剤を用いても、例えば、印字比率の高い画像を連続して形成させると、キャリアの表面に被覆された樹脂が剥がれること等によって、キャリアの表面に外添剤等のトナーの成分が付着し、キャリアの、帯電付与性能等の性能の低下を充分に抑制できない場合があった。よって、長期間にわたって、高画質な画像を形成することができない場合があった。
【００１２】
そこで、２成分現像剤を用いる現像装置として、トナーのみではなく、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を補給する現像装置、いわゆるトリクル現像方式の現像装置を用いることに着目した。具体的には、特許文献１に記載されているような現像装置が挙げられる。
【００１３】
特許文献１には、キャリアとトナーを攪拌する攪拌手段と、同攪拌手段で攪拌された現像剤を感光体へ供給する現像ロールとを備えた電子写真複写機用現像装置において、前記攪拌手段の上方にキャリア補給装置とトナー補給装置とを分離しまたは一体化して設け、現像装置ハウジングの側壁に現像剤溢出部を設けた電子写真複写機用現像装置が記載されている。そして、このような電子写真複写機用現像装置によれば、キャリア及びトナーを少量ずつ補給することにより、現像装置内の現像剤を現像剤溢出部より溢出させて、同装置内の現像剤の現像特性を一定の維持させることができるとともに、現像剤の交換作業が不要になることが開示されている。
【００１４】
一方、電子写真方式を利用した画像形成装置で、高画質な画像を形成させるために、使用するトナーとして、粒子径の比較的小さなものを用いることが考えられる。このような小粒径のトナーを用いると、形成される画像が高解像度で階調性に優れたものになることが期待できる。
【００１５】
しかしながら、上記のようなトリクル現像方式の現像装置に、小粒径のトナーを用いると、現像剤のトナーによるかぶり等が発生しやすくなり、良好な画像を形成されにくくなるという問題があった。このことは、以下のことによると推察した。まず、小粒径のトナーの場合、流動性等を確保するために、トナー母粒子に外添される外添剤の含有量が多いため、補給されるフレッシュなキャリアに、トナーに含まれる外添剤が優先的に移行すると考えられる。このことにより、キャリアの、帯電付与性能等の性能が変動し、トナーの帯電量に変動をきたすことにより、形成画像にかぶり等が発生しやすくなると考えられる。
【００１６】
そこで、この問題を解決するために、補給するキャリアとして、無機微粒子を付着させたキャリアを用いることに着目した。具体的には、特許文献２に記載されているような画像形成方法が挙げられる。
【００１７】
特許文献２には、トナーとキャリアの混合物を現像器中に補給するトリクル現像方式の画像形成方法において、前記トナーは、着色粒子に第１の無機微粒子が付着してなる体積メディアン径が３〜８μｍのトナーであり、前記キャリアは、磁性粒子に第２の無機微粒子を付着してなる質量平均粒子径（Ｄ４）が２０〜４０μｍのキャリアであり、且つ、トナーに付着されている第１の無機微粒子を構成している元素のうち、キャリアに付着されている第２の無機微粒子を構成している元素と共通の元素を元素（Ａ）とする時、元素（Ａ）のキャリア表面上でのＸ線分析装置により測定された面積比率が、０．５〜３．０面積％であるトリクル現像方式の画像形成方法が記載されている。このような方法によれば、小径トナーを使用したトリクル現像方式において、トナー消費量の多い条件にて画像形成を続けても、トナー帯電量の変動が小さく、画像かぶり、画像むらのない画像を得ることができることが開示されている。
【００１８】
しかしながら、このような方法を用いた場合であっても、良好な画像を形成できない場合があった。具体的には、画像形成の初期の段階で、低濃度の画像を連続して印字した場合等に、良好な画像を形成できない場合があった。このような場合、トナーとキャリアとを補給するためのトナーコンテナの中で、長期間にわたって、トナーとキャリアとを混合することになる。そして、トナーコンテナの中のキャリアに、トナーに含まれる外添剤が多く移行することになる。このことから、トナーコンテナ内の、これから現像装置に補給されるキャリアと、現像装置内のキャリアとの間で、帯電付与性能等の性能の差が大きくなると考えられる。よって、良好な画像を形成できない場合があると考えられる。
【００１９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、長期間にわたって画像形成を行っても、トナーの帯電量が低下しにくく、かぶりの発生等が抑制された高画質な画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の一態様に係る画像形成装置は、トナー及びキャリアを含む２成分現像剤を収容する現像槽と、トナー及びキャリアを含む補給用現像剤を前記現像槽に補給する補給部とを備え、前記２成分現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記２成分現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＡとし、前記補給用現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記補給用現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＢとした場合、下記式（１）を満たすことを特徴とする。
【００２１】
０．７＜Ｂ／Ａ＜０．９６ （１）
このような構成によれば、長期間にわたって画像形成を行っても、トナーの帯電量が低下しにくく、かぶりの発生等が抑制された高画質な画像を形成することができる画像形成装置を提供することができる。
【００２２】
このことは、以下のことによると推察される。
【００２３】
まず、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに無機微粒子を付着させておくことによって、補給用現像剤を現像槽に補給した直後に、補給用現像剤のキャリアに、トナーの外添剤である無機微粒子が優先的に移行することを抑制することができると考えられる。
【００２４】
そして、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合を、上記のように、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合より高くすることによって、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアの帯電付与性能と、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアの帯電付与性能との差を小さくすることができると考えられる。
【００２５】
これらのことから、補給用現像剤を現像槽に補給した直後に、補給用現像剤のキャリアに、トナーの外添剤である無機微粒子が優先的に移行することが抑制され、２成分現像剤のキャリアと、補給用現像剤のキャリアとの帯電付与性能との差を小さくすることができるので、トナーが充分に帯電され、その帯電状態も均一になると考えられる。よって、トナーの帯電量が低下しにくく、かぶりの発生等が抑制された高画質な画像を形成することができると考えられる。
【００２６】
また、前記画像形成装置において、前記２成分現像剤及び前記補給用現像剤に含まれるトナーが、それぞれ、トナー母粒子と、前記トナー母粒子に外添される無機微粒子とを含み、前記２成分現像剤及び前記補給用現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子が、それぞれ、前記トナーに含まれる無機微粒子が前記キャリアに移行したものであることが好ましい。
【００２７】
このような構成によれば、より長期間にわたって、高画質な画像を形成することができる。このことは、前記２成分現像剤に含まれるキャリアにトナーから移行して、付着される無機微粒子の量と、前記補給用現像剤に含まれるキャリアにトナーから移行して、付着される無機微粒子の量との両者を、好適に調整できることによると考えられる。
【００２８】
また、前記画像形成装置において、前記補給用現像剤は、前記キャリアの含有量が、前記トナー１００質量部に対して、１〜２０質量部であることが好ましい。
【００２９】
このような構成によれば、より長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができる。このことは、以下のことによると考えられる。このような補給用現像剤を用いることによって、良好な画像濃度等の高画質な画像を得ることができる適切なトナー濃度を実現でき、さらに、キャリアに付着される無機微粒子の量を好適に調整できると考えられる。よって、キャリアの性能の低下を長期間にわたって充分に抑制することができると考えられる。
【００３０】
また、前記画像形成装置において、前記無機微粒子が、二酸化チタン粒子、二酸化ケイ素粒子、及び酸化アルミニウム粒子からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００３１】
このような構成によれば、より長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができる。このことは、トナーの流動性や研磨性を高め、さらに、トナーを好適に帯電させることができることによると考えられる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、長期間にわたって画像形成を行っても、トナーの帯電量が低下しにくく、かぶりの発生等が抑制された高画質な画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられる現像装置とその周辺を拡大して示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられる現像装置による現像を説明するための概念図である。
【図４】図２に示す現像装置における切断面線ＩＶ−ＩＶから見た前記攪拌搬送部材及びその周辺を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図面に基づき詳細に説明する。ここで、画像形成装置として、タンデム方式の画像形成装置を例に挙げて説明するが、電子写真方式を利用した画像形成装置であればよく、タンデム方式の画像形成装置に限定されない。また、画像形成装置の種類としては、カラープリンタを例に挙げて説明するが、例えば、複写機、ファクシミリ装置、及び複合機等であってもよく、カラープリンタに限定されない。
【００３５】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の全体構成を示す概略図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置１０としては、コンピュータ等の外部機器から電送された画像情報に基づき画像形成処理を行うものであって、いわゆるタンデム方式の画像形成装置（カラープリンタ）１０を例に挙げて説明する。
【００３６】
この画像形成装置１０は、図１に示すように、箱型を呈した装置本体１１内に内装された、用紙Ｐを給紙する給紙部１２と、この給紙部１２から給紙された用紙Ｐ上に画像情報に基づくトナー像を形成する画像形成部１３と、この画像形成部１３で用紙Ｐ上に形成された未定着トナー像を用紙Ｐに定着させる定着処理を施す定着部１４とが設けられている。さらに、前記装置本体１１の上部には、前記定着部１４で定着処理の施された用紙Ｐが排紙される排紙部１５が形成されている。
【００３７】
装置本体１１の上面の適所には、用紙Ｐに対する出力条件等を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、電源キーや出力条件を入力するための各種キー等が設けられている。
【００３８】
また、装置本体１１内には、図１に示す画像形成部１３より左側位置に、上下方向に延びた用紙搬送路１１１が形成されている。用紙搬送路１１１には、適所に搬送ローラ対１１２が設けられている。そして、用紙搬送路１１１は、搬送ローラ対１１２によって、用紙Ｐを給紙部１２から排紙部１５まで搬送し、その搬送中の用紙Ｐが、画像形成部１３の転写部や定着部１４を通過するように形成されている。
【００３９】
前記給紙部１２は、給紙トレイ１２１、ピックアップローラ１２２、及び給紙ローラ対１２３を備えている。給紙トレイ１２１は、装置本体１１内における画像形成部１３より下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚の用紙Ｐが積層された用紙束を貯留する。ピックアップローラ１２２は、給紙トレイ１２１の、用紙Ｐの搬送方向上流側で上方位置、具体的には、図１に示す左上方位置に設けられ、給紙トレイ１２１に貯留された用紙束の最上面の用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。給紙ローラ対１２３は、ピックアップローラ１２２によって取り出された用紙Ｐを用紙搬送路１１１に送り出す。これらの各動作によって、前記給紙部１２は、画像形成部１３へ向けて用紙Ｐを給紙する。
【００４０】
また、前記給紙部１２は、装置本体１１の、図１に示す右側側面に取り付けられる手差しトレイ１２４、ピックアップローラ１２５、及び給紙ローラ対１２６をさらに備えている。手差しトレイ１２４は、用紙Ｐを手差し操作で画像形成部１３へ向けて供給するためのものである。手差しトレイ１２４は、装置本体１１の側面に収納可能であり、手差しで用紙Ｐを給紙する際、図１に示すように、装置本体１１の側面から引き出されて手差し給紙に供される。ピックアップローラ１２５は、手差しトレイ１２４に載置された用紙Ｐを取り出す。ピックアップローラ１２５によって取り出された用紙Ｐは、給紙ローラ対１２６によって、用紙搬送路１１１に送り出す。これらの各動作によって、前記給紙部１２は、画像形成部１３へ向けて用紙Ｐを給紙する。
【００４１】
前記画像形成部１３は、所定の画像処理によって、給紙部１２から給紙された用紙Ｐにカラー画像等の画像を形成させるものである。画像形成部１３は、複数の画像形成ユニット１３１と、中間転写ベルト（中間転写体）１３２と、１次転写ローラ１３３と、２次転写ローラ１３４とを備えている。
【００４２】
前記画像形成ユニット１３１としては、本実施形態では、中間転写ベルト１３２の回転方向上流側から下流側に向けて（図１に示す右側から左側に向けて）順次配設された、マゼンタ（Ｍ）色の現像剤を用いるマゼンタ用ユニット１３１Ｍ、シアン（Ｃ）色の現像剤を用いるシアン用ユニット１３１Ｃ、イエロー（Ｙ）色の現像剤を用いるイエロー用ユニット１３１Ｙ、及びブラック（Ｋ）色の現像剤を用いるブラック用ユニット１３１Ｋが備えられている。各ユニット１３１は、それぞれ像担持体である感光体ドラム１３５を備え、感光体ドラム１３５上に画像情報に基づいて各色に対応するトナー像を形成させ、中間転写ベルト１３２に１次転写する。
【００４３】
また、画像形成ユニット１３１は、中央位置に像担持体としての感光体ドラム１３５が矢符（図２では矢符Ａ）方向に回転可能に配置されている。そして、感光体ドラム１３５の周囲には、１次転写ローラ１３３による転写（１次転写）される位置を、感光体ドラム１３５の回転方向の最も上流側とした場合に、そこから下流側に向かって順に、クリーニング装置２４、帯電装置２１、露光装置２２、現像装置２３が各々配置されている。
【００４４】
前記感光体ドラム１３５は、後述する、帯電処理、露光処理、現像処理、及び除電処理等によって、その周面上に、画像情報に基づいて各色に対応するトナー像を形成させるためのものである。感光体ドラム１３５としては、画像形成装置に備えることができる感光体ドラムであれば、特に限定されないが、例えば、有機感光体（ＯＰＣ）ドラムやアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体ドラム等が挙げられる。
【００４５】
前記帯電装置２１は、矢符方向に回転されている感光体ドラム１３５の周面を帯電させるものである。帯電装置２１としては、画像形成装置に備えることができる帯電装置であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、帯電ローラを備え、その帯電ローラに所定の帯電バイアス電圧を印加することによって、感光体ドラムの周面を帯電させる接触帯電方式の帯電装置や、非接触放電方式のコロトロン型及びスコロトロン型の帯電装置等が挙げられる。
【００４６】
前記露光装置２２は、帯電装置２１によって周面が帯電された感光体ドラム１３５の周面に、画像情報に基づくレーザ光又はＬＥＤ光を照射し、感光体ドラム１３５の周面上に画像情報に基づく静電潜像を形成させるためのものである。露光装置２２としては、画像形成装置に備えられる露光装置であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ＬＥＤヘッドユニットやレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）等が挙げられる。
【００４７】
前記現像装置２３は、感光体ドラム１３５の周面上に形成された静電潜像をトナー像に現像するためのものである。なお、現像装置２３の構成については、後述する。
【００４８】
前記クリーニング装置２４は、１次転写ローラ１３３によって、感光体ドラム１３５周面上のトナー像を中間転写ベルト１３２に転写（１次転写）させた後、感光体ドラム１３５の周面上に残存したトナーを除去するためのものである。クリーニング装置２４によって、１次転写後に残存したトナーが除去された感光体ドラム１３５の周面は、新たな画像形成処理のために、帯電装置２１による帯電位置へ向かう。また、クリーニング装置２４によって、除去された廃トナーは、所定の経路を通って、図略のトナー回収ボトルに回収され、貯留される。
【００４９】
また、前記クリーニング装置２４によるトナーの除去の前に、不図示の除電装置で、感光体ドラム１３５の周面を除電するようにしてもよい。そうすることによって、前記クリーニング装置２４によって、１次転写後に感光体ドラム１３５の周面上に残存したトナーが好適に除去される。
【００５０】
前記中間転写ベルト１３２は、複数の画像形成ユニット１３１によって、その周面（接触面）に画像情報に基づくトナー像が転写（１次転写）されるためのものである。すなわち、中間転写ベルト１３２は、本実施形態においては、感光体ドラム１３５と１次転写ローラ１３３とで狭持され、感光体ドラム１３５からトナー像が転写される周面を有する被転写体である。
【００５１】
また、中間転写ベルト１３２は、無端状のベルト状回転体であって、その周面側が各感光体１３５の周面にそれぞれ当接するように、駆動ローラ１３６、ベルト支持ローラ１３７、及びテンションローラ１３９に架け渡されている。また、中間転写ベルト１３２は、中間転写ベルト１３２を介して各感光体ドラム１３５に対向する位置に配される各１次転写ローラ１３３によって各感光体ドラム１３５に押圧された状態で、駆動ローラ１３６の回転駆動によって、無端回転するように構成されている。駆動ローラ１３６は、ステッピングモータ等の駆動源によって回転駆動し、中間転写ベルト１３２を無端回転させるための駆動力を与える。ベルト支持ローラ１３７、及びテンションローラ１３９は、回転自在に設けられ、駆動ローラ１３６による中間転写ベルト１３２の無端回転に従って従動回転する従動ローラである。これらの従動ローラ１３７，１３９は、駆動ローラ１３６の主動回転に応じて中間転写ベルト１３２を介して従動回転するとともに、中間転写ベルト１３２を支持する。さらに、テンションローラ１３９は、中間転写ベルト１３２が弛まないように中間転写ベルトに対してテンション（張力）を与える。このテンションローラ１３９は、例えば、ばね（スプリング）体等の付勢部材等によって付勢されることで、中間転写ベルト１３２の裏面（内周側）から表面（外周側）へ向けて前記中間転写ベルト１３２に対して押圧力を加えるようにして前記テンションを発生させる。
【００５２】
前記１次転写ローラ１３３は、感光体ドラム１３５上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト１３２に１次転写するためのものである。すなわち、１次転写ローラ１３３は、本実施形態においては、中間転写ベルト１３２を感光体ドラム１３５とで狭持して、感光体ドラム１３５周面上のトナー像を中間転写ベルト１３２に１次転写させる転写部である。
【００５３】
また、１次転写ローラ１３３は、中間転写ベルト１３２を介して各感光体ドラム１３５と対向する位置に配置される。１次転写ローラ１３３は、各感光体ドラム１３５に対して、それぞれ設けられる。また、１次転写ローラ１３３は、中間転写ベルト１３２に接触したまま、中間転写ベルト１３２の無端回転に従属して回転する。その際、各１次転写ローラ１３３に、トナーの帯電極性とは逆極性である１次転写バイアス電圧を印加することによって、各感光体ドラム１３５上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１３５とそれに対応する各１次転写ローラ１３３との間で、中間転写ベルト１３２に１次転写される。これにより、各感光体ドラム１３５上に形成されたトナー像が、矢符（図１では、時計回り）方向に周回する中間転写ベルト１３２に重ね塗り状態で順次１次転写される。
【００５４】
前記２次転写ローラ１３４は、中間転写ベルト１３２上のトナー像を給紙部１２から給紙された用紙Ｐに転写（２次転写）させるためのものである。すなわち、２次転写ローラ１３４は、本実施形態においては、中間転写ベルト１３２の周面に接触してニップ部を形成し、そのニップ部を通過する記録媒体である用紙Ｐに、中間転写ベルト１３２の周面上のトナー像を２次転写させる２次転写部である。
【００５５】
また、２次転写ローラ１３４は、中間転写ベルト１３２を介して、駆動ローラ１３６に対向する位置に配置される。また、２次転写ローラ１３４は、中間転写ベルト１３２に接触したまま、中間転写ベルト１３２の無端回転に従属して回転する。その際、２次転写ローラ１３４と駆動ローラ１３６との間で、給紙部１２から給紙された用紙Ｐに中間転写ベルト１３２の周面上のトナーが２次転写される。これにより、用紙Ｐ上に、画像情報に基づくトナー像が未定着の状態で転写される。
【００５６】
また、前記画像形成部１３には、中間転写ベルト１３２の、２次転写位置より回転方向下流側で、１次転写位置より回転方向上流側の位置に、ベルトクリーニング装置１３８をさらに備えている。ベルトクリーニング装置１３８は、２次転写後、中間転写ベルト１３２の周面上に残存したトナーを除去して中間転写ベルト１３２を清浄化するためのものである。ベルトクリーニング装置１３８によって清浄化処理された中間転写ベルト１３２の周面は、新たな１次転写処理のために１次転写位置へ向かう。ベルトクリーニング装置１３８によって除去された廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収され、貯留される。
【００５７】
前記定着部１４は、２次転写ローラ１３４によって２次転写された用紙Ｐ上のトナー像に対し定着処理を施すものである。定着部１４は、内部に加熱源である通電発熱体を備えた加熱ローラ１４１と、加熱ローラ１４１と対向配置された定着ローラ１４２と、定着ローラ１４２と加熱ローラ１４１との間に張架された定着ベルト１４３と、定着ベルト１４３を介して定着ローラ１４２と対向配置された加圧ローラ１４４とを備えている。
【００５８】
定着部１４へ供給された用紙Ｐは、定着ベルト１４３と加圧ローラ１４４との間に形成される定着ニップ部を通過することで、加熱加圧される。これにより、前記２次転写ローラ１３４によって用紙Ｐに２次転写されたトナー像は、用紙Ｐに定着される。定着処理の完了した用紙Ｐは、定着部１４の上部から延設された用紙搬送路１１１を経由して、装置本体１１の頂部に設けられた排紙部１５の排紙トレイ１５１へ向けて排紙される。
【００５９】
前記排紙部１５は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって、形成され、この凹部の底部に排紙された用紙Ｐを受ける排紙トレイ１５１が形成されている。
【００６０】
次に、前記現像装置２３について、図２及び図３を参照して説明する。
【００６１】
なお、図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０に備えられる現像装置２３とその周辺を拡大して示す概略断面図である。また、図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０に備えられる現像装置２３による現像を説明するための概念図であって、感光体ドラム１３５、現像ローラ２３１、磁気ローラ２３２、及び穂切りブレード２３５の位置関係は、図２とは異なる。
【００６２】
前記現像装置２３は、上述したように、感光体ドラム１３５の周面上に形成された静電潜像をトナー像に現像するためのものである。そして、現像装置２３は、図２に示すように、現像容器２３６内に内装された、現像ローラ２３１、磁気ローラ２３２、及び攪拌搬送部材２３７が設けられている。そして、図３に示すように、現像ローラ２３１には、現像バイアス電圧印加部２３９が接続され、磁気ローラ２３２には、トナー供給バイアス電圧印加部２３６が接続されている。
【００６３】
前記現像容器２３６は、現像装置２３の外郭を構成し、キャリアとトナーとを含む２成分現像剤を収容する現像槽である。現像容器２３６には、現像ローラ２３１を感光体ドラム１３５に向けて露出させる開口２３６ａが形成されている。そして、現像容器２３６は、その下部に、仕切り部２３６ｂで仕切られた第１搬送路２３６ｃと第２搬送路２３６ｄが形成されている。また、現像容器２３６は、現像ローラ２３１、磁気ローラ２３２、及び攪拌搬送部材２３７を回転可能に保持している。
【００６４】
前記現像ローラ２３１は、感光体ドラム１３５と磁気ローラ２３２とのそれぞれと対向し、それらの対向した周面同士が近接した状態で離間して配置される。すなわち、現像ローラ２３１と感光体ドラム１３５とが、それぞれの周面が近接した状態で離間して配置され、感光体ドラム１３５にトナーを供給する現像領域Ｄを形成している。また、現像ローラ２３１と磁気ローラ２３２とも、それぞれの周面が近接した状態で離間して配置されている。
【００６５】
前記磁気ローラ２３２は、内部に固定配置された磁極部材Ｍによって、その周面にトナーを含む２成分現像剤を担持させ、その状態で回転させることによって、現像ローラ２３１の近傍まで搬送する。そうすることによって、磁気ローラ２３２は、２成分現像剤のトナーを現像ローラ２３１に供給する。
【００６６】
そして、現像ローラ２３１は、その周面に、磁気ローラ２３２から供給されたトナーを担持させ、その状態で回転させることによって、感光体ドラム１３５の近傍までトナーを搬送する。そうすることによって、感光体ドラム１３５の周面に予め形成された静電潜像をトナー像として顕像化（現像）する。
【００６７】
前記攪拌搬送部材２３７は、第１攪拌搬送部材（攪拌ミキサ）２３４と第２攪拌搬送部材（パドルミキサ）２３３とで構成される。第１攪拌搬送部材２３４は、第１搬送路２３６ｃ内に設けられ、第２攪拌搬送部材２３３は、第２搬送路２３６ｄ内に設けられる。
【００６８】
パドルミキサ２３３及び攪拌ミキサ２３４は、らせん状羽根を有して互いに逆方向に２成分現像剤を搬送しながら攪拌することによって、２成分現像剤に含まれるトナーを帯電させる。さらに、パドルミキサ２３３は、帯電させたトナーを含む２成分現像剤を磁気ローラ２３２に供給する。
【００６９】
穂切りブレード２３５は、その一先端が磁気ローラ２３２の周面に対向して配置され、磁気ローラ２３２上に担持された２成分現像剤の厚みを規制するものである。
【００７０】
そして、磁気ローラ２３２は、ローラ軸２３２ａ、磁極部材Ｍ、及び非磁性材からなる非磁性スリーブ２３２ｂを備える。磁気ローラ２３２は、上述したように、攪拌搬送部材２３７のパドルミキサ２３３により供給された現像剤を担持し、担持した現像剤からトナーを現像ローラ２３１に供給するものである。磁極部材Ｍは、断面扇形に形成された外周部の磁極の異なる複数の磁石が交互に配設され、ローラ軸２３２ａに接着等により固着されたものである。ローラ軸２３２ａは、非磁性スリーブ２３２ｂ内で、磁極部材Ｍと非磁性スリーブ２３２ｂとの間に所定の間隔を設けて、現像容器２３６に回転不能に支持される。非磁性スリーブ２３２ｂは、図示しないモータや歯車等からなる駆動機構により、矢符方向（現像ローラ２３１と同方向、図２では時計周り方向）に回転する。
【００７１】
そして、前記現像ローラ２３１は、固定軸２３１ａ、磁極部材２３１ｂ、及び非磁性の金属材料で円筒状に形成される現像スリーブ２３１ｃ等を備えて構成されている。固定軸２３１ａは、現像容器２３６に回転不能に支持される。磁極部材２３１ｂは、ローラ軸２３１ａに接着等により固着されたものである。そして、この固定軸２３１ａには、磁極部材２３１ｂと現像スリーブ２３１ｃとの間に所定の間隔を設けて、現像スリーブ２３１ｃが回転自在に、設けられる。現像スリーブ２３１ｃは、図示しないモータや歯車等からなる駆動機構により、矢符方向（図２では時計周り方向）に回転する。
【００７２】
トナー供給バイアス電圧印加部２３６は、トナー供給バイアス電圧を磁気ローラ２３２に印加するためのものである。トナー供給バイアス電圧を印加することによって、磁気ローラ２３２によって、現像ローラ２３１の近傍まで搬送された２成分現像剤のトナーを現像ローラ２３１に飛翔させる。
【００７３】
また、現像バイアス電圧印加部２３９は、現像バイアス電圧を現像ローラ２３１に印加するためのものである。現像バイアス電圧を印加することによって、現像ローラ２３１によって、感光体ドラム１３５の近傍まで搬送されたトナーを感光体ドラム１３５に飛翔させる。
【００７４】
具体的には、以下のようにして現像する（図３参照）。
【００７５】
パドルミキサ２３３及び攪拌ミキサ２３４で帯電されたトナー３０１とキャリア３０２とを含む２成分現像剤３０３は、磁気ローラ２３２に供給される。磁気ローラ２３２に供給された２成分現像剤３０３は、磁気ローラ２３２によって、現像ローラ２３１に向かって搬送される。磁気ローラ２３２によって搬送されている２成分現像剤３０３は、現像ローラ２３１の近傍まで搬送されるまでに、穂切りブレード２３５と磁気ローラ２３２との間を通過し、そうすることによって、現像剤層の厚さが規制される。そして、トナー供給バイアス電圧印加部２３６によって印加されたトナー供給バイアス電圧によって、現像ローラ２３１と磁気ローラ２３２との間には、電位差が発生している。よって、現像剤層の厚さが規制された２成分現像剤３０３は、現像ローラ２３１の近傍まで移動すると、この電位差によって、帯電されたトナー３０１のみが現像ローラ２３１に移動する。現像ローラ２３１に移動されたトナー３０１は、均一なトナー層となる。
【００７６】
なお、２成分現像剤３０３としては、例えば、トナー３０１とキャリア３０２とを含むものが用いられる。トナー３０１は、例えば、結着樹脂、着色剤、及び離型剤等を含むトナー粒子と、そのトナー粒子に外添される外添剤とを含んで構成されるもの等が挙げられる。このトナー３０１としては、いわゆる非磁性トナーと呼ばれるものが好ましく用いられる。キャリア３０２は、フェライト等からなる磁性粒子であり、トナー３０１を帯電させるためのものである。
【００７７】
なお、トナー３０１及びキャリア３０２は、予め所定量が現像装置２３の現像容器２３６内に充填されている。そして、トナー３０１は、図略の現像剤補給容器等の補給部から現像容器２３６内に適宜補給される。さらに、本実施形態に係る画像形成装置の場合、前記補給部からトナー３０１だけではなく、キャリア３０２もトナー３０１とともに補給する。すなわち、トナー３０１及びキャリア３０２を含む補給用現像剤を適宜補給する。
【００７８】
そして、感光体ドラム１３５と現像ローラ２３１との間にも、現像バイアス電圧印加部２３９によって、電位差が発生している。よって、現像ローラ２３１上のトナーが、感光体ドラム１３５の近傍まで移動すると、この電位差によって、トナー３０１が飛翔し、感光体ドラム１３５の周面上に形成された静電潜像の画像部に付着する、いわゆる非磁性非接触現像が行われる。このようにして現像装置２３は、静電潜像に基づく現像を行うことができる。
【００７９】
また、現像バイアス電圧印加部２３９は、交流電圧を印加する交流電源を備えている。すなわち、現像バイアス電圧印加部２３９によって印加される現像バイアス電圧としては、交流成分が含まれている。また、現像バイアス電圧印加部２３９は、直流電圧を印加する直流電源をさらに備えていてもよい。すなわち、現像バイアス電圧印加部２３９によって印加される現像バイアス電圧としては、直流成分に交流成分が重畳された重畳電圧であってもよい。
【００８０】
また、トナー供給バイアス電圧印加部２３６は、交流電圧を印加する交流電源と直流電圧を印加する直流電源とを備えている。すなわち、トナー供給バイアス電圧印加部２３６によって印加されるトナー供給バイアス電圧としては、直流成分に交流成分が重畳された重畳電圧である。
【００８１】
次に、前記攪拌搬送部材２３７について、図４を参照して説明する。なお、図４は、図２に示す現像装置２３における切断面線ＩＶ−ＩＶから見た前記攪拌搬送部材２３７及びその周辺を示す概略断面図である。
【００８２】
現像容器２３６には、前述のように、第１搬送路２３６ｃと、第２搬送路２３６ｄと、仕切り部２３６ｂとが形成されている。そして、現像容器２３６には、さらに、上流側連通部２３６ｅと、下流側連通部２３６ｆと、現像剤補給口２３６ｇと、現像剤排出口２３６ｈと、上流側壁部２３６ｉと、下流側壁部２３６ｊとが形成されている。なお、第１搬送路２３６ｃにおいて、図４の左側を上流側、図４の右側を下流側とし、第２搬送路２３６ｄにおいて、図４の右側を上流側、図４の左側を下流側とする。また、連通部及び側壁部は、第２搬送路２３６ｄを基準として、上流及び下流と呼称している。
【００８３】
仕切り部２３６ｂは、現像容器２３６の長手方向に延びて第１搬送路２３６ｃと第２搬送路２３６ｄとを並列させるように仕切っている。仕切り部２３６ｂの長手方向の右側端部は、上流側壁部２３６ｉの内壁部とともに上流側連通部２３６ｅを形成している。一方、仕切り部２３６ｂの長手方向の左側端部は、下流側壁部２３６ｊの内壁部とともに下流側連通部２３６ｆを形成している。そして、現像剤は、第１搬送路２３６ｃと、上流側連通部２３６ｅと、第２搬送路２３６ｄ、及び下流側連通部２３６ｆ内を循環することが可能である。
【００８４】
現像剤補給口２３６ｇは、現像容器２３６の上部に設けられた、図略の現像剤補給容器から新たなトナー及びキャリア、すなわち補給用現像剤を現像容器２３６内に補給するための開口である。現像剤補給口２３６ｇは、第１搬送路２３６ｃの上流側（図４の左側）に配置される。
【００８５】
現像剤排出口２３６ｈは、現像剤の補給によって、第１及び第２搬送路２３６ｃ、２３６ｄ内で余剰となった現像剤を排出するための開口である。現像剤排出口２３６ｈは、第２搬送路２３６ｄの下流側で第２搬送路２３６ｄの長手方向に連続して設けられる。
【００８６】
第１搬送路２３６ｃ内には、第１攪拌搬送部材２３４が配設されている。また、第２搬送路２３６ｄ内には、第２攪拌搬送部材２３３が配設されている。
【００８７】
第１攪拌搬送部材２３４は、回転軸２３４ｂと、第１螺旋羽根２３４ａとを有する。第１螺旋羽根２３４ａは、回転軸２３４ｂに一体に設けられ、回転軸２３４ｂの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成されている。また、第１螺旋羽根２３４ａは、第１搬送路２３６ｃの長手方向の両端部側まで延び、上流側及び下流側連通部２３６ｅ、２３６ｆにも対向して設けられている。回転軸２３４ｂは、現像容器２３６の上流側壁部２３６ｉと下流側壁部２３６ｊに回転可能に軸支されている。
【００８８】
第２攪拌搬送部材２３３は、回転軸２３３ｂと、第２螺旋羽根２３３ａとを有する。第２螺旋羽根２３３ａは、回転軸２３３ｂに一体に設けられ、回転軸２３３ｂの軸方向に第１螺旋羽根２３４ａと同じピッチで第１螺旋羽根２３４ａとは逆方向を向く（逆位相の）羽根で螺旋状に形成されている。また、第２螺旋羽根２３３ａは、磁気ローラ２３２の軸方向長さ以上の長さを有している。さらに、第２螺旋羽根２３３ａは、上流側連通部２３６ｅに対向する位置まで延びて設けられている。回転軸２３３ｂは、回転軸２３４ｂと平行に配置されている。また、回転軸２３３ｂは、現像容器２３６の上流側壁部２３６ｉと下流側壁部２３６ｊに回転可能に軸支されている。
【００８９】
また、回転軸２３３ｂには、第２螺旋羽根２３３ａとともに、減速搬送部２４１と規制部２４２及び排出羽根２４３が一体に配設されている。
【００９０】
減速搬送部２４１は、第２螺旋羽根２３３ａの左側に隣接するともに下流側連通部２３６ｆに対向して配置される。また、減速搬送部２４１は、第２螺旋羽根２３３ａと同方向を向く複数の羽根で螺旋状に形成され、かつ、第２螺旋羽根２３３ａの外径と同等以下のサイズで第２螺旋羽根２３３ａのピッチより小さく設定されている。減速搬送部２４１の羽根ピッチは、第２螺旋羽根２３３ａのピッチの１／６〜１／３となっており、これらの羽根が、下流側連通部２３６ｆの長手方向の開口幅に対向している。なお、減速搬送部２４１の羽根は、下流側連通部２３６ｆ開口の全幅に対向しなくともよいが、この場合には、規制部２４２側の羽根が、下流側連通部２３６ｆ開口に対向しているのがよい。
【００９１】
この構成によって、回転軸２３３ｂが回転すると、第２螺旋羽根２３３ａによって、第２搬送路２３６ｄ内で現像剤が比較的に速く搬送される。これに対して、減速搬送部２４１は、羽根ピッチが第２螺旋羽根２３３ａのピッチより小さいので、減速搬送部２４１が設けられている第２搬送路２３６ｄ内では、第２螺旋羽根２３３ａよりも現像剤の搬送速度が低下することになる。したがって、搬送される現像剤は、第２螺旋状羽根２３３ａの羽根の外周に倣い波打つように搬送路内を移動する。その際、第２螺旋羽根２３３ａのように螺旋状羽根のピッチが比較的に大きいと、現像剤の嵩高が大きく変動しながら現像剤が速く移動する。一方、減速搬送部２４１のように螺旋状羽根のピッチが比較的に小さいと、現像剤の嵩高の変動は小さく現像剤がゆっくりと移動することになる。
【００９２】
規制部２４２は、第２搬送路２３６ｄ内で下流側に搬送された現像剤を塞き止め、かつ、減速搬送部２４１において所定量以上になった現像剤を現像剤排出口２３６ｈに搬送することを可能にするものである。規制部２４２は、回転軸２３３ｂに設けられる螺旋状羽根からなる。そして、規制部２４２は、第２螺旋羽根２３３ａと逆方向を向く（逆位相の）羽根で螺旋状に形成されている。さらに、規制部２４２は、第２螺旋羽根２３３ａの外径と略同じで第２螺旋羽根２３３ａのピッチより小さく設定されている。また、規制部２４２は、下流側壁部２３６ｊ等の現像容器２３６の内壁部と規制部２４２の外周部において所定量の隙間を形成している。この隙間から余剰の現像剤が排出されることになる。
【００９３】
回転軸２３３ｂは、現像剤排出口２３６ｈ内まで延びている。現像剤排出口２３６ｈ内の回転軸２３３ｂには、排出羽根２４３が設けられている。排出羽根２４３は、第２螺旋羽根２３３ａと同じ方向を向く螺旋状の羽根からなる。そして、排出羽根２４３は、第２螺旋羽根２３３ａよりピッチが小さく、また、羽根の外周が小さくなっている。したがって、回転軸２３３ｂが回転すると、排出羽根２４３も回転する。このような排出羽根２４３が回転することによって、規制部２４２を乗り越えて現像剤排出口２３６ｈ内に搬送された余剰現像剤は、図４の左側に送られて、現像容器２３６外に排出されるようになっている。なお、排出羽根２４３、規制部２４２、減速搬送部２４１、及び第２螺旋羽根２３３ａは、合成樹脂によって回転軸２３３ｂと一体に樹脂成型される。
【００９４】
現像容器２３６の外壁には、歯車２５１〜２５４が配設されている。歯車２５１、２５２は、回転軸２３４ａに固着されている。歯車２５４は、回転軸２３３ｂに固着されている。歯車２５３は、現像容器２３６に回転可能に保持されて、歯車２５２、２５４に噛合している。
【００９５】
したがって、新たに現像剤を補給していない現像時には、モータ等の駆動源によって、歯車２５１が回転すると、回転軸２３４ｂとともに第１螺旋羽根２３４ａが回転する。そして、第１螺旋羽根２３４ａの回転によって、第１搬送路２３６ｃ内の現像剤は、矢印Ｐ方向に搬送される。その後、搬送された現像剤は、上流側連通部２３６ｅを通って第２搬送路２３６ｄ内に搬送される。さらに、回転軸２３３ｂと連動する第２螺旋羽根２３３ａが、回転軸２３３ｂとともに回転すると、第２螺旋羽根２３３ａによって、第２搬送路２３６ｄ内に搬送された現像剤は、矢印Ｑ方向に搬送され、減速搬送部２４１に搬送される。その際、第１螺旋羽根２３４ａ及び第２螺旋羽根２３３ａの回転によって、現像剤は、その嵩高を大きく変動させながら比較的に速く搬送される。一方、減速搬送部２４１近傍では、減速搬送部２４１の回転によって、現像剤の嵩高の変動が小さく、現像剤は、比較的にゆっくりと搬送される。このように比較的ゆっくりと搬送されることによって、現像剤は、規制部２４２を乗り越えることなく、下流側連通部２３６ｆを通って第１搬送路２３６ｃに搬送される。
【００９６】
このように現像剤は、第１搬送路２３６ｃから、上流側連通部２３６ｅ、第２搬送路２３６ｄ、及び下流側連通部２３６ｆと循環しながら撹拌されて、撹拌された現像剤が磁気ローラ２３２に供給される。
【００９７】
次に、現像剤補給口２３６ｇから現像剤が補給される場合について説明する。現像によってトナーが消費されると、現像剤補給口２３６ｇから第１搬送路２３６ｃ内に、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤が補給される。
【００９８】
補給された現像剤は、現像時と同様に、第１螺旋羽根２３４ａによって、第１搬送路２３６ｃ内を矢印Ｐ方向に搬送される。その後、搬送された現像剤は、上流側連通部２３６ｅを通って第２搬送路２３６ｄ内に搬送される。さらに、第２螺旋羽根２３３ａによって、現像剤は、第２搬送路２３６ｄ内を矢印Ｑ方向に搬送され、減速搬送部２４１に搬送される。回転軸２３３ｂの回転にともなって規制部２４２が回転すると、規制部２４２によって、第２螺旋羽根２３３ａによる現像剤搬送方向とは逆方向の搬送力が現像剤に付与される。この規制部２４２によって、減速搬送部２４１近傍で現像剤が塞き止められて嵩高となり、余剰の現像剤が規制部２４２を乗り越えて現像剤排出口２３６ｈを介して現像容器２３６外に排出される。
【００９９】
本発明の実施形態に係る画像形成装置は、上記のような、トナーのみを補給するだけではなく、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を補給する画像形成装置、いわゆるトリクル現像方式の画像形成装置において、現像容器に収容されている２成分現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＡとし、現像剤補給容器から現像剤補給口を通して現像容器に補給される補給用現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記補給用現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＢとした場合、下記式（１）を満たすものである。なお、本発明においては、トナーのみを補給するだけではなく、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を補給する画像形成装置、いわゆるトリクル現像方式の画像形成装置であれば、上記の構成の画像形成装置に限定されない。すなわち、本発明の実施形態に係る画像形成装置は、トナー及びキャリアを含む２成分現像剤を収容する現像槽と、トナー及びキャリアを含む補給用現像剤を前記現像槽に補給する補給部とを備え、前記２成分現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記２成分現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＡとし、前記補給用現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記補給用現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＢとした場合、下記式（１）を満たすものであればよい。
【０１００】
０．７＜Ｂ／Ａ＜０．９６ （１）
このような画像形成装置によれば、長期間にわたって画像形成を行っても、トナーの帯電量が低下しにくく、かぶりの発生等が抑制された高画質な画像を形成することができる。
【０１０１】
このことは、以下のことによると推察される。
【０１０２】
まず、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに無機微粒子を付着させておくことによって、補給用現像剤を現像槽に補給した直後に、補給用現像剤のキャリアに、トナーの外添剤である無機微粒子が優先的に移行することを抑制することができると考えられる。
【０１０３】
そして、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａが高すぎたり、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂが低すぎたりして、Ｂ／Ａが０．７以下であれば、補給用現像剤のキャリアに無機微粒子を予め付着させておく効果が低くなると考えられる。よって、２成分現像剤のキャリアの帯電付与性能が低くなりすぎたり、補給用現像剤のキャリアの帯電付与性能が高くなりすぎると考えられる。このことにより、現像槽内のトナーの帯電が不充分となり、トナーの帯電不良等によるかぶり等が発生し、良好な画像を形成できない可能性がある。
【０１０４】
また、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａが低すぎたり、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂが高すぎたりして、Ｂ／Ａが０．９６以上であれば、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアの帯電付与性能と、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアの帯電付与性能との差を小さくなるものの、２成分現像剤のキャリアの帯電付与性能が高くなりすぎたり、補給用現像剤のキャリアの帯電付与性能が低くなりすぎると考えられる。このことにより、現像槽内のトナーの帯電が不充分となり、トナーの帯電不良等によるかぶり等が発生し、良好な画像を形成できない可能性がある。
【０１０５】
これらに対して、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合を、上記式（１）を満たすように、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合より高くすることによって、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアの帯電付与性能と、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアの帯電付与性能との差を小さくすることができると考えられる。
【０１０６】
これらのことから、補給用現像剤を現像槽に補給した直後に、補給用現像剤のキャリアに、トナーの外添剤である無機微粒子が優先的に移行することが抑制され、２成分現像剤のキャリアと、補給用現像剤のキャリアとの帯電付与性能との差を小さくすることができるので、トナーが充分に帯電され、その帯電状態も均一になると考えられる。よって、トナーの帯電量が低下しにくく、かぶりの発生等が抑制された高画質な画像を形成することができると考えられる。
【０１０７】
また、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａ及び前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂが上記式（１）を満たしていればよいが、下記式（２）を満たすことが好ましい。
【０１０８】
０．８≦Ｂ／Ａ≦０．９ （２）
そうすることによって、より高画質な画像を形成することができる。このことは、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアの帯電付与性能と、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアの帯電付与性能との差を好適に小さくできることによると考えられる。
【０１０９】
なお、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａは、例えば、以下のようにして求めることができる。
【０１１０】
まず、前記２成分現像剤から、トナーを分離する。そして、トナーを分離することによって得られたキャリアを、蛍光Ｘ線分析装置を用いて、含有される元素の濃度を測定する。そうすることによって、無機微粒子にのみに含有される元素、例えば、無機微粒子としてシリカ粒子を用いた場合、含有されるケイ素の濃度を測定する。次に、前記補給用現像剤からトナーを分離して得られるキャリアに含有される、無機微粒子にのみに含有される元素の濃度を測定する。そうすることによって得られた、前記補給用現像剤からトナーを分離して得られるキャリアに含有される、無機微粒子にのみに含有される元素の濃度を、前記２成分現像剤からトナーを分離して得られるキャリアに含有される、無機微粒子にのみに含有される元素の濃度で除することによって、Ｂ／Ａが求められる。なお、前記蛍光Ｘ線分析装置としては、特に限定されないが、例えば、株式会社リガク製のＲＩＸ２１００等を用いることができる。
【０１１１】
また、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａと前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂとは、その関係が、上記式（１）を満たすように、前記２成分現像剤のキャリアと前記補給用現像剤のキャリアとに、それぞれ無機微粒子が付着されるようにすればよく、その方法は、特に限定されない。例えば、上記式（１）を満たすように、現像剤の攪拌速度等を調整してもよいし、上記式（１）を満たすように、２成分現像剤及び補給用現像剤の各現像剤の組成を調整してもよい。より具体的には、２成分現像剤及び補給用現像剤の各現像剤に含まれるキャリアの表面状態を変化させたり、キャリアとトナーとの混合比率を変化させて、その表面に付着される無機微粒子の量が上記式（１）を満たすようにしてもよい。
【０１１２】
また、前記２成分現像剤のキャリアと前記補給用現像剤のキャリアとのそれぞれに付着されている無機微粒子は、特に限定されない。例えば、トナーに、外添剤として含まれる無機微粒子が、キャリアに移行して付着したもの等が挙げられる。すなわち、前記２成分現像剤及び前記補給用現像剤に含まれるトナーが、それぞれ、トナー母粒子と、前記トナー母粒子に外添される無機微粒子とを含み、前記２成分現像剤及び前記補給用現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子が、それぞれ、前記トナーに含まれる無機微粒子が前記キャリアに移行したもの等が挙げられる。このようなトナーから移行される無機微粒子の量が、上記式（１）を満たすようにすることが好ましい。そうすることによって、より長期間にわたって、高画質な画像を形成することができる。このことは、前記２成分現像剤に含まれるキャリアにトナーから移行して、付着される無機微粒子の量と、前記補給用現像剤に含まれるキャリアにトナーから移行して、付着される無機微粒子の量との両者を、好適に調整できることによると考えられる。
【０１１３】
ここで用いられる２成分現像剤及び補給用現像剤は、上記式（１）を満たすことができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、以下のようなものが挙げられる。
【０１１４】
［２成分現像剤］
前記２成分現像剤は、トナーとキャリアとを含むものである。そして、そのトナーとしては、結着樹脂及び着色剤等を含有するトナー母粒子と、前記トナー母粒子に外添される無機微粒子とを含むものが挙げられる。
【０１１５】
＜トナー母粒子＞
また、前記トナー母粒子としては、トナー母粒子として使用可能な形態のものであれば、特に限定されない。また、その粒子径としては、具体的には、例えば、体積平均粒子径で、４．５〜９μｍであることが好ましい。
【０１１６】
（結着樹脂）
前記結着樹脂としては、従来からトナー母粒子の結着樹脂として用いられるものであれば、特に制限なく用いることができる。具体的には、例えば、スチレン−アクリル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等のポリスチレン系樹脂；アクリル系樹脂；ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のオレフィン系樹脂；塩化ビニル系樹脂；ポリエステル系樹脂；ポリアミド系樹脂；ポリウレタン系樹脂；ポリビニルアルコール系樹脂；ビニルエーテル系樹脂；Ｎ−ビニル系樹脂等が挙げられる。この中でも、ポリエステル系樹脂が、比較的軟化点が低く、低温定着性に優れ、非オフセット温度範囲が広い点から好ましく用いられる。また、前記結着樹脂としては、上記各結着樹脂を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１１７】
前記ポリエステル系樹脂としては、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分との縮重合又は共縮重合によって得られるもの等が挙げられる。また、ポリエステル系樹脂を合成する際に用いられる成分としては、以下のものが挙げられる。
【０１１８】
前記アルコール成分としては、ポリエステル系樹脂を合成するためのアルコールとして使用可能なものであれば、特に限定されない。また、前記アルコール成分としては、分子内に水酸基を２個以上有するアルコール（２価以上のアルコール）が含まれている必要がある。前記アルコール成分として用いられるもののうち、２価のアルコールとしては、具体的には、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、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のジオール類；ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡ等のビスフェノール類等が挙げられる。また、前記アルコール成分として用いられるもののうち、３価以上のアルコールとしては、具体的には、例えば、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。また、前記アルコール成分としては、上記各成分を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１１９】
また、前記カルボン酸成分としては、ポリエステル系樹脂を合成するためのカルボン酸として使用可能なものであれば、特に限定されない。また、前記カルボン酸成分としては、カルボン酸だけではなく、カルボン酸の、酸無水物や低級アルキルエステル等も含まれる。そして、前記カルボン酸成分としては、カルボン酸の分子内に水酸基を２個以上有するカルボン酸（２価以上のカルボン酸）が含まれている必要がある。前記カルボン酸として用いられるもののうち、２価のカルボン酸としては、具体的には、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、アルキルコハク酸、及びアルケニルコハク酸等が挙げられる。アルキルコハク酸としては、例えば、ｎ−ブチルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、イソドデシルコハク酸等が挙げられ、アルケニルコハク酸としては、例えば、ｎ−ブテニルコハク酸、イソブチルコハク酸、イソブテニルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸等が挙げられる。また、前記カルボン酸として用いられるもののうち、３価以上のカルボン酸としては、具体的には、例えば、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリメリット酸）、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸等が挙げられる。また、前記カルボン酸成分としては、上記各成分を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１２０】
前記ポリスチレン系樹脂としては、スチレンの単独重合体でも、スチレンと共重合可能な他の共重合モノマーとの共重合体でもよい。前記共重合モノマーとしては、ｐ−クロロスチレン；ビニルナフタレン；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のオレフィン系炭化水素（アルケン）；塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類；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、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−クロロエチル、アクリル酸フェニル、α−クロロアクリル酸メチル等のアクリル酸エステル；メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ブチル等のメタクリル酸エステル；アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸誘導体；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；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−ビニルピロリデン等のＮ−ビニル化合物等が挙げられる。また、前記共重合モノマーとしては、上記各モノマーを単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１２１】
前記結着樹脂としては、定着性の観点から、上記のような熱可塑性樹脂を用いることが好ましいが、熱可塑性樹脂のみである必要はなく、架橋剤や熱硬化性樹脂を熱可塑性樹脂に組み合わせて用いてもよい。このように結着樹脂内に一部架橋構造を導入することにより、トナーの用紙への定着時における定着性の低下を抑制しつつ、耐オフセット性を向上させることができる。
【０１２２】
前記熱硬化性樹脂としては、具体的には、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリアルキレンエーテル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂等のエポキシ系樹脂、シアネート樹脂等のシアネート系樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１２３】
（着色剤）
前記着色剤としては、トナーとして所望の色になるように、公知の顔料や染料を用いることができる。具体的には、例えば、色に応じて、以下のような着色剤が挙げられる。
【０１２４】
黒色顔料としては、例えば、アセチレンブラック、ランプブラック、アニリンブラック等のカーボンブラック等が挙げられる。黄色顔料としては、例えば、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、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Ｇ、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、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０等が挙げられる。橙色顔料としては、例えば、赤口黄鉛、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、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ等が挙げられる。赤色顔料として、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウム、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、ウオ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、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２３８等が挙げられる。紫色顔料としては、例えば、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等が挙げられる。青色顔料としては、例えば、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、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、インダスレンブルーＢＣ、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３（銅フタロシアニンブルー顔料）等が挙げられる。緑色顔料としては、例えば、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、ファナルイエローグリーンＧ等が挙げられる。白色顔料としては、例えば、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等が挙げられる。例えば、シアントナーの着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３（銅フタロシアニンブルー顔料）が好ましい。また、染料としては、例えば、アシッドバイオレット等が挙げられる。
【０１２５】
前記着色剤の含有量としては、特に限定されないが、好適な画像濃度を達成するためにも、前記結着樹脂１００質量部に対して、１〜１０質量部であることが好ましい。
【０１２６】
（ワックス）
前記トナー母粒子には、定着性やオフセット性を向上させるために、ワックスを含有させることが一般的である。
【０１２７】
前記ワックスとしては、従来からトナー母粒子のワックス類として用いられるものであれば、特に制限なく用いることができる。好ましくは、例えば、ポリエチレンワックスやポリプロピレンワックス等のオレフィン系ワックス、ポリテトラフルオロエチレン系ワックス等のフッ素樹脂系ワックス、フィッシャートロプシュワックス、パラフィンワックス、エステルワックス、モンタンワックス、ライスワックス等が挙げられる。これらワックスは単独で用いても、２種以上を組み合せて用いてもよい。かかるワックスを添加することにより、オフセット性や像スミアリングをより効率的に防止することができる。
【０１２８】
前記ワックスの含有量としては、特に限定されないが、前記結着樹脂１００質量部に対して、１〜５質量部であることが好ましい。ワックスの含有量が少なすぎる場合には、オフセット性や像スミアリング等を効率的に防止することができない可能性がある。一方、ワックスの配合量が多すぎる場合には、トナー同士が融着してしまい、保存安定性が低下する可能性がある。
【０１２９】
（電荷制御剤）
前記トナー母粒子には、トナーの摩擦帯電性等の帯電性を制御するために、電荷制御剤を含有させることが一般的である。前記電荷制御剤は、帯電レベルや帯電立ち上がり特性（短時間で、一定の電荷レベルに帯電するかの指標）を著しく向上させ、耐久性や安定性に優れた特性等を得るために配合される。すなわち、トナーを正帯電させて現像に供する場合には、正帯電性の電荷制御剤（正帯電性電荷制御剤）を添加することができ、負帯電させて現像に供する場合には、負帯電性の電荷制御剤（負帯電性電荷制御剤）を添加することができる。
【０１３０】
前記電荷制御剤としては、従来からトナー母粒子の電荷制御剤として用いられるものであれば、特に制限なく用いることができる。
【０１３１】
正帯電性の電荷制御剤の具体例としては、例えば、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、オルトオキサジン、メタオキサジン、パラオキサジン、オルトチアジン、メタチアジン、パラチアジン、１，２，３−トリアジン、１，２，４−トリアジン、１，３，５−トリアジン、１，２，４−オキサジアジン、１，３，４−オキサジアジン、１，２，６−オキサジアジン、１，３，４−チアジアジン、１，３，５−チアジアジン、１，２，３，４−テトラジン、１，２，４，５−テトラジン、１，２，３，５−テトラジン、１，２，４，６−オキサトリアジン、１，３，４，５−オキサトリアジン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン等のアジン化合物；アジンファストレッドＦＣ、アジンファストレッド１２ＢＫ、アジンバイオレットＢＯ、アジンブラウン３Ｇ、アジンライトブラウンＧＲ、アジンダークグリーンＢＨ／Ｃ、アジンディープブラックＥＷ及びアジンディーブラック３ＲＬ等のアジン化合物からなる直接染料；ニグロシン、ニグロシン塩、ニグロシン誘導体等のニグロシン化合物；ニグロシンＢＫ、ニグロシンＮＢ、ニグロシンＺ等のニグロシン化合物からなる酸性染料；ナフテン酸又は高級脂肪酸の金属塩類；アルコキシル化アミン；アルキルアミド；ベンジルメチルヘキシルデシルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウムクロライド等の４級アンモニウム塩が挙げられる。これらは、単独で用いても、２種以上を組み合せて用いてもよい。特に、ニグロシン化合物は、より迅速な立ち上がり性が得られる観点から、正帯電性トナーとしての使用に最適である。
【０１３２】
また、前記正帯電性電荷制御剤として、４級アンモニウム塩、カルボン酸塩又はカルボキシル基を官能基として有する樹脂又はオリゴマ−等も使用することができる。より具体的には、４級アンモニウム塩を有するスチレン系樹脂、４級アンモニウム塩を有するアクリル系樹脂、４級アンモニウム塩を有するスチレン−アクリル系樹脂、４級アンモニウム塩を有するポリエステル系樹脂、カルボン酸塩を有するスチレン系樹脂、カルボン酸塩を有するアクリル系樹脂、カルボン酸塩を有するスチレン−アクリル系樹脂、カルボン酸塩を有するポリエステル系樹脂、カルボキシル基を有するポリスチレン系樹脂、カルボキシル基を有するアクリル系樹脂、カルボキシル基を有するスチレン−アクリル系樹脂、カルボキシル基を有するポリエステル系樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１３３】
特に、４級アンモニウム塩を官能基として有するスチレン−アクリル系共重合樹脂は、帯電量を所望の範囲内の値に容易に調節することができる観点から、最適である。この場合において、上記スチレン単位と共重合させる好ましいアクリル系コモノマーとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｉｓｏ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉｓｏ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ｎ−ブチル、メタアクリル酸ｉｓｏ−ブチル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。また、４級アンモニウム塩としては、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートから第４級化の工程を経て誘導される単位が用いられる。誘導されるジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートとしては、例えば、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジブチルアミノエチル（メタ）アクリレート等のジ（低級アルキル）アミノエチル（メタ）アクリレート；ジメチルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドが好ましく用いられる。また、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等のヒドロキシ基含有重合性モノマーを重合時に併用することもできる。
【０１３４】
負帯電性を示す電荷制御剤としては、例えば、有機金属錯体、キレート化合物が有効である。キレート化合物の例として、アルミニウムアセチルアセトナート、鉄（ＩＩ）アセチルアセトナート、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸クロム等が挙げられる。有機金属錯体としては、アセチルアセトン金属錯体、サリチル酸系金属錯体又は塩が好ましく、サリチル酸系金属錯体又はサリチル酸系金属塩が特に好ましい。
【０１３５】
前記電荷制御剤の含有量としては、前記結着樹脂１００質量部に対して、０．５〜１５質量部であることが好ましく、０．５〜８質量部であることがより好ましく、０．５〜７質量部であることがさらに好ましい。電荷制御剤の含有量が少なすぎる場合には、所定極性にトナーを安定して帯電することが困難となる可能性がある。よって、このような所定極性にトナーを安定して帯電することが困難となったトナーを用いて静電潜像の現像を行って画像形成を行ったとき、画像濃度が低くなったり、画像濃度を一定に維持しにくくなるおそれがある。また、電荷制御剤の分散不良が起こりやすく、いわゆるカブリの原因となったり、感光体汚染が激しくなる等の傾向がある。一方、電荷制御剤の添加量が多すぎる場合には、耐環境性、特に高温高湿下での帯電不良、画像不良の原因となり、感光体汚染等の欠点が生じやすくなる可能性がある。
【０１３６】
（製造方法）
また、前記トナー母粒子の製造方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、粉砕法や重合法等が挙げられる。前記粉砕法による前記トナー母粒子の製造方法としては、例えば、以下のようにして製造することができる。
【０１３７】
まず、上記の、結着樹脂及び着色剤等のトナー母粒子を構成する各成分を混合機等で混合する。前記混合機としては、公知のものを使用でき、例えば、ヘンシェルミキサ、スーパーミキサ、メカノミル等のヘンシェルタイプの混合装置、オングミル、ハイブリダイゼーションシステム、コスモシステム等が挙げられる。この中でも、ヘンシェルミキサが好ましい。
【０１３８】
次に、得られた混合物を混練機等で溶融混練する。前記混練機としては、公知のものを使用でき、例えば、２軸押出機等の押出機、三本ロールミル、ラボブラストミル等が挙げられ、押出機が好適に用いられる。また、溶融混練時の温度としては、前記結着樹脂の軟化点以上であって、前記結着樹脂の熱分解温度未満の温度であることが好ましい。
【０１３９】
次に、得られた溶融混練物を冷却機で冷却して固形物とし、その固形物を粉砕機等で粉砕する。前記冷却機としては、公知のものを使用でき、例えば、ドラムフレーカ等が挙げられる。また、前記粉砕機としては、公知のものを使用でき、例えば、超音速ジェット気流を利用して粉砕するジェット式粉砕機（ジェットミル）等の気流式粉砕機、ターボミル等の機械式粉砕機や衝撃式粉砕機等が挙げられ、気流式粉砕機が好適に用いられる。
【０１４０】
最後に、得られた粉砕物を分級機等で分級する。分級することによって、過粉砕物や粗粉を除去することができ、所望のトナー母粒子を得ることができる。前記分級機としては、公知のものを使用でき、例えば、エルボージェット分級機等の旋回式風力分級機（ロータリー式風力分級機）等の風力分級機や遠心力分級機等が挙げられ、風力分級機が好適に用いられる。
【０１４１】
（外添）
前記トナーは、前記トナー母粒子に対して、無機微粒子を外添剤として外添して得られるものである。すなわち、前記トナー母粒子に外添処理を施すことによって得られるものである。
【０１４２】
前記外添処理としては、従来公知の外添処理であれば、限定なく用いることができる。具体的には、例えば、前記トナー母粒子に外添剤を添加し、攪拌機等で攪拌させることによって、前記トナー母粒子の表面に外添剤を付着又は固着させる処理である。
【０１４３】
前記無機微粒子としては、トナーの外添剤として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、二酸化チタン粒子（チタニア粒子）、二酸化ケイ素粒子（シリカ粒子）、酸化アルミニウム粒子（アルミナ粒子）、酸化亜鉛粒子、及びマグネタイト粒子等の無機微粒子等が挙げられる。この中でも、二酸化チタン粒子、二酸化ケイ素粒子、酸化アルミニウム粒子が、流動性、帯電性、及び研磨性に優れる点から好ましい。また、前記外添剤としては、上記外添剤を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１４４】
また、前記外添剤のトナー母粒子に対する添加量は、前記トナー母粒子１００質量部に対して、０．２〜３質量部であることが好ましい。
【０１４５】
前記攪拌機としては、従来公知の攪拌機を限定なく使用できる。具体的には、例えば、タービン型攪拌機、ヘンシェルミキサ、スーパーミキサ等の一般的な攪拌機等が挙げられ、ヘンシェルミキサが好適に用いられる。
【０１４６】
＜キャリア＞
前記キャリアとしては、現像剤のキャリアとして用いられるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、フェライトキャリアや、コア材と前記コア材を被覆するコート樹脂とを含むキャリア等が挙げられる。
【０１４７】
また、前記コア材としては、従来から電子写真用現像剤（２成分現像剤）のキャリアとして用いられているものであれば、特に限定なく用いることができる。具体的には、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の金属、前記金属を含む合金、フェライトやマグネタイト等の鉄系酸化物、及びこれらの混合物等の磁性材料を含有する磁性粒子等が挙げられる。前記磁性粒子としては、例えば、前記磁性材料を、焼結及びアトマイズ等を行うことによって製造した磁性体粒子等が挙げられる。これらの中でも、フェライト粒子が好ましい。
【０１４８】
また、前記コア材の粒子径としては、体積中心径で、２０〜５０μｍであることが好ましく、２５〜４５μｍであることがより好ましい。なお、ここでの体積中心径は、例えば、電子顕微鏡による測定、レーザ回折散乱法等による測定、及び一般的な粒度計等を用いた測定によって、計測することができる。
【０１４９】
前記コート樹脂としては、キャリアのコート樹脂として用いられるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素含有アクリル樹脂等のアクリル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、及びポリアミドイミド樹脂等が挙げられる。この中でも、フッ素含有アクリル樹脂が好ましい。また、前記コート樹脂は、上記各コート樹脂を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１５０】
また、前記コート樹脂のコア材に対する被覆量としては、特に限定されない。具体的には、例えば、前記コア材１００質量部に対して、０．５〜１０質量部であることが好ましい。前記コート樹脂の被覆量が少なすぎると、コート樹脂によって、帯電安定性や耐久性等を充分に高めることができない可能性がある。また、前記コート樹脂の被覆量が多すぎると、厚い被覆層によってキャリアコア材の磁気が遮蔽され、キャリアが現像ローラに磁気的に担持されにくくなり感光体にキャリアが飛ぶ現象が発生しやすくなる。よって、前記コート樹脂の被覆量が上記範囲内であることによって、コート樹脂が削れることや剥がれること等を抑制でき、さらに、帯電安定性を高めることができると考えられ、より高画質な画像を長期間にわたって形成することができる。
【０１５１】
また、前記キャリアの製造方法としては、前記コート樹脂が前記コア材に被覆されれば、特に限定されない。具体的には、例えば、液状の前記コート樹脂を、前記コア材に被覆した後に熱処理することによって、前記コート樹脂を固化させる方法等が挙げられる。前記被覆方法としては、例えば、流動コーティング法や浸漬法等が挙げられる。
【０１５２】
前記２成分現像剤中のトナー濃度は、３〜２０質量％であることが好ましく、５〜１５質量％であることがより好ましい。トナー濃度が低すぎる場合には、画像濃度が薄くなりすぎる傾向がある。一方、トナー濃度が高すぎる場合には、現像装置内でトナー飛散が発生し、機内汚れや転写紙上の所望しない箇所にトナーが付着する不具合が生じる虞がある。
【０１５３】
［補給用現像剤］
次に、補給用現像剤について説明する。
【０１５４】
前記補給用現像剤は、トナーとキャリアとを含むものである。そして、そのトナーとしては、結着樹脂及び着色剤等を含有するトナー母粒子と、前記トナー母粒子に外添される無機微粒子とを含むものが挙げられる。
【０１５５】
前記補給用現像剤における、前記トナー及び前記キャリアは、前記２成分現像剤と同様のものを用いることができる。
【０１５６】
前記補給用現像剤は、前記２成分現像剤と異なり、キャリアに比べてトナーの含有量が多い。すなわち、前記補給用現像剤は、トナーを現像槽に補給するとともに、少量のキャリアも補給するものである。具体的には、前記キャリアの含有量が、前記トナー１００質量部に対して、１〜２０質量部であることが好ましく、１〜１０質量部であることがより好ましい。キャリアの含有量が少なすぎると、トナーを補給する際に、キャリアも補給することによって、発揮されうるキャリアの性能の低下を長期間にわたって充分に抑制するという効果を充分に発揮できない可能性がある。すなわち、トリクル現像方式にしたことによる効果を充分に発揮できない可能性がある。よって、画像形成装置の長寿命化を充分に達成できない可能性がある。また、キャリアの含有量が多すぎると、現像槽に補給される前、すなわち、現像剤補給容器内で、キャリアの偏析を起こす可能性がある。また、この偏析を防止するために、現像剤補給容器内での攪拌性を高めると、キャリアの劣化が進行してしまうおそれがある。よって、前記補給用現像剤のキャリアの含有量を上記範囲内にすることによって、より長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができる。このことは、以下のことによると考えられる。このような補給用現像剤を用いることによって、良好な画像濃度等の高画質な画像を得ることができる適切なトナー濃度を実現でき、さらに、キャリアに付着される無機微粒子の量を好適に調整できると考えられる。よって、キャリアの性能の低下を長期間にわたって充分に抑制することができると考えられる。
【実施例】
【０１５７】
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は実施例により何ら限定されるものではない。
【０１５８】
［実施例１］
まず、実施例１で用いた２成分現像剤の製造方法について説明する。
【０１５９】
（トナーの製造）
まず、結着樹脂として、ビスフェノールＡとフマル酸とを重縮合して得られたポリエステル樹脂（花王株式会社製のタフトンＮＥ−１１１０）１００質量部、着色剤として、カーボンブラック（三菱化学株式会社製のＭＡ−１００）４質量部、ワックスとして、フィッシャートロプシュワックス（日本精蝋株式会社製のＦＴ−１００）３質量部、電荷制御剤として、４級アンモニウム塩化合物（オリエント化学工業株式会社製のＰ−５１）２質量部を、ヘンシェルミキサ（日本コークス工業株式会社製）で２分間混合した。その後、得られた混合物を２軸押出機（株式会社池貝製のＰＣＭ−３０）で溶融混練した。そして、得られた溶融混練物を気流式粉砕機（日本ニューマチック工業株式会社製のジェットミルＩＤＳ−２）で微粉砕し、風力分級機（ホソカワミクロン株式会社製のＴＰＳ分級機）で分級処理した。そうすることによって、体積平均粒子径７μｍのトナー母粒子が得られた。なお、トナー母粒子の体積平均粒子径は、粒度計（ベックマンコールター株式会社製のマルチサイザー３）によって、測定した。
【０１６０】
次に、得られたトナー母粒子１００質量部に対して、外添剤（無機微粒子）として、シリカ粒子（キャボット社製のＴＧ−８２０）２質量部を添加し、同上のヘンシェルミキサで、３０００ｒｐｍ、１０分間混合した。そうすることによって、ブラックトナー（無機微粒子が外添されたトナー母粒子）が得られた。
【０１６１】
（キャリアの製造）
まず、エポキシ樹脂溶液（三菱化学株式会社製のエピコート１００１Ｔ７５）３０質量部と、フッ素含有アクリル樹脂（日本ペイント株式会社製のＦＳ７０１）７０質量部とを、均一な溶液が得られるまで攪拌させた。そうすることによって、コート樹脂溶液が得られた。
【０１６２】
次に、コア材として、フェライトコアキャリア（パウダーテック株式会社製のＥＦ−３５Ｂ、体積中心径３５μｍ、質量磁化の強さ６８ｅｍｕ／ｇ）を用い、このコア材１００質量部に対して、前記コート樹脂５質量部を、流動コーティング装置（株式会社パウレック製のＭＰ−１）を用いて被覆した。その後、２８０℃で１時間、熱処理した。そうすることによって、前記コア材に被覆されたコート樹脂が固化され、キャリア（コート樹脂が被覆されたコア材）が得られた。
【０１６３】
（補給用現像剤の製造）
まず、前記トナー１ｋｇと前記キャリア１００ｇとを、３Ｌのポリ容器に収容し、トナーとキャリアとを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数６０ｒｐｍで、３分間振盪させた。そうすることによって、補給用現像剤が得られた。なお、ここでのキャリアの含有量は、トナー１００質量部に対して１０質量部であった。
【０１６４】
そして、得られた補給用現像剤から、トナーを吸引して分離した。トナーを分離することによって得られたキャリアを、蛍光Ｘ線分析装置（株式会社リガク製のＲＩＸ２１００）を用いて、元素の濃度を測定した。その際、無機微粒子にのみに含有される元素、すなわち、ここでは、無機微粒子としてシリカ粒子を用いているので、ケイ素の濃度を測定した。測定されたケイ素の濃度は、０．０４０質量％であった。
【０１６５】
（２成分現像剤の製造）
まず、前記キャリア１ｋｇを１Ｌのポリ容器に収容し、キャリアを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数１２０ｒｐｍで、２０分間振盪させた。そうすることによって、表面の荒れたキャリアが得られた。そして、得られたキャリア１ｋｇと、前記トナー１００ｇとを、３Ｌのポリ容器に収容し、トナーとキャリアとの温度を４０℃に調温した。そのトナーとキャリアとを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数６０ｒｐｍで、２０分間振盪させた。そうすることによって、２成分現像剤が得られた。
【０１６６】
そして、得られた２成分現像剤から、トナーを吸引して分離した。トナーを分離することによって得られたキャリアを、蛍光Ｘ線分析装置（株式会社リガク製のＲＩＸ２１００）を用いて、元素の濃度を測定した。その際、無機微粒子にのみに含有される元素、すなわち、ここでは、無機微粒子としてシリカ粒子を用いているので、ケイ素の濃度を測定した。測定されたケイ素の濃度は、０．０５０質量％であった。
【０１６７】
以上のことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、０．８であった。なお、前記無機微粒子の種類、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａ、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂ、Ｂ／Ａ、及び補給用現像剤における、トナー１００質量部に対するキャリアの含有量（質量部）を、下記表１にまとめて示す。
【０１６８】
次に、京セラミタ株式会社製のカラーＭＦＰ（ＫＭ−Ｃ３２３２）をトリクル現像方式に改造した画像形成装置を用い、その改造した画像形成装置の現像槽に前記２成分現像剤を収容し、さらに、現像剤補給容器に前記補給用現像剤を収容した。このようにして得られた画像形成装置を用い、温度２０〜２３℃、相対湿度５０〜６５％ＲＨの、常温常湿環境下で画像形成して、下記の評価を行った。
【０１６９】
具体的には、まず、前記画像形成装置の電源を入れて安定させた。その後、２ｃｍ×２ｃｍのソリッド画像を含む画像を出力させた。なお、この画像を初期画像（１枚目）とした。その際、前記ソリッド画像の画像濃度ＩＤが、１．４程度になるように、現像バイアス電圧を調整した。次に、補給用現像剤を補給しながら、印字率０．２％の画像を３０００枚印字した。なお、３０００枚目に初期画像と同様の画像を出力させ、これを低濃度印刷画像とした。その後、補給用現像剤を補給しながら、印字率２５％の画像を１０００枚印字した。なお、１０００枚目（初期画像から４０００枚目）に初期画像と同様の画像を出力させ、これを高濃度印刷画像とした。
【０１７０】
（画像濃度）
前記初期画像、前記低濃度印刷画像、及び前記高濃度印刷画像の各画像には、２×２ｃｍのソリッド画像が、用紙の搬送方向左側端部近傍の位置、中央部、及び右側端部近傍の位置の３箇所に形成されている。
【０１７１】
形成された画像の各ソリッド画像について、反射濃度計（グレタグマクベス社製のＲＤ−１９Ｉ）を用いて反射濃度を測定した。そして、その平均値を得られた画像の画像濃度とした。
【０１７２】
測定した画像濃度の下限値が１．２以上であれば、「○」と評価し、１．２未満であれば、「×」と評価した。
【０１７３】
（かぶり）
得られた画像において、前記反射濃度計で測定した白紙相当部の画像濃度の値から、ベースペーパー（すなわち、画像出力前の白紙）の画像濃度の値を引いた値をかぶり濃度とした。
【０１７４】
前記かぶり濃度の最大値が、０．０１０以下であれば、「○」と評価し、０．０１０を超えるのであれば、「×」と評価した。
【０１７５】
（帯電量）
前記初期画像、前記低濃度印刷画像、及び前記高濃度印刷画像を印字した直後の現像剤を取り出し、その現像剤を０．１±０．０１ｇ秤量した。その秤量した現像剤を、吸引式小型帯電量測定装置（トレック社のｑ／ｍメータ ＭＯＤＥＬ ２１０ＨＳ−３）の吸引部で吸引した。そうすることによって、トナーのみが吸引され、電荷量を吸引式小型帯電量測定装置（トレック社のｑ／ｍメータ ＭＯＤＥＬ ２１０ＨＳ−３）で測定した。なお、吸引されたトナー量は、吸引前後の現像剤量を秤量することによって求めた。測定されたトナー量と電荷量とから、トナーの帯電量（μＣ／ｇ）を算出した。
【０１７６】
（耐刷）
前記初期画像、前記低濃度印刷画像、及び前記高濃度印刷画像の印字とは別に、前記画像形成装置を用いて、印字率５％の画像を５０万枚印字した。なお、５０万枚印刷後に初期画像と同様の画像を印刷し、これを耐刷画像とした。
【０１７７】
この得られた耐刷画像の、画像濃度及びかぶり濃度を、上記と同様の方法により測定した。そして、この耐刷後のトナーの帯電量も上記と同様の方法により測定した。
【０１７８】
これらの結果を、下記表２にまとめて示す。なお、表２において、「−」は、評価していないことを示す。具体的には、前記初期画像、前記低濃度印刷画像、及び前記高濃度印刷画像のいずれかの評価で好ましくなかった場合、耐刷の評価は、当然好ましいものではないので、評価していない。
【０１７９】
［実施例２］
２成分現像剤の製造において、キャリアのみを収容したポリ容器を振盪させる時間を、２０分間から３０分間に変更したこと以外、実施例１と同様である。
【０１８０】
そして、得られた２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０５７質量％であった。また、補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０４０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、約０．７０２であった。
【０１８１】
［実施例３］
２成分現像剤の製造において、キャリアのみを収容したポリ容器を振盪させる時間を、２０分間から１０分間に変更したこと以外、実施例１と同様である。
【０１８２】
そして、得られた２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０４２質量％であった。また、補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０４０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、約０．９５２であった。
【０１８３】
［実施例４］
２成分現像剤を、以下のように製造したこと以外、実施例１と同様である。
【０１８４】
（２成分現像剤の製造）
まず、前記キャリア１ｋｇを１Ｌのポリ容器に収容し、キャリアを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数１２０ｒｐｍで、２０分間振盪させた。そうすることによって、表面の荒れたキャリアが得られた。そして、得られたキャリア１ｋｇと、シリカ粒子（キャボット社製のＴＧ−８２０）０．５ｇと、前記トナー１００ｇとを、３Ｌのポリ容器に収容し、トナーとキャリアとの温度を４０℃に調温した。そのトナーとシリカ粒子とキャリアとを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数６０ｒｐｍで、２０分間振盪させた。そうすることによって、２成分現像剤が得られた。
【０１８５】
そして、得られた２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０５５質量％であった。また、補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０４０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、約０．７２７であった。
【０１８６】
［実施例５］
補給用現像剤を、以下のように製造したこと以外、実施例１と同様である。
【０１８７】
（補給用現像剤の製造）
まず、前記トナー１ｋｇと前記キャリア１０ｇとを、３Ｌのポリ容器に収容し、トナーとキャリアとを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数６０ｒｐｍで、３分間振盪させた。そうすることによって、補給用現像剤が得られた。なお、ここでのキャリアの含有量は、トナー１００質量部に対して１０質量部であった。
【０１８８】
そして、得られた補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０４５質量％であった。また、２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０５０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、０．９であった。
【０１８９】
［実施例６］
補給用現像剤を、以下のように製造したこと以外、実施例１と同様である。
【０１９０】
（補給用現像剤の製造）
まず、前記トナー１ｋｇと前記キャリア２００ｇとを、３Ｌのポリ容器に収容し、トナーとキャリアとを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数６０ｒｐｍで、３分間振盪させた。そうすることによって、補給用現像剤が得られた。なお、ここでのキャリアの含有量は、トナー１００質量部に対して２０質量部であった。
【０１９１】
そして、得られた補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０３８質量％であった。また、２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０５０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、０．７６であった。
【０１９２】
［実施例７］
トナーの製造時において、トナー母粒子１００質量部に対して、外添剤（無機微粒子）として、シリカ粒子（キャボット社製のＴＧ−８２０）を２質量部外添させる代わりに、チタニア粒子（テイカ株式会社製のＪＲ−４０５）を１．５質量部外添させたこと以外、実施例１と同様である。
【０１９３】
そして、得られた２成分現像剤を用いて測定されたチタンの濃度は、０．０２０質量％であった。また、補給用現像剤を用いて測定されたチタンの濃度は、０．０１５質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、０．７５であった。
【０１９４】
［実施例８］
トナーの製造時において、トナー母粒子１００質量部に対して、外添剤（無機微粒子）として、シリカ粒子（キャボット社製のＴＧ−８２０）を２質量部外添させる代わりに、アルミナ粒子（日本軽金属株式会社製のＡ３３Ｆ）を１質量部外添させたこと以外、実施例１と同様である。
【０１９５】
そして、得られた２成分現像剤を用いて測定されたアルミニウムの濃度は、０．０３５質量％であった。また、補給用現像剤を用いて測定されたアルミニウムの濃度は、０．０３０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、約０．８５７であった。
【０１９６】
［比較例１］
２成分現像剤を、以下のように製造したこと以外、実施例１と同様である。
【０１９７】
（２成分現像剤の製造）
まず、前記キャリア１ｋｇを１Ｌのポリ容器に収容し、キャリアを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数１２０ｒｐｍで、２０分間振盪させた。そうすることによって、表面の荒れたキャリアが得られた。そして、得られたキャリア１ｋｇと、シリカ粒子（キャボット社製のＴＧ−８２０）０．６ｇと、前記トナー１００ｇとを、３Ｌのポリ容器に収容し、トナーとシリカ粒子とキャリアとの温度を４０℃に調温した。そのトナーとキャリアとを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数６０ｒｐｍで、２０分間振盪させた。そうすることによって、２成分現像剤が得られた。
【０１９８】
そして、得られた２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０５９質量％であった。また、補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０４０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、約０．６７８であった。
【０１９９】
［比較例２］
２成分現像剤の製造において、キャリアのみを収容したポリ容器を振盪させる時間を、２０分間から５分間に変更したこと以外、実施例１と同様である。
【０２００】
そして、得られた２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０４１質量％であった。また、補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０４０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、約０．９７６であった。
【０２０１】
［比較例３］
補給用現像剤を、以下のように製造したこと以外、実施例１と同様である。
【０２０２】
（補給用現像剤の製造）
まず、前記トナー１ｋｇと前記キャリア５ｇとを、３Ｌのポリ容器に収容し、トナーとキャリアとを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数６０ｒｐｍで、３分間振盪させた。そうすることによって、補給用現像剤が得られた。なお、ここでのキャリアの含有量は、トナー１００質量部に対して０．５質量部であった。
【０２０３】
そして、得られた補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０３４質量％であった。また、２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０５０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、０．６８であった。
【０２０４】
［比較例４］
補給用現像剤を、以下のように製造したこと以外、実施例１と同様である。
【０２０５】
（補給用現像剤の製造）
まず、前記トナー１ｋｇと前記キャリア２５０ｇとを、３Ｌのポリ容器に収容し、トナーとキャリアとを収容したポリ容器を、ユニバーサルボールミル（ヤマト科学株式会社製のＵＢ３２）を用いて、振盪回転数６０ｒｐｍで、３分間振盪させた。そうすることによって、補給用現像剤が得られた。なお、ここでのキャリアの含有量は、トナー１００質量部に対して２５質量部であった。
【０２０６】
そして、得られた補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０４８質量％であった。また、２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０５０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、０．９６であった。
【０２０７】
［比較例５］
２成分現像剤の製造において、キャリアとトナーとを混合機で混合させる代わりに、キャリアとトナーとを１Ｌのポリ容器に収容し、そのポリ容器を手で振って混合させたこと以外、実施例１と同様である。
【０２０８】
そして、得られた２成分現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、０．０３７質量％であった。また、補給用現像剤を用いて測定されたケイ素の濃度は、実施例１と同様、０．０４０質量％であった。このことから、前記現像槽に収容されている２成分現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ａに対する、前記現像槽に補給する補給用現像剤のキャリアに付着されている無機微粒子の割合Ｂの比率、すなわち、Ｂ／Ａが、約１．０８１であった。
【０２０９】
【表１】
【０２１０】
【表２】
【０２１１】
表１及び表２からわかるように、Ｂ／Ａが０．７を超え０．９６未満である場合（実施例１〜８）は、Ｂ／Ａが０．７以下の場合（比較例１及び比較例３）やＢ／Ａが０．９６以上である場合（比較例２、比較例４、及び比較例５）の場合と比較して、長期間にわたって画像形成を行っても、画像濃度が高く、トナーの帯電量が低下しにくく、かぶりの発生等が抑制された高画質な画像を形成することができることがわかった。
【符号の説明】
【０２１２】
１０ 画像形成装置
１１ 装置本体
１２ 給紙部
１３ 画像形成部
１４ 定着部
１５ 排紙部
２１ 帯電装置
２２ 露光装置
２３ 現像装置
２４ 除電装置
１３１ 画像形成ユニット
２３１ 現像ローラ
２３２ 磁気ローラ
２３３ 第２攪拌搬送部材（パドルミキサ）
２３４ 第１攪拌搬送部材（攪拌ミキサ）
２３６ 現像槽（現像容器）
２３７ 攪拌搬送部材
３０１ トナー
３０２ キャリア
３０３ ２成分現像剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー及びキャリアを含む２成分現像剤を収容する現像槽と、
トナー及びキャリアを含む補給用現像剤を前記現像槽に補給する補給部とを備え、
前記２成分現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記２成分現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＡとし、
前記補給用現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記補給用現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＢとした場合、
下記式（１）を満たすことを特徴とする画像形成装置。
０．７＜Ｂ／Ａ＜０．９６ （１）
【請求項２】
前記２成分現像剤及び前記補給用現像剤に含まれるトナーが、それぞれ、トナー母粒子と、前記トナー母粒子に外添される無機微粒子とを含み、
前記２成分現像剤及び前記補給用現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子が、それぞれ、前記トナーに含まれる無機微粒子が前記キャリアに移行したものである請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記補給用現像剤は、前記キャリアの含有量が、前記トナー１００質量部に対して、１〜２０質量部である請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記無機微粒子が、二酸化チタン粒子、二酸化ケイ素粒子、及び酸化アルミニウム粒子からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナー及びキャリアを含む２成分現像剤を収容する現像槽と、
トナー及びキャリアを含む補給用現像剤を前記現像槽に補給する補給部とを備え、
前記２成分現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記２成分現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＡとし、
前記補給用現像剤に含まれるキャリアの質量に対する、前記補給用現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子の質量の割合をＢとした場合、
下記式（１）を満たすことを特徴とする画像形成装置。
０．７＜Ｂ／Ａ＜０．９６ （１）
【請求項２】
前記２成分現像剤及び前記補給用現像剤に含まれるトナーが、それぞれ、トナー母粒子と、前記トナー母粒子に外添される無機微粒子とを含み、
前記２成分現像剤及び前記補給用現像剤に含まれるキャリアに付着されている無機微粒子が、それぞれ、前記トナーに含まれる無機微粒子が前記キャリアに移行したものである請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記補給用現像剤は、前記キャリアの含有量が、前記トナー１００質量部に対して、１〜２０質量部である請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記無機微粒子が、二酸化チタン粒子、二酸化ケイ素粒子、及び酸化アルミニウム粒子からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−６３４２４（Ｐ２０１２−６３４２４Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０５６８５（Ｐ２０１０−２０５６８５）
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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