JP2002229244A

JP2002229244A - 現像剤、画像形成方法及びプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JP2002229244A
Application number: JP2001022400A
Authority: JP
Inventors: Katsuhisa Yamazaki; 克久山▲崎▼; Takashige Kasuya; 貴重粕谷; Hiroshi Yusa; 寛遊佐; Yoshihiro Ogawa; 吉寛小川; Shuhei Moribe; 修平森部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-01-30
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2021-01-30
Also published as: JP4464001B2

Abstract

(57)【要約】【課題】現像装置やプロセスカートリッジ内に残って
いる現像剤量（トナー）を精度良く検出できるための現
像剤、それを用いた画像形成方法及びプロセスカートリ
ッジを提供する。【解決手段】現像剤収納部の現像剤残量を、静電容量
により検出する現像剤量検出手段を用いる画像形成方法
において、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナ
ー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５乃至
１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子にお
いて、下記式１より求められる円形度が０．９００以上
の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度０．
９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量
平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式２を
満足することを特徴とする現像剤を用いる。円形度ａ＝Ｌ₀／Ｌ・・・（１）Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645・・・（２）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法、静電印刷の如き画像形成方法及びトナージェッ
ト法に用いられる現像剤、画像形成方法及びプロセスカ
ートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真画像形成装置においては、電子
写真感光体及び前記感光体に作用するプロセス手段を一
体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写
真画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリ
ッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ
方式によれば、例えば現像剤の補給等、装置のメンテナ
ンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行うこと
ができるので、格段に利便性を向上することができる。
このような利点からプロセスカートリッジ方式は、電子
写真画像形成装置において広く用いられている。

【０００３】このようなカートリッジ方式の電子写真画
像形成装置では、上述のように、ユーザー自身がカート
リッジを交換することができ、そのため、現像装置内の
現像剤残量を検出し、現像剤量が少なくなった場合にそ
れを表示し、警告する手段が設けられており、画像濃度
低下等が発生する前に、ユーザーにカートリッジ交換を
促すようになっているものがある。

【０００４】このようなカートリッジの寿命検出につい
ては、種々の方法が提案されており、ＥＥＰＲＯＭ等の
不揮発性の記憶手段を利用して、カートリッジの使用量
を積算して記憶させる方法が提案されている。例えば特
開昭６１−１８５７６１号公報では、プロセスカートリ
ッジ内の感光ドラムを、レーザ光または発光ダイオード
などによって露光させる場合、露光時間の情報を加算記
憶することにより、現像剤残量に対応する情報を加算記
憶する手段を備えた電子写真画像形成装置について述べ
られている。

【０００５】また、このようなカートリッジには、装置
本体に対して着脱交換される機会が多いため、記憶手段
をカートリッジ自体に内蔵して、一つの装置本体に対し
て複数のカートリッジが使用された場合の検出精度を高
めるという提案もなされている。例えば、特開昭６３−
２１２９５６号公報では、カートリッジ内にメモリを設
け、装置本体には、メモリの読み出し及び書き込みを行
うための手段と、メモリから読み出した内容と電子写真
動作とに基づいてカートリッジの寿命に関連する情報の
演算を行い、その情報をメモリに書き込ませる電子写真
画像形成装置が提案されている。

【０００６】また、他の現像剤の消費量の検出方法とし
て、カートリッジ内の現像剤の残量を直接検出する方法
についても提案されている。例えば、特開昭６２−６２
３５２号公報では、現像剤担持体である現像スリーブの
近傍に検知用アンテナを配して、現像スリーブにＡＣ電
圧を印加した時に、アンテナに誘起される電流を測定
し、それがスリーブとアンテナ間の現像剤量に応じて変
化することを利用して現像剤の残量を検知する方法につ
いて述べられている。

【０００７】また、特開平５−１００５７１号公報に
は、二本の電極棒の代わりに、所定の間隔を持って平行
に同一面上に配置された二つの平行電極を凸凹形状に組
み合わせた現像剤検知電極部材を備え、この現像剤検知
部材を現像剤容器の下面に設置した現像剤検出装置を開
示している。この装置は、平面状態に設置された平行電
極間の静電容量の変化を検知して現像剤残量を検知する
ものである。

【０００８】しかしながら、上記いずれの現像剤検出装
置も、現像剤容器内における現像剤の有無を検出するも
の、すなわち現像剤容器内の現像剤を使い切る直前に現
像剤が少ないことを検出できるのみであり、現像剤容器
内にどの程度の現像剤が残っているかを検出することは
できなかった。

【０００９】これに対して、現像剤容器内の現像剤量を
逐次検出することができれば、現像剤容器内の現像剤使
用状態をユーザー自身が知ることが可能となり、交換時
期に合わせて新しいプロセスカートリッジを用意するこ
とができ、ユーザーにとって極めて好便である。

【００１０】このような逐次残量検知システムとして
は、例えば、特開平９−１２０２３８号公報、特開平１
０−１３３５４３号公報、及び特開平１０−１３３５４
４号公報等に記載されているが、これらのシステムでは
未だに誤差が生じることがあり、精度の高い残量検知に
ついて検討の余地を残しているのが現状である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、現像
装置やプロセスカートリッジ内に残っている現像剤量
（トナー量）を精度良く検出し、現像剤残量や残りのプ
リント可能枚数を逐次ユーザーに報知することができ、
ユーザーにとって極めて有益な現像剤残量検出手段を有
する新規の画像形成方法、この画像形成方法に用いられ
る現像剤及びプロセスカートリッジを提供することであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】従来、逐次残量検出手段
は現像装置のみからの改良が行われてきたが、現像剤残
量にばらつきを生じることがあった。

【００１３】本発明者らは、鋭意検討の結果、特定の現
像剤特性と、特定の現像剤量検出手段との組み合わせを
選択することにより、今まで以上に現像剤量検出精度が
上がることを発見し、本発明に至った。

【００１４】即ち、本発明は以下の通りである。（１）記録媒体上に画像を形成する画像形成方法に用い
られる現像剤において、該画像形成方法は、下記（ａ）
〜（ｄ）を有する現像装置と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）前記現像剤収納部に収納された現像剤を用いて形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｃ）前記現像剤担持体に対向して設けられた第１電
極；（ｄ）現像装置が画像形成装置本体に装着された際に前
記第１電極より少なくとも下端が下方に配置された第２
電極；前記第１電極と第２電極間に電圧が印加されて、
前記第１電極と第２電極間の静電容量に応じた電気信号
が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検
出するための現像剤量検出手段と、を用いており、前記
現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナ
ー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５μｍ
乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子
において、下記式１より求められる円形度が０．９００
以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度
０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の
重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式
２を満足することを特徴とする現像剤。

【００１５】

【数２８】円形度ａ＝Ｌ₀／Ｌ・・・（１）［式中、Ｌ₀は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長
を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］

【００１６】

【数２９】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645 ・・・（２）［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］（２）前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現像
剤担持体との間に配置された第３電極；（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子
写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前
記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気
接点；（ｈ）現像剤の残量を検出するために、少なくとも、前
記第１電極と前記第２電極間、及び前記現像剤担持体と
前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記電子
写真画像形成装置本体に伝達する第３電気接点；とをさ
らに有し、前記現像剤量検出手段が、前記電子写真画像
形成装置本体によって、前記第１電極と第２電極間、及
び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加され、前
記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３
電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電
気信号に基づいて現像剤の残量を検出することができる
ことを特徴とする（１）の現像剤。（３）記録媒体上に画像を形成する画像形成方法に用い
られる現像剤において、該画像形成方法は、下記
（ａ）、（ｂ）、（ｉ）を有する現像装置と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記
現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電
極；前記現像剤担持体に電圧が印加されて、前記現像剤
担持体及び前記経路電極間の静電容量に応じた電気信号
が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検
出するための現像剤量検出手段と、を用いており、前記
現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナ
ー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５乃至
１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子にお
いて、上記式１より求められる円形度が０．９００以上
の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度０．
９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量
平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、上記式２を
満足することを特徴とする現像剤。（４）記録媒体上に画像を形成する画像形成方法に用い
られる現像剤において、該画像形成方法は、下記（ａ）
〜（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｉ）を有する現像装置
と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｃ）前記現像剤担持体に同電位に設けられた第１電
極；（ｄ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極よりも少なくとも下端が下
方に配置された第２電極；（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記
現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電
極；（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子
写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前
記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気
接点；前記電子写真画像形成装置本体によって、前記第
１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極
間に電圧が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び
前記現像剤担持体と経路電極間の静電容量に応じた電気
信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量
を検出するための現像剤量検出手段と、を用いており、
前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有する
トナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５
乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子
において、上記式１より求められる円形度が０．９００
以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度
０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の
重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、上記式
２を満足することを特徴とする現像剤。（５）前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現像
剤担持体との間に配置された第３電極と、（ｉ）前記現
像剤担持体と前記第３電極間の静電容量に応じた電気信
号を前記画像形成装置本体に伝達する第３電気接点とを
さらに有し、前記現像剤検出手段が、前記第１電極と第
２電極間、前記現像剤担持体と経路電極間、及び前記現
像剤担持体と第３電極間に電圧が印加されて、前記第１
電極と第２電極間、前記現像担持体と経路電極間、及び
前記現像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電気
信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量
を検出することができることを特徴とする（４）の現像
剤。（６）記録媒体上に画像を形成する画像形成方法であっ
て、下記（ａ）〜（ｄ）を有する現像装置と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）前記現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、
形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担
持体を有する現像手段；（ｃ）前記現像剤担持体に対向して設けられた第１電
極；（ｄ）現像装置が画像形成装置本体に装着された際に前
記第１電極より少なくとも下端が下方に配置された第２
電極；前記第１電極と第２電極間に電圧が印加されて、
前記第１電極と第２電極間の静電容量に応じた電気信号
が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検
出するための現像剤量検出手段と、を用いており、前記
現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナ
ー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５μｍ
乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子
において、上記式１より求められる円形度が０．９００
以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度
０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の
重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、上記式
２を満足する現像剤を用いることを特徴とする画像形成
方法。（７）前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現像
剤担持体との間に配置された第３電極；（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子
写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前
記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気
接点；（ｈ）現像剤の残量を検出するために、少なくとも、前
記第１電極と前記第２電極間、及び前記現像剤担持体と
前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記電子
写真画像形成装置本体に伝達する第３電気接点；とをさ
らに有し、前記現像剤量検出手段が、前記電子写真画像
形成装置本体によって、前記第１電極と第２電極間、及
び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加され、前
記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３
電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電
気信号に基づいて現像剤の残量を検出することができる
ことを特徴とする（６）の画像形成方法。（８）記録媒体上に画像を形成する画像形成方法であっ
て、下記（ａ）、（ｂ）、（ｉ）を有する現像装置と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記
現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電
極；前記現像剤担持体に電圧が印加されて、前記現像剤
担持体及び前記経路電極間の静電容量に応じた電気信号
が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検
出するための現像剤量検出手段と、を用いており、前記
現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナ
ー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５乃至
１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子にお
いて、上記式１より求められる円形度が０．９００以上
の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度０．
９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量
平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、上記式２を
満足することを特徴とする画像形成方法。（９）記録媒体上に画像を形成する画像形成方法であっ
て、下記（ａ）〜（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｉ）を有
する現像装置と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｃ）前記現像剤担持体に同電位に設けられた第１電
極；（ｄ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極よりも少なくとも下端が下
方に配置された第２電極；（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記
現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電
極；（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子
写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前
記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気
接点；前記電子写真画像形成装置本体によって、前記第
１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極
間に電圧が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び
前記現像剤担持体と経路電極間の静電容量に応じた電気
信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量
を検出するための現像剤量検出手段と、を用いており、
前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有する
トナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５
乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子
において、上記式１より求められる円形度が０．９００
以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度
０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の
重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、上記式
２を満足することを特徴とする画像形成方法。（１０）前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現
像剤担持体との間に配置された第３電極と、（ｈ）前記
現像剤担持体と前記第３電極間の静電容量に応じた電気
信号を前記画像形成装置本体に伝達する第３電気接点と
をさらに有し、前記現像剤検出手段が、前記第１電極と
第２電極間、前記現像剤担持体と経路電極間、及び前記
現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加されて、前記第
１電極と第２電極間、前記現像担持体と経路電極間、及
び前記現像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電
気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残
量を検出することができることを特徴とする（９）の画
像形成方法。（１１）電子写真画像形成装置本体に着脱自在なプロセ
スカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、
電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯
電手段と、下記（ａ）〜（ｄ）を有する現像装置と、を
有し、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｃ）前記現像剤担持体に対向して設けられた第１電
極；（ｄ）現像装置部が画像形成装置本体に装着された際
に、前記第１電極よりも少なくとも下端が下方に配置さ
れた第２電極；前記第１電極、第２電極は、前記第１電
極と第２電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第
２電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記
電気信号に基づいて、現像剤の残量を検出する現像剤量
検出手段に用いられるものであり、前記現像剤は、少な
くとも結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、
該現像剤の重量平均粒子径が４．５乃至１５μｍであ
り、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子において、上記式
１より求められる円形度が０．９００以上の粒子を個数
基準の累積で９０％以上有し、円形度０．９５０以上の
粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径
（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、上記式２を満足する現
像剤を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。（１２）前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現
像剤担持体との間に配置された第３電極；（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子
写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前
記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気
接点；（ｈ）現像剤の残量を検出するために、少なくとも、前
記第１電極と前記第２電極間、及び前記現像剤担持体と
前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記電子
写真画像形成装置本体に伝達する第３電気接点；とをさ
らに有し、前記現像剤量検出手段が、前記電子写真画像
形成装置本体によって、前記第１電極と第２電極間、及
び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加され、前
記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３
電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電
気信号に基づいて現像剤の残量を検出することができる
ことを特徴とする（１１）のプロセスカートリッジ。（１３）電子写真画像形成装置本体に着脱自在なプロセ
スカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、
電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯
電手段と、下記（ａ）、（ｂ）、（ｉ）を有する現像装
置と、を有し、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記
現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電
極；前記経路電極は、前記現像剤担持体に電圧が印加さ
れて、前記現像剤担持体及び前記経路電極間の静電容量
に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて
現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段に用い
られるものであり、前記現像剤は、少なくとも結着樹
脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、該現像剤の重
量平均粒子径が４．５乃至１５μｍであり、かつ該現像
剤の３μｍ以上の粒子において、上記式１より求められ
る円形度が０．９００以上の粒子を個数基準の累積で９
０％以上有し、円形度０．９５０以上の粒子の個数基準
累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μ
ｍ）とした時、上記式２を満足することを特徴とするプ
ロセスカートリッジ。（１４）電子写真画像形成装置本体に着脱自在なプロセ
スカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、
電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯
電手段と、下記（ａ）〜（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、
（ｉ）を有する現像装置と、を有し、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｃ）前記現像剤担持体に同電位に設けられた第１電
極；（ｄ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極よりも少なくとも下端が下
方に配置された第２電極；（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記
現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電
極；（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子
写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前
記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気
接点；前記第１電極、第２電極、経路電極、第１電気接
点、第２電気接点は、前記電子写真画像形成装置本体に
よって、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担
持体と経路電極間に電圧が印加され、前記第１電極と第
２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極間の静電容
量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づい
て現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段に用
いられるものであり、前記現像剤は、少なくとも結着樹
脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、該現像剤の重
量平均粒子径が４．５乃至１５μｍであり、かつ該現像
剤の３μｍ以上の粒子において、上記式１より求められ
る円形度が０．９００以上の粒子を個数基準の累積で９
０％以上有し、円形度０．９５０以上の粒子の個数基準
累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μ
ｍ）とした時、上記式２を満足することを特徴とするプ
ロセスカートリッジ。（１５）前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現
像剤担持体との間に配置された第３電極と、（ｈ）前記
現像剤担持体と前記第３電極間の静電容量に応じた電気
信号を前記画像形成装置本体に伝達する第３電気接点と
をさらに有し、前記現像剤検出手段が、前記第１電極と
第２電極間、前記現像剤担持体と経路電極間、及び前記
現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加されて、前記第
１電極と第２電極間、前記現像担持体と経路電極間、及
び前記現像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電
気信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残
量を検出することができることを特徴とする（１４）の
プロセスカートリッジ。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明者らは、現像剤残量（トナ
ー残量）検出における現像剤残量のばらつきに関し、現
像剤（トナー）物性と現像剤量検出手段との組み合わせ
を選択することにより今まで以上に現像剤残量検出精度
が上がることを発見し、発明に至った。

【００１８】すなわち本発明の現像剤は、少なくとも結
着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子を有し、該現像剤
の重量平均粒子径が４．５μｍ乃至１５μｍであり、か
つ該現像剤の３μｍ以上の粒子において、上記式１より
求められる円形度が０．９００以上の粒子を個数基準の
累積で９０％以上有し、円形度０．９５０以上の粒子の
個数基準累積値をＹ、現像剤の重量平均粒子径（Ｄ４）
をＸ（μｍ）とした時、上記式２を満足することを特徴
とする。

【００１９】本発明の現像剤の条件として、より好まし
くは、

【００２０】

【数３０】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645 ・・・（３）［但し、４．５＜Ｘ≦１０．０（μｍ）より好ましくは
６．０＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］更に好ましくは、

【００２１】

【数３１】Ｙ≧ｅｘｐ５．４２×Ｘ^-0.583 ・・・（５）［但し、４．５＜Ｘ≦１０．０（μｍ）より好ましくは
６．０＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］更に好ましくは、

【００２２】

【数３２】Ｙ≧ｅｘｐ５．３７×Ｘ^-0.545 ・・・（６）［但し、４．５＜Ｘ≦１０．０（μｍ）より好ましくは
６．０＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］の少なくとも何れかの
条件を満足する場合、今まで以上に現像剤残量検出精度
が上がることを発見した。

【００２３】現像剤形状及び現像剤粒度の関係は、現像
剤（トナー）の空隙率を制御しうる指標であり、現像装
置内の現像剤タップ状態を示すものである。即ち、上記
式の少なくとも何れかの条件を満足する場合、現像装置
の現像剤収納部（以下、現像剤容器ともいう）内に現像
剤を偏りなく存在させることが可能となり、現像剤容器
内に空洞等を形成しにくくなる。従って、本発明におい
て、このような現像剤を使用することで、残量検出をし
やすい粉体状態をとりやすくなる。それに対し、現像剤
の粒度が粗く、現像剤形状が不定形である場合、タップ
密度の測定ばらつきが増加し易い。これが現像剤量検出
において悪影響し、残量検出精度を悪化させていること
が明らかとなった。

【００２４】すなわち、現像剤の重量平均粒子径（Ｘ）
が１５μｍよりも大きい、または現像剤の円形度０．９
００以上の粒子が個数基準の累積で９０％に満たない、
または円形度０．９５０以上の粒子の個数基準累積値
（Ｙ）が上記条件を満たすのに不十分である場合では、
上記理由により残量検出精度が悪化することがある。一
方、現像剤の重量平均粒子径が４．５μｍ以下である
と、流動性が悪化し残量検出制度が悪化する場合があ
る。なお、個数基準累積値は、所定値以上の円形度にお
ける現像剤の累積個数％で表される。

【００２５】また、現像剤のより好ましい条件としての
粒度分布範囲としては、上記式３を、より好ましくは下
記式７、８、９を満足することが好ましい。

【００２６】すなわち本発明の現像剤の粒度分布が、重
量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）、個数分布から求め
た個数基準の粒径４．００μｍ以下の現像剤粒子の個数
％をＺ（個数％）とした時、下記の数式で表される条
件、

【００２７】

【数３３】ｅｘｐ７．０×Ｘ^-2.5≦Ｚ≦ｅｘｐ９．１×Ｘ^-2.9 ・・・（７）［但し、６．０＜Ｘ≦１５．０（μｍ）］より好ましくは、

【００２８】

【数３４】ｅｘｐ７．０×Ｘ^-2.5≦Ｚ≦ｅｘｐ９．１×Ｘ^-2.9 ・・・（８）［但し、６．０＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］更に好ましくは、

【００２９】

【数３５】ｅｘｐ７．０×Ｘ^-2.5≦Ｚ≦ｅｘｐ８．５×Ｘ^-2.8 ・・・（９）［但し、６．０＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］を満足するこ
とが好ましい。

【００３０】さらに、現像剤粒度分布は、現像剤の空隙
率を制御しうる指標であり、現像装置内の現像剤タップ
状態を示すものである。現像剤粒度が粗い、又は粒度分
布がブロードである場合、タップ密度の測定ばらつきが
増加しやすい。これが現像剤量検出において悪影響し、
現像剤量検出精度を悪化させていることが明らかとなっ
た。更には、ある特定の粒度分布を有していることによ
り、本発明の現像剤量検出システムの精度がより向上す
ることが明らかとなった。

【００３１】すなわち、ｅｘｐ７．０×Ｘ^-2.5＞Ｚを満
足する場合、または粒度分布がシャープである場合で
は、帯電量の安定性が得られるが、タップ密度の測定ば
らつきが増加し、残量検出精度が悪化することがある。
また、現像剤粒子の重量平均粒子径が１５μｍを越える
場合では、現像剤のタップ密度の測定ばらつきが増加
し、残量検出精度が悪化することがある。

【００３２】一方、Ｚ＞ｅｘｐ９．１×Ｘ^-2.9を満足す
る場合、または現像剤粒子の重量平均粒子径が６μｍ未
満の場合、流動性が悪化し、残量検出精度を悪化させる
ことがある。

【００３３】即ち、現像剤の形状、粒度、粒度分布を制
御することで、現像剤容器内の現像剤の残量を精度よく
検出することが可能となるのである。

【００３４】本発明の効果は、現像剤収納部の小から中
容量なもの、すなわち容積４００cm ³以上１０００cm³未
満（より好ましくは５００cm³以上９００cm³以下）、ト
ナー充填量２００ｇ以上７００ｇ未満（より好ましくは
３００ｇ以上６００ｇ以下）の場合、より効果的に発揮
される。

【００３５】現像剤収納部が大容量でトナー充填量が大
となる程、現像剤量検出精度の誤差を発生しやすいが、
本発明の構成によれば精度が格段に向上する。

【００３６】なお、前記粒度分布については、従来より
知られている種々の方法によって測定できるが、本発明
においてはコールターカウンターのマルチサイザーを用
いて行う。

【００３７】測定装置としては、コールターカウンター
のマルチサイザーII型またはIIＥ型（コールター社製）
を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイ
ス（日科機製）及び一般的なパーソナルコンピューター
を接続し、電解液は特級又は１級塩化ナトリウムを用い
て１％ＮａＣｌ水溶液を調整する。

【００３８】測定法としては前記電解水溶液１００乃至
１５０ｍＬ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはア
ルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１乃至５ｍＬ加
え、更に測定試料を２乃至２０ｍｇ加える。試料を懸濁
した電解液は超音波分散器で約１乃至３分間分散処理を
行い、前記コールターカウンターのマルチサイザーII型
により、１００μｍアパーチャーを用いて測定する。現
像剤の体積、個数を測定して、体積分布と個数分布とを
算出し、体積分布から求めた重量基準の重量平均粒子径
を求める。また、個数分布から対象粒径に該当する現像
剤の個数から、粒径４．００μｍ以下の現像剤個数％を
求める。本発明における平均円形度は、粒子の形状を定
量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本
発明では東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩ
Ａ−１０００を用いて測定を行い、測定された粒子の円
形度を下式（１）

【００３９】

【数３６】円形度ａ＝Ｌ₀／Ｌ・・・（１）［式中、Ｌ₀は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長
を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］により求め、更
に下式（１０）で示すように測定された全粒子の円形度
の総和を全粒子数で除した値を平均円形度と定義する。

【００４０】

【数３７】［式中、ｂ；平均円形度、ａｉ；円形度、ｍ；測定粒子
数を示す。］本発明に用いている円形度は現像剤粒子の凹凸の度合い
の指標であり、現像剤が完全な球形の場合１．０００を
示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値とな
る。本発明の現像剤の平均円形度は０．９５８以上とな
ることが現像剤量検出精度をより向上させ、より好まし
い。

【００４１】なお、本発明で用いている測定装置である
「ＦＰＩＡ−１０００」は、各粒子の円形度を算出後、
平均円形度及び円形度標準偏差の算出に当たって、得ら
れた円形度によって、円形度０．４０〜１．００を６１
分割したクラスに粒子を分け、分割点の中心値と頻度を
用いて平均円形度及び円形度標準偏差の算出を行う算出
法を用いている。しかしながら、この算出法で算出され
る平均円形度及び円形度標準偏差の各値と、上述した各
粒子の円形度を直接用いる算出式によって算出される平
均円形度及び円形度標準偏差の誤差は非常に少なく、実
質的には無視できる程度であり、本発明においては、算
出時間の短縮化や算出演算式の簡略化の如きデータの取
り扱い上の理由で、上述した各粒子の円形度を直接用い
る算出式の概念を利用し、一部変更したこのような算出
法を用いても良い。

【００４２】円形度の具体的な測定方法としては、容器
中に、予め不純物を除去した水１００乃至１５０ｍｌ中
に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼ
ンスルホン酸塩を０．１乃至０．５ｍｌ加え、更に測定
試料を０．１乃至０．５ｇ程度加える。試料を分散した
懸濁液は超音波分散機（５０ｋＨｚ、１２０Ｗ）で約１
乃至３分間分散処理を行い、分散液濃度を１２０００乃
至１５０００個／μｌとして、上記フロー式粒子像測定
装置を用い、０．６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満の
円相当径を有する粒子の円形度分布を測定する。

【００４３】なお、本発明において、３μｍ以上の円相
当径の粒子群についてのみの円形度で論ずる理由は、３
μｍ未満の円相当径の粒子群には現像剤粒子とは独立し
て存在する外部添加剤の粒子群も多数含まれるため、そ
の影響により現像剤粒子群についての円形度が正確に見
積もれないからである。

【００４４】円形度の測定の概略は、東亜医用電子社
（株）発行のＦＰＩＡ−１０００のカタログ（１９９５
年６月版）、測定装置の操作マニュアル及び特開平８−
１３６４３９号公報に記載されているが、以下の通りで
ある。

【００４５】試料分散液は、フラットで扁平なフローセ
ル（厚み約２００μｍ）の流路（流れ方向に沿って広が
っている）を通過させる。フローセルの厚みに対して交
差して通過する光路を形成するように、ストロボとＣＣ
Ｄカメラが、フローセルに対して、相互に反対側に位置
するように装着される。試料分散液が流れている間に、
ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を得る
ために１／３０秒間隔で照射され、その結果、それぞれ
の粒子は、フローセルに平行な一定範囲を有する二次元
画像として撮影される。それぞれの粒子の二次元画像の
面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径とし
て算出する。それぞれの粒子の二次元画像の投影面積及
び投影像の周囲長から上記の円形度算出式を用いて各粒
子の円形度を算出する。

【００４６】本発明の現像剤は、前述した重量平均粒子
径と個数％から求められる粒度分布条件を少なくとも満
たすものであり、かつ少なくとも結着樹脂、着色剤を含
有するトナー粒子を有する。本発明の現像剤は、現像剤
の流動性の向上等を目的として、例えば無機微粉体のよ
うな外添剤を更に含むのが一般的である。以下、本発明
の現像剤に用いられるトナー粒子について説明する。

【００４７】本発明の現像剤は離型剤を含有することが
好ましい。以下に本発明に用いられる離型剤（以下、
「ワックス」ともいう）について説明する。

【００４８】本発明の現像剤は、該現像剤に含有される
離型剤の少なくとも一つの融点が、６０乃至１２０℃で
あることが好ましい。この低融点の離型剤を含有するこ
とにより、現像剤の低温定着性能が向上する。

【００４９】また、本発明の現像剤は、低融点の離型剤
を含有することにより粉砕性がより向上し、前述した粒
径（及び形状）をより効率よく達成でき、その結果現像
剤の残量検出の精度を向上させることが可能となる。離
型剤の融点が６０℃未満である場合、現像剤の凝集性が
悪化し、残量検出精度が著しく低下することがある。一
方、離型剤の融点が１２０℃を超える場合、粉砕性向上
の効果が低下し所望の形状、粒度が得られにくくなり、
残量検出精度が著しく低下させることがある。

【００５０】本発明に用いる離型剤（ワックス成分）の
現像剤中の含有量は、結着樹脂成分１００質量部に対し
て０．２乃至２０質量部であることが好ましく、より好
ましくは２乃至１０質量部である。０．２質量部未満で
は、ワックスを含有した離型効果が表れにくく、高温で
の耐オフセット性が得られにくく、また、定着性も低下
することがある。また、２０質量部を超える場合には、
現像剤中にワックス成分を均一に分散させることが困難
となり、帯電性に影響を与え、また現像剤の凝集性が高
くなり、現像性が悪化し、更に不良帯電によるかぶりも
増加することがある。更には本発明の目的である残量検
出精度が低下することがある。

【００５１】本発明に用いられるワックスには、従来よ
り離型剤として知られている種々のワックス成分を用い
ることができ、次のようなものがある。例えば炭化水素
系ワックスとしては、低分子量ポリエチレン、低分子量
ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフ
ィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフ
ィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き
脂肪族炭化水素系ワックス等がある。

【００５２】官能基を有するワックスとしては、酸化ポ
リエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの
酸化物；又は、それらのブロック共重合物；キャンデリ
ラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろうの
如き植物系ワックス；みつろう、ラノリン、鯨ろうの如
き動物系ワックス；オゾケライト、セレシン、ペトロラ
クタムの如き鉱物系ワックス；モンタン酸エステルワッ
クス、カスターワックスの如き脂肪族エステルを主成分
とするワックス類：脱酸カルナバワックスの如き脂肪族
エステルを一部又は全部を脱酸化したものが挙げられ
る。

【００５３】更に、パルミチン酸、ステアリン酸、モン
タン酸、または更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アル
キルカルボン酸類の如き飽和直鎖脂肪酸；ブラシジン
酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂
肪酸；ステアリルアルコール、エイコシルアルコール、
ベヘニルアルコール、カウナビルアルコール、セリルア
ルコール、メリシルアルコール、または更に長鎖のアル
キル基を有するアルキルアルコールの如き飽和アルコー
ル；ソルビトールの如き多価アルコール；リノール酸ア
ミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドの如き脂肪
族アミド；メチレンビスステアリン酸アミド、エチレン
ビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミ
ド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドの如き飽和
脂肪族ビスアミド；エチレンビスオレイン酸アミド、ヘ
キサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ'−ジオレ
イルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ'−ジオレイルセバシン
酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド類；ｍ−キシレンビ
スステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ'−ジステアリルイソフ
タル酸アミドの如き芳香族系ビスアミド；ステアリン酸
カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜
鉛、ステアリン酸マグネシウムの如き脂肪族金属塩（一
般に金属石けんといわれているもの）；ベヘニン酸モノ
グリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステ
ル化物；植物性油脂を水素添加することによって得られ
るヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物等が挙
げられる。

【００５４】ビニルモノマーでグラフトされたワックス
としては、脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアク
リル酸の如きビニル系モノマーを用いてグラフト化させ
たワックスがある。

【００５５】好ましく用いられるワックスとしては、オ
レフィンを高圧下でラジカル重合したポリオレフィン；
高分子量ポリオレフィン重合時に得られる低分子量副生
成物を精製したポリオレフィン；低圧下でチーグラー触
媒、メタロセン触媒の如き触媒を用いて重合したポリオ
レフィン；放射線、電磁波又は光を利用して重合したポ
リオレフィン；パラフィンワックス、マイクロクリスタ
リンワックス、フィッシャートロプシュワックス；ジン
トール法、ヒドロコール法、アーゲ法等により合成され
る合成炭化水素ワックス；炭素数一個の化合物をモノマ
ーとする合成ワックス；水酸基、カルボキシル基又はエ
ステル基の如き官能基を有する炭化水素系ワックス；炭
化水素系ワックスと官能基を有する炭化水素系ワックス
との混合物；これらのワックスを母体としてスチレン、
マレイン酸エステル、アクリレート、メタクリレート、
無水マレイン酸の如きビニルモノマーでグラフト変性し
たワックスが挙げられる。

【００５６】また、これらのワックスを、プレス発汗
法、溶剤法、再結晶法、真空蒸留法、超臨界ガス抽出法
又は融液晶析法を用いて分子量分布をシャープにしたも
のや低分子量固形脂肪酸、低分子量固形アルコール、低
分子量固形化合物、その他の不純物を除去したものも好
ましく用いられる。

【００５７】これらのワックスは、相対的に、低融点の
もの、枝分かれ構造のものや官能基の如き極性基を有す
るものや主成分とは異なる成分で変性されたものは可塑
作用を発揮し、現像剤の定着性に寄与し、またワックス
等他成分の均一分散に寄与する。一方、高融点のもの、
より直鎖構造のものや官能基を有しない無極性のものや
未変性のストレートなものは離型作用を発揮し、現像剤
の耐オフセット性や耐ブロッキング性に寄与する。これ
らを組み合わせることで、定着性と耐オフセット性、耐
ブロッキング性をバランス良く両立することができるよ
うになる。

【００５８】なお、ワックス（離型剤）の融点は、例え
ばパーキンエルマー社製のＤＳＣ−７やＴＡインスツル
メンツジャパン社製のＤＳＣ２９２０を用いて昇温速度
１０℃／ｍｉｎでＡＳＴＭＤ３４１８の温度測定パタ
ーンに準じて測定され、その最高融解温度のピークトッ
プの値とする。

【００５９】更に、該ワックスの２５℃における針入度
は１０ｍｍ未満であることが好ましい。特に好ましく
は、８ｍｍ以下である。針入度が１０ｍｍ以上では、高
温における耐オフセット性能を悪化させ、更には現像剤
の粉体流動性や凝集性に悪影響を及ぼし、フェーディン
グ現象やかぶり等が悪化しやすい。更には本発明の目的
である残量検出精度が著しく低下することがある。

【００６０】ワックスの針入度は、その測定方法は特に
限定されないが、本発明では、例えば針入度計を用い
て、２５℃、１００ｇ、５秒の条件下で、測定すること
ができる。

【００６１】また、該ワックスは、ＧＰＣにより測定さ
れる数平均分子量（Ｍｎ）がポリエチレン換算で１００
乃至３０００であることが好ましい。Ｍｎが１００未満
では、離型効果を十分に得ることが困難となり、また現
像剤中に分散させることも困難となることがある。ま
た、Ｍｎが３０００を超える場合には、定着性に悪影響
を及ぼすことがある為、好ましくない。

【００６２】本発明に用いられるワックスの分子量の測
定は、以下の方法で行うことができる。＜ワックスのＧＰＣ測定条件＞装置：ＧＰＣ−１５０Ｃ（ウォーターズ社製）カラム：ＧＭＨ−ＨＴ（東ソー社製）温度：１３５℃ 溶媒：ｏ−ジクロロベンゼン（０．１％アイオノール添
加）流速：１．０ｍＬ／ｍｉｎ試料：濃度０．１５質量部の試料を０．４ｍＬ注入以上の条件で測定し、試料の分子量換算にあたっては単
分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲
線を使用する。更に、ワックスの分子量は、Ｍａｒｋ−
Ｈｏｕｗｉｎｋ粘度式から導き出される換算式で換算す
ることによって算出される。

【００６３】更に、本発明の現像剤に含まれるトナー粒
子は、ＴＨＦ可溶成分のＧＰＣにより測定される分子量
分布において、分子量３，０００乃至５０，０００の領
域、好ましくは分子量３，０００乃至３０，０００の領
域に少なくとも一つピークを有し、分子量１００，００
０乃至１０，０００，０００、好ましくは分子量１０
０，０００乃至５，０００，０００、更に好ましくは１
００，０００乃至１，０００，０００の領域に少なくと
も一つピーク又はショルダーを有することが好ましい。
分子量分布において、トナー粒子がこのようなピークを
有することによって、定着性、耐オフセット性及び保存
性がバランス良く保たれると共に、耐久性、均一帯電性
を現像剤に付与することができる。さらに、このような
ピークを有することでトナー製造時の粉砕性が向上し結
果として所望の形状、粒度分布を達成しやすくなりそれ
により現像剤の残量検出の精度が向上する。

【００６４】トナー粒子の高分子量成分のピーク分子量
が１００，０００未満の場合、現像剤の耐高温オフセッ
ト性が満足なものとならないばかりか、本発明に係るワ
ックス成分の分散性や分散状態の保持が不十分となり、
画像濃度の低下等の画像欠陥を生じ易くなる。一方、ト
ナー粒子のピーク分子量が１０，０００，０００を超え
る場合には、耐高温オフセット性は良好になるものの、
定着性が低下し、製造時における粉砕性が低下して生産
性の低下を招くことがある。

【００６５】また、トナー粒子の低分子量成分のピーク
分子量が３，０００未満の場合には、ワックス成分によ
る可塑化が急激なものとなる為、耐高温オフセット性や
保存性に重大な問題を生じ易くなる。その結果、現像剤
が現像剤容器内でパッキングしやすくなり残量の検出精
度が低下する。また、局部的に相分離を生じ易くなる
為、現像剤の摩擦帯電も不均一なものとなり現像特性も
悪化することがある。一方、トナー粒子の低分子量成分
のピーク分子量が５０，０００を超えると、該ワックス
成分の分散状態はある程度改善され現像特性は向上する
ものの、定着性が十分なものではなくなり易く、この場
合にも製造時の粉砕性が低下し、生産性の低下を招くこ
とがある。

【００６６】このように、トナー粒子の二つの分子量領
域に少なくとも一つずつピークを持たせることにより、
定着性と耐オフセット性をバランス良く両立させること
ができ、更に、前述したようなワックス（離型剤）を含
有し、特定の円形度の現像剤とすることにより、現像剤
を可塑化する効果と離型作用を与える効果が程よく調整
することができるようになり、相乗的に定着性と耐オフ
セット性、耐ブロッキング性のバランスの良い両立が達
成でき、さらに現像剤残量の検出精度の向上につなが
る。

【００６７】次に本発明の現像剤に用いられる結着樹脂
について説明する。

【００６８】本発明の現像剤に上記のような分子量分布
を持たせる為に、本発明に用いる結着樹脂成分は、ＴＨ
Ｆ可溶成分のＧＰＣにより測定される分子量分布におい
て、分子量３，０００乃至５０，０００の領域に少なく
とも一つピークを有する低分子量重合体と、分子量１０
０，０００乃至１０，０００，０００の領域に少なくと
も一つピーク又はショルダーを有する高分子量重合体か
らなることが好ましい。

【００６９】これらの結着樹脂成分は、現像剤の製造に
際し、予めワックス成分を混合、分散させておくことも
できる。特に、結着樹脂成分製造時にワックス成分と高
分子量重合体とを溶剤に予備溶解した後、低分子量重合
体溶液と混合する方法が好ましい。予めワックス成分と
高分子量成分を混合しておくことで、ミクロ領域での相
分離が緩和され、高分子量成分を再凝集させず、低分子
量成分との良好な分散状態が得られる。

【００７０】本発明において、現像剤又は結着樹脂の、
ＴＨＦ（テトラハイドロフラン）を溶媒としたＧＰＣに
よる分子量分布は次の条件で測定される。

【００７１】４０℃のヒートチャンバ中でカラムを安定
化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてテトラ
ハイドロフラン（ＴＨＦ）を毎分１ｍＬの流速で流し、
試料のＴＨＦ溶液を約１００μＬ注入して測定する。試
料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布
を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成され
た検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。
検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば
東ソー社製、または昭和電工社製の分子量が１０²乃至
１０⁷程度のものを用い、少なくとも１０点程度の標準
ポリスチレン試料を用いるのが適当である。検出器には
ＲＩ（屈折率）検出器を用いる。カラムとしては、市販
のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせるのが
良い。例えば昭和電工社製のｓｈｏｄｅｘＧＰＣＫ
Ｆ−８０１，８０２，８０３，８０４，８０５，８０
６，８０７，８００Ｐの組み合わせや、東ソー社製のＴ
ＳＫｇｅｌＧｌ０００Ｈ（ＨＸＬ），Ｇ２０００Ｈ
（ＨＸＬ），Ｇ３０００Ｈ（ＨＸＬ），Ｇ４０００Ｈ
（ＨＸＬ），Ｇ５０００Ｈ（ＨＸＬ），Ｇ６０００
Ｈ（ＨＸＬ），Ｇ７０００Ｈ（ＨＸＬ），ＴＳＫｇ
ｕａｒｄｃｏｌｕｍｎの組み合わせを挙げることができ
る。

【００７２】試料は以下のようにして作製する。

【００７３】試料をＴＨＦに入れ、数時間放置した後、
十分振とうしＴＨＦとよく混ぜ（試料の合一体がなくな
るまで）、更に１２時間以上静置する。このときＴＨＦ
中への試料の放置時間が２４時間以上となるようにす
る。その後、サンプル処理フィルター（ポアサイズ０．
４５乃至０．５μｍ、例えばマイショリディスクＨ−２
５−５（東ソー社製）、エキクロディスク２５ＣＲ（ゲ
ルマンサイエンスジャパン社製）等が利用できる）
を通過させたものを、ＧＰＣの測定試料とする。試料濃
度は、樹脂成分が０．５乃至５ｍｇ／ｍＬとなるように
調整する。

【００７４】本発明の現像剤に含有される結着樹脂の酸
価が１乃至５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。
より好ましくは、１乃至３０ｍｇＫＯＨ／ｇである。樹
脂酸価は現像剤帯電特性に関与し、現像剤帯電性の環境
安定性に影響を与える。さらには現像剤表面抵抗のばら
つきにも影響を与える。酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の
場合、帯電立ち上がりが悪くなりやすく、５０ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇ以上であると環境特性（特に高温高湿下での帯電
性）が悪化することがある。このように、本発明の現像
剤に帯電性の環境依存性がある場合、現像剤の流動性、
静電付着性、現像剤表面抵抗（吸着水の影響）が変動
し、現像剤量検出において検出精度にばらつきが生じや
すい。

【００７５】即ち、現像剤に含有される結着樹脂の酸価
を１乃至５０ｍｇＫＯＨ／ｇに制御することで、帯電性
の安定した、残量検出精度の安定した現像剤を得ること
が可能となる。なお、本発明における酸価の測定は、例
えばＪＩＳＫ−００７０に記載されている方法、また
はこの方法に準じて測定することができる。

【００７６】本発明で用いられるトナー中樹脂の酸価・
水酸基価の測定について、より具体的に説明する。＜酸価の測定＞基本操作はＪＩＳＫ−００７０に属す
る。１）試料はあらかじめ結着樹脂（重合体成分）以外の添
加物を除去して使用するか、試料の結着樹脂以外の成分
の含有量を求めておく。トナーまたは結着樹脂の粉砕品
０．５乃至２．０ｇを精秤する。このときの結着樹脂成
分をＷｇとする。２）３００（ｍｌ）のビーカーに試料を入れ、トルエン
／エタノール（４／１）の混合液１５０（ｍｌ）を加え
溶解する。３）０．１ｍｏｌ／ｌのＫＯＨのエタノール溶液を用い
て、電位差滴定測定装置を用いて測定する。（たとえ
ば、京都電子株式会社の電位差的定測定装置ＡＴ−４０
０(win workstation)とＡＢＰ−４１０電動ビュレット
を用いての自動滴定が利用できる。４）この時のＫＯＨ溶液の使用量をＳ（ｍｌ）とする。
同時にブランクを測定して、この時のＫＯＨの使用量を
Ｂ（ｍｌ）とする。５）次式により酸価を計算する。ｆはＫＯＨのファクタ
ーである。酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）＝｛（Ｓ−Ｂ）×ｆ×５．６
１｝／Ｗ本発明に用いられる結着樹脂としては、従来より結着樹
脂として知られている種々の樹脂化合物を使用すること
ができ、例えば、ビニル系樹脂、フェノール樹脂、天然
樹脂変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹
脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニー
ル、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシ
レン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマ
ロインデン樹脂、石油系樹脂等が挙げられる。中でもポ
リエステル系樹脂が現像剤に使用したときに帯電性が安
定であり流動性が良好であることから高い残量検出精度
を得ることができ、さらには定着性も優れていることか
ら好ましい。

【００７７】ビニル系樹脂としては、例えばスチレン；
ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチレ
ンスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチ
レン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレ
ン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、
ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレ
ン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチ
レン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレ
ン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレンの如きスチレン誘導体；
エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの如き
エチレン不飽和モノオレフィン類；ブタジエンの如き不
飽和ポリエン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビ
ニル、沸化ビニルの如きハロゲン化ビニル類；酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニ
ルエステル類；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、
メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、
メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシ
ル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、
メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエ
チルアミノエチルの如きα−メチレン脂肪族モノカルボ
ン酸エステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、ア
クリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル
酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル
酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル
酸フェニルの如きアクリル酸エステル類；ビニルメチル
エーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエ
ーテルの如きビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、
ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンの
如きビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニル
カルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロ
リドンの如きＮ−ビニル化合物；ビニルナフタリン類：
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミ
ドの如きアクリル酸またはメタクリル酸誘導体；α，β
−不飽和酸のエステル、二塩基酸のジエステル類；アク
リル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、クロト
ン酸、ケイヒ酸、ビニル酢酸、イソクロトン酸、アンゲ
リカ酸等のアクリル酸及びそのα−またはβ−アルキル
誘導体；フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、アルケ
ニルコハク酸、イタコン酸、メサコン酸、ジメチルマレ
イン酸、ジメチルフマル酸等の不飽和ジカルボン酸及び
そのモノエステル誘導体又は無水物等のビニル系モノマ
ーを用いた重合体が挙げられる。上記ビニル系樹脂で
は、前述したようなビニル系モノマーが単独または二つ
以上で用いられる。これらの中でもスチレン系共重合
体、スチレン−アクリル系共重合体となるようなモノマ
ーの組み合わせが好ましい。

【００７８】また、本発明に用いられる結着樹脂は、必
要に応じて以下に例示するような架橋性モノマーで架橋
された重合体又は共重合体であってもよい。

【００７９】前記架橋性モノマーとしては、架橋可能な
二以上の不飽和結合を有するモノマーを用いることがで
きる。このような架橋性モノマーとしては、以下に示す
ような種々のモノマーが従来より知られており、本発明
の現像剤に好適に用いることができる。

【００８０】前記架橋性モノマーには、芳香族ジビニル
化合物として例えば、ジビニルべンゼン、ジビニルナフ
タレンが挙げられ；アルキル鎖で結ばれたジアクリレー
ト化合物として例えば、エチレングリコールジアクリレ
ート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、
１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペン
タンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオー
ルジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレ
ート及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレート
の代えたものが挙げられ；エーテル結合を含むアルキル
鎖で結ばれたジアクリレート化合物類としては、例え
ば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレ
ングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコー
ルジアクリレート、ポリエチレングリコール＃４００ジ
アクリレート、ポリエチレングリコール＃６００ジアク
リレート、ジプロピレングリコールジアクリレート及び
以上の化合物のアクリレートをメタクリレートの代えた
ものが挙げられ；芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で
結ばれたジアクリレート化合物類として例えば、ポリオ
キシエチレン（２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフ
ェニル）プロパンジアクリレート、ポリオキシエチレン
（４）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロ
バンジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートを
メタクリレートの代えたものが挙げられ；ポリエステル
型ジアクリレート類として例えば、商品名ＭＡＮＤＡ
（日本化薬）等が挙げられる。

【００８１】多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリ
トールトリアクリレート、トリメチロールエタントリア
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリ
ゴエステルアクリレート及び以上の化合物のアクリレー
トをメタクリレートの代えたもの；トリアリルシアヌレ
ート、トリアリルトリメリテート等が挙げられる。

【００８２】これらの架橋剤は、架橋しようとするモノ
マーの種類や、結着樹脂の所望の物性等によって使用量
を調整することが好ましいが、一般に結着樹脂を構成す
る他のモノマー成分１００質量部に対して、０．０１乃
至１０質量部（さらに好ましくは０．０３乃至５質量
部）用いることができる。

【００８３】これらの架橋性モノマーのうち、現像剤用
樹脂（結着樹脂）に定着性、耐オフセット性の点から好
適に用いられるものとして、芳香族ジビニル化合物（特
にジビニルべンゼン）、芳香族基及びエーテル結合を含
む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類が挙げられる。

【００８４】本発明において、ビニル系モノマーの単重
合体又は共重合体、ポリエステル、ポリウレタン、エポ
キシ樹脂、ポリビニルブチラール、ロジン、変性ロジ
ン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族
炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂等を、前述した結着樹
脂に、必要に応じて混合して用いることができる。二種
以上の樹脂を混合して、結着樹脂として用いる場合、よ
り好ましい形態としては分子量の異なるものを適当な割
合で混合するのが好ましい。

【００８５】さらに本発明に用いられる結着樹脂のガラ
ス転移温度は好ましくは４５乃至８０℃、より好ましく
は５５乃至７０℃であり、数平均分子量（Ｍｎ）は２，
５００乃至５０，０００、重量平均分子量（Ｍｗ）は１
０，０００乃至１，０００，０００であることが好まし
い。

【００８６】結着樹脂のガラス転移点温度は、一般的に
は出版物ポリマーハンドブック第２版ＩＩＩ−ｐ１３９
〜１９２（ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ社製）に記
載の理論ガラス転移温度が４５乃至８０℃を示すよう
に、結着樹脂の構成物質（重合性単量体）を選択するこ
とにより調整することができる。また結着樹脂のガラス
転移点温度は、高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱
量計、例えばパーキンエルマー社製のＤＳＣ−７やＴＡ
インスツルメンツジャパン社製のＤＳＣ２９２０を用い
て、ＡＳＴＭＤ３４１８−８２に準じて測定すること
ができる。結着樹脂のガラス転移温度が上記範囲よりも
小さいと現像剤の保存安定性が不十分となることがあ
り、結着樹脂のガラス転移温度が上記範囲よりも大きい
と現像剤の定着性が不十分となることがある。

【００８７】ビニル系重合体又は共重合体からなる結着
樹脂を合成する方法としては特に限定されず、従来より
知られている種々の製法を利用することができ、例えば
塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法の如
き重合法が利用できる。カルボン酸モノマー又は酸無水
物モノマーを用いる場合には、モノマーの性質上、塊状
重合法又は溶液重合法を利用することが好ましい。

【００８８】本発明に用いられる結着樹脂としては、以
下に示すポリエステル樹脂も好ましい。ポリエステル樹
脂は、全成分中４５乃至５５ｍｏｌ％がアルコール成分
であり、５５乃至４５ｍｏｌ％が酸成分であることが好
ましい。

【００８９】アルコール成分としては、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオー
ル、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、２−エチル−１，３−ヘ
キサンジオール、水素化ビスフェノールＡ、下記一般式
（１）で表されるビスフェノール誘導体；

【００９０】

【化１】（式中、Ｒはエチレン又はプロピレン基を示し、ｘ及び
ｙはそれぞれ１以上の整数であり、かつｘ＋ｙの平均値
は２乃至１０である。）下記一般式（２）で示されるジオール類；

【００９１】

【化２】またはグリセリン、ソルビット、ソルビタン等の多価ア
ルコール類等が挙げられる。

【００９２】また、酸成分としてはカルボン酸が好まし
くは例示することができ、二価のカルボン酸としてはフ
タル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸の
如きべンゼンジカルボン酸類又はその無水物；コハク
酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸の如きアル
キルジカルボン酸類又はその無水物；フマル酸、マレイ
ン酸、シトラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボ
ン酸又はその無水物等が挙げられ、また、３価以上のカ
ルボン酸としてはトリメリット酸、ピロメリット酸、べ
ンゾフェノンテトラカルボン酸やその無水物等が挙げら
れる。

【００９３】特に好ましいポリエステル樹脂のアルコー
ル成分としては前記一般式（１）で示されるビスフェノ
ール誘導体であり、酸成分としては、フタル酸、テレフ
タル酸、イソフタル酸又はその無水物、コハク酸、ｎ−
ドデセニルコハク酸又はその無水物、フマル酸、マレイ
ン酸、無水マレイン酸の如きジカルボン酸類；トリメリ
ット酸又はその無水物のトリカルボン酸類が挙げられ
る。これらの酸成分及びアルコール成分から得られたポ
リエステル樹脂を結着樹脂として使用した熱ローラ定着
用現像剤として定着性が良好で、耐オフセット性に優れ
ているからである。

【００９４】ポリエステル樹脂の酸価は好ましくは５０
ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、ＯＨ価（水酸基価）は好ま
しくは５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは３０ｍ
ｇＫＯＨ／ｇ以下であることが良い。これは、分子鎖の
末端基数が増えると現像剤の帯電特性において環境依存
性が大きくなり、現像剤の流動性、静電付着性、現像剤
表面抵抗（吸着水の影響）が変動し、現像剤量検出にお
いて検出精度にばらつきが生じやすいからである。

【００９５】ポリエステル樹脂のガラス転移温度は好ま
しくは５０乃至７５℃、より好ましくは５５乃至６５℃
であり、更に数平均分子量（Ｍｎ）は好ましくは１，５
００乃至５０，０００、より好ましくは２，０００乃至
２０，０００であり、重量平均分子量（Ｍｗ）は好まし
くは６，０００乃至１００，０００、より好ましくは１
０，０００乃至９０，０００であることが良い。

【００９６】次に本発明に用いられる着色剤について説
明する。本発明の現像剤は、特にその種類については限
定されず、磁性現像剤であっても良いし、非磁性現像剤
であっても良いが、現像剤の体積抵抗値が低いという点
において、磁性現像剤であることが好ましく、着色剤と
して磁性体を用いることが好ましい。

【００９７】着色剤として磁性体を用いる場合では、以
下のような利点を挙げることができる。すなわち、現像
剤量検出手段によって現像剤残量に準じた静電容量を測
定する際に、現像剤体積抵抗値は、磁性現像剤粒子の方
が磁性体を含有しない非磁性現像剤粒子よりも低く、現
像剤の残量に応じた静電容量と参照静電容量との差をよ
り生じやすい。ここで「参照静電容量」とは、比較用の
値が固定のコンデンサーであり、この参照静電容量と現
像剤の残量に応じた静電容量との差を検知することで現
像剤量を検出することを目的としている。また、帯電性
についても、着色剤として磁性体を含有することで現像
剤のチャージアップが抑制され、現像剤量検出精度に悪
影響を及ぼしにくい。

【００９８】着色剤として磁性体を用いる場合では、本
発明の現像剤は、磁性体を結着樹脂１００質量部に対
し、６０乃至１５０質量部含有していることが好まし
い。磁性体の含有量が上記範囲よりも小さいと、得られ
る画像の着色が不十分であったり、画像形成行程におけ
る現像剤の搬送性が不十分となり、画像不良を生じるこ
とがある。また、磁性体の含有量が上記範囲よりも大き
いと、画像形成行程における現像剤の流動性が不十分と
なり、画像不良を生じることがある。

【００９９】更に好ましくは、少なくともケイ素原子を
含有する磁性体を結着樹脂１００質量部に対して６０乃
至１５０質量部含有することが好ましい。ケイ素元素を
含有することで、現像剤の流動性、帯電安定性が向上
し、本発明の目的である現像剤量検出精度もより向上す
る。ケイ素元素は、磁性体中においてどのような形態で
含まれていても良く、例えば酸化ケイ素の形態で磁性体
表面近傍に存在するような形で含まれる。

【０１００】ケイ素元素の含有率は磁性体の鉄元素に対
して０．１乃至４．０質量％（より好ましくは０．３乃
至２．５質量％）含有することが好ましい。ケイ素元素
の含有率が上記範囲よりも小さいと、ケイ素元素を磁性
体に含有させることによる効果が不十分となることがあ
る。また、ケイ素元素の含有率が上記範囲よりも大きい
と、吸水性が増加し、特に高湿下で帯電量が低下するこ
とがある。

【０１０１】磁性体中におけるケイ素元素の含有率は、
例えば蛍光X線回折装置SYSTEM３０８０（理学電気工業
（株）製）を使用し、JISK0119「蛍光Ｘ線分析通則」に従
って測定し、ケイ素のＸ線強度により求めることができ
る。

【０１０２】また、磁性体の個数平均粒径としては、通
常用いられている範囲であれば良いが、０．１乃至０．
４μｍのものであるとトナー粒子中の分散性が良く、現
像剤の現像剤量検出精度もより向上する。

【０１０３】本発明の磁性体の粒径を得るためには酸化
反応における粒子成長をモニタリングし、好ましい範囲
となるまでコントロールしている。尚、得られた磁性体
を分級することにより上記範囲を得ることも可能であ
る。また、磁性体形状に関しても特に限定されないが、
より球状に近い形状であることが好ましく、球状のもの
であると現像剤流動性、帯電安定性に優れ、現像剤の現
像剤量検出精度もより向上する。

【０１０４】磁性体の個数平均粒径は、透過型電子顕微
鏡を用いて測定することができる。具体的には、測定す
るトナー粒子の粉体サンプルを透過型電子顕微鏡で観察
し、視野中の１００個の磁性体粒径を測定して平均粒径
を求めることができる。また、磁性体形状についても、
透過型電子顕微鏡によって観察することができる。

【０１０５】本発明の現像剤を磁性現像剤として用いる
場合、磁性現像剤に含まれる磁性体の磁性材料として
は、通常使用されている磁性体であれば特に限定されな
いが、例えばマグネタイト、マグヘマイト、フェライト
の如き酸化鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄；Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉのような金属、または、これらの金属と
Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｓ
ｂ、Ｂｅ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｗ、
Ｖのような金属との合金、及びこれらの混合物等が挙げ
られる。

【０１０６】具体的には、磁性材料としては、四三酸化
鉄（Ｆｅ₃Ｏ₄）、三二酸化鉄（γ−Ｆｅ₂Ｏ₃）、酸化鉄
イットリウム（Ｙ₃Ｆｅ₅Ｏ₁₂）、酸化鉄カドミウム（Ｃ
ｄＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄ガドリニウム（Ｇｄ₃Ｆｅ
₅Ｏ₁₂）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄鉛（Ｐｂ
Ｆｅ₁₂Ｏ₁₉）、酸化鉄ニッケル（ＮｉＦｅ₂Ｏ₄）、酸化
鉄ニオジム（ＮｄＦｅ₂Ｏ₃）、酸化鉄バリウム（ＢａＦ
ｅ₁₂Ｏ₁₉）、酸化鉄マグネシウム（ＭｇＦｅ₂Ｏ₄）、酸
化鉄ランタン（ＬａＦｅＯ₃）、鉄粉（Ｆｅ）、コバル
ト粉（Ｃｏ）、ニッケル粉（Ｎｉ）等が挙げられる。上
述した磁性材料を単独でまたは二種以上組み合わせて使
用する。特に好適な磁性材料は、四三酸化鉄又はγ−三
二酸化鉄の微粉末である。

【０１０７】これらの強磁性体は個数平均粒径が０．０
５乃至２μｍで、７９５．８ｋＡ／ｍ印加での磁気特性
が抗磁力１．６乃至１２．０ｋＡ／ｍ、飽和磁化５０乃
至２００Ａｍ²／ｋｇ（好ましくは５０乃至１００Ａｍ²
／ｋｇ）、残留磁化２乃至２０Ａｍ²／ｋｇのものが、
本発明の画像形成方法、特に電子写真画像形成方法に用
いる上で好ましい。

【０１０８】前述したように本発明の現像剤では磁性体
を着色剤として用いても良いが、その他の着色剤として
非磁性の着色剤等も用いることができる。このような非
磁性の着色剤としては、任意の適当な顔料又は染料が挙
げられる。例えば顔料としては、カーボンブラック、ア
ニリンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエ
ロー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、べンガラ、
フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー等があ
る。これらは結着樹脂１００質量部に対し０．１乃至２
０質量部、好ましくは１乃至１０質量部の添加量が良
い。また、同様に染料が用いられ、例えば、アントラキ
ノン系染料、キサンテン系染料、メチン系染料等があ
り、結着樹脂１００質量部に対し０．１乃至２０質量
部、好ましくは０．３乃至１０質量部の添加量が良い。

【０１０９】本発明の現像剤は、その帯電性を更に安定
化させる為に、必要に応じて荷電制御剤を用いることが
できる。荷電制御剤は、結着樹脂１００質量部当たり
０．１乃至１０質量部、好ましくは１乃至５質量部使用
するのが、現像剤の帯電性を制御する上で好ましい。

【０１１０】荷電制御剤としては、従来より知られてい
る種々の荷電制御剤を使用することができるが、例えば
以下のものが挙げられる。

【０１１１】現像剤を負荷電性にする負荷電性制御剤と
して、例えば有機金属錯体又はキレート化合物が有効で
ある。モノアゾ金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸
の金属錯体、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体が挙げら
れる。他には、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族モ
ノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、その無水物、又
はそのエステル類、又は、ビスフェノールのフェノール
誘導体類等が挙げられる。

【０１１２】現像剤を正荷電性にする正荷電性制御剤と
しては、ニグロシン、ニグロシン誘導体、トリフェニル
メタン化合物、有機四級アンモニウム塩等が挙げられ
る。

【０１１３】なお、本発明に用いられるトナー粒子に
は、前述した材料等に加えて更に他の材料等を用いても
良い。

【０１１４】本発明の現像剤は、前述したように、トナ
ー粒子の他に、現像剤の流動性や帯電性等を調整するた
めの外添剤を含むことが一般的である。このような外添
剤として、本発明の現像剤に流動性向上剤を添加しても
良い。流動性向上剤は、トナー粒子に外添することによ
り、流動性が添加前後を比較すると増加し得るものであ
る。例えば、フッ化ビニリデン微粉末の如きフッ素系樹
脂粉末；湿式製法シリカ、乾式製法シリカの如き微粉末
シリカ、微粉末酸化チタン、微粉末アルミナ、それらを
シラン化合物、チタンカップリング剤、シリコーンオイ
ルにより表面処理を施した処理シリカ等がある。

【０１１５】好ましい流動性向上剤としては、ケイ素ハ
ロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された微粉末であ
り、いわゆる乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称さ
れるものである。例えば、四塩化ケイ素ガスの酸水素焔
中における熱分解酸化反応を利用するもので、基礎とな
る反応式は次の様なものである。

【０１１６】ＳｉＣｌ₂＋２Ｈ₂＋Ｏ₂→ＳｉＯ₂＋４ＨＣｌこの製造工程において、塩化アルミニウム又は塩化チタ
ン等の他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物
と共に用いることによってシリカと他の金属酸化物の複
合微粉体を得ることも可能であり、前記シリカとしては
それらも包含する。その粒径は、平均一次粒径として、
０．００１乃至０．２μｍの範囲内であることが好まし
く、特に好ましくは、０．００２乃至０．０２μｍの範
囲内のシリカ微粉体を使用するのが良い。

【０１１７】前記流動性向上剤の平均一次粒径は、例え
ば、走査型電子顕微鏡により拡大撮影した現像剤の写真
で、更に走査型電子顕微鏡に付属させたＸＭＡ等の元素
分析手段によって無機微粉体の含有する元素でマッピン
グされた現像剤の写真を対照しつつ、トナー粒子表面に
付着または遊離して存在している流動性向上剤の一次粒
子を１００個以上測定し、個数平均粒径を求めることで
測定することができる。

【０１１８】ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により
生成された市販のシリカ微粉体としては、例えば以下の
様な商品名で市販されているものがある。

【０１１９】ＡＥＲＯＳＩＬ（日本アエロジル社）１３０２００３００３８０ＴＴ６００ＭＯＸ１７０ＭＯＸ８０ＣＯＫ８４Ｃａ−Ｏ−ＳｉＬ（ＣＡＢＯＴＣｏ．社）Ｍ−５ＭＳ−７ＭＳ−７５ＨＳ−５ＥＨ−５ＷａｃｋｅｒＨＤＫＮ２０（ＷＡＣＫＥＲ−ＣＨＥＭＩＥＧＭＢＨ社）Ｖ１５Ｎ２０ＥＴ３０Ｔ４０Ｄ−ＣＦｉｎｅＳｉｌｉｃａ（ダウコーニングＣｏ．社）Ｆｒａｎｓｏｌ（Ｆｒａｎｓｉｌ社）更には、該ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成
されたシリカ微粉体に疎水化処理した処理シリカ微粉体
がより好ましい。該処理シリカ微粉体において、下記測
定方法に規定されるメタノール滴定試験によって測定さ
れた疎水化度が３０乃至９０（より好ましくは６０乃至
９０）の範囲の値を示すようにシリカ微粉体を処理した
ものが好ましい。疎水化度が上記範囲よりも小さいと高
温高湿下での現像剤の帯電特性が劣化することがあり、
疎水化度が上記範囲よりも大きいと極低湿環境下で現像
剤がチャージアップする現象となることがある。＜本発
明のメタノール滴定試験による疎水化度測定方法＞粉体
濡れ性試験機ＷＥＴ−１００Ｐ（（株）レスカ社製）を
用い、メタノール滴下、透過率曲線を測定する。透過率
が減少するすなわち、メタノールへの濡れが発生するメ
タノール含有質量％を疎水化度とする。

【０１２０】疎水化方法としては、シリカ微粉体と反応
または物理吸着する有機ケイ素化合物等で化学的に処理
することによって付与される。好ましい方法としては、
ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたシ
リカ微粉体を有機ケイ素化合物で処理する。

【０１２１】有機ケイ素化合物としては、ヘキサメチル
ジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロロシラ
ン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロロシラ
ン、メチルトリクロロシラン、アリルジメチルクロロシ
ラン、アリルフェニルジクロロシラン、べンジルジメチ
ルクロロシラン、ブロモメトリジメチルクロロシラン、
α−クロロエチルトリクロロシラン、ｐ−クロロエチル
トリクロロシラン、クロロメチルジメチルクロロシラ
ン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリ
ルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビ
ニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラ
ン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシ
シラン、へキサメチルジシロキサン、１，３−ジビニル
テトラメチルジシロキサン、１，３−ジフェニルテトラ
メチルジシロキサン及び１分子当たり２乃至１２個のシ
ロキサン単位を有し末端に位置する単位にそれぞれ一個
宛のＳｉに結合した水酸基を含有するジメチルポリシロ
キサン等がある。更に、ジメチルシリコーンオイルの如
きシリコーンオイルが挙げられる。これらは一種または
二種以上の混合物で用いられる。

【０１２２】流動性向上剤は、ＢＥＴ法で測定した窒素
吸着による比表面積が３０ｍ²／ｇ以上、好ましくは５
０ｍ²／ｇ以上のものが良好な結果を与える。トナー粒
子１００質量部に対して流動性向上剤０．０１乃至８質
量部、好ましくは０．１乃至４質量部使用するのが、現
像剤の帯電性や流動性を適度に維持する上で好ましい。

【０１２３】特に本発明の現像剤（トナー）はシリカを
含有し、かつ該シリカがシリカ１００質量部に対して
０．５乃至２０質量部のシリコーンオイルで処理されて
いることが好ましい。前述したシリカを上記範囲のシリ
コーンオイルで処理することにより、現像剤あるいは現
像剤から遊離したシリカが現像剤容器内や現像剤量検出
に使用される電極に付着しにくくなり、現像剤の流動性
を保持したまま現像剤量検出精度を向上させることがで
きる。

【０１２４】また、本発明の現像剤はシリカを含有し、
かつ該シリカがシリカ１００質量部に対して０．５乃至
２０質量部のヘキサメチルジシラザンで処理されている
ことが好ましい。上記処理を行うことにより、前述した
疎水化度を達成し、現像剤の環境帯電性、及び流動性の
変動の少ない現像剤を得ることが出来、結果として現像
剤量検出精度を向上させることができる。

【０１２５】更に好ましくは、本発明の現像剤（トナ
ー）は、ヘキサメチルジシラザン処理後にシリコーンオ
イル処理を行ったシリカを含有することが好ましい。こ
の様なジシラザン処理及びシリコーンオイル処理を行う
ことにより環境帯電性、流動性に変動が更に少なくな
り、現像剤量検出精度を更に向上させることができる。

【０１２６】上記のように、本発明の現像剤は、疎水化
処理シリカを流動性向上剤（外添剤）として含む構成を
とることにより環境安定性（現像剤流動性、帯電性）が
向上し、現像剤量検出のばらつきが良化する。

【０１２７】本発明の現像剤（トナー）は、流動性向上
剤の他に前記外添剤として、粒径０．１乃至５．０μｍ
の粒子を少なくともトナー粒子１００質量部に対して
０．０５質量部乃至５質量部含有することが好ましい。
この粒径の外添剤は、現像剤に対してスペーサー粒子と
して働くことが知られており、現像剤同士の凝集性を悪
化させない効果をもたらす。従ってこのような粒子をト
ナー粒子に外添することにより、本発明の目的を更に効
率よく達成可能となる。このサイズの粒径であれば現像
剤容器内での現像剤密度に影響なく現像剤凝集性を良化
させ、現像剤量検出のばらつきを軽減できる。

【０１２８】前記粒子の粒径及び含有量が上記範囲より
も小さいと、スペーサー粒子としての効果が不十分とな
ることがあり、記範囲よりも大きいと、現像剤容器内で
の現像剤タップ密度に悪影響を及ぼすことがある。な
お、前記粒子の粒径は、前述した磁性体または流動性向
上剤の平均一次粒径の測定法と同様の方法により測定す
ることができる。

【０１２９】本発明で用いられる粒径０．１乃至５．０
μｍの粒子としては無機微粒子、有機微粒子、及びこれ
らの混合物及び複合物が使用可能である。具体的には、
チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニ
ウム、酸化マグネシウム等の金属酸化物、及び、フッ素
樹脂粉末、樹脂微粒子等が挙げられる。特に帯電特性的
にもチタン酸ストロンチウム、酸化セリウムが好まし
い。

【０１３０】本発明の現像剤は、前記トナー粒子が、少
なくとも結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含む混合物を
混練し、混練物を粉砕し、粉砕物を分級することにより
製造されることを特徴とする。

【０１３１】製造装置としては、いわゆる粉砕法と呼ば
れる製造方法で使用される種々の機器を利用することが
でき、このような機器としては、下記の装置が例示でき
る。例えば混合機としては、ヘンシェルミキサー（三井
鉱山社製）；スーパーミキサー（カワタ社製）；リボコ
ーン（大川原製作所社製）；ナウターミキサー、タービ
ュライザー、サイクロミックス（ホソカワミクロン社
製）；スパイラルピンミキサー（太平洋機工社製）；レ
ーディゲミキサー（マツボー社製）が挙げられ、混練機
としては、ＫＣＲニーダー（栗本鉄工所社製）；ブス・
コ・ニーダー（Ｂｕｓｓ社製）；ＴＥＭ型押し出し機
（東芝機械社製）；ＴＥＸ二軸混練機（日本製鋼所社
製）；ＰＣＭ混練機（池貝鉄工所社製）；三本ロールミ
ル、ミキシングロールミル、ニーダー（井上製作所社
製）；ニーデックス（三井鉱山社製）；ＭＳ式加圧ニー
ダー、ニダールーダー（森山製作所社製）；バンバリー
ミキサー（神戸製鋼所社製）が挙げられ、粉砕機として
は、カウンタージェットミル、ミクロンジェット、イノ
マイザ（ホソカワミクロン社製）；ＩＤＳ型ミル、ＰＪ
Ｍジェット粉砕機（日本ニューマチック工業社製）；ク
ロスジェットミル（栗本鉄工所社製）；ウルマックス
（日曹エンジニアリング社製）；ＳＫジェット・オー・
ミル（セイシン企業社製）；クリプトロン（川崎重工業
社製）；ターボミル（ターボ工業社製）が挙げられ、分
級機としては、クラッシール、マイクロンクラッシファ
イアー、スペディッククラシファイアー（セイシン企業
社製）；ターボクラッシファイアー（日新エンジニアリ
ング社製）；ミクロンセパレータ、ターボプレックス
（ＡＴＰ）、ＴＳＰセパレータ（ホソカワミクロン社
製）；エルボージェット（日鉄鉱業社製）、ディスパー
ジョンセパレータ（日本ニューマチック工業社製）；Ｙ
Ｍマイクロカット（安川商事社製）が挙げられ、粗粒な
どをふるい分けるために用いられる篩い装置としては、
ウルトラソニック（晃栄産業社製）；レゾナシーブ、ジ
ャイロシフター（徳寿工作所社）；バイブラソニックシ
ステム（ダルトン社製）；ソニクリーン（新東工業社
製）；ターボスクリーナー（ターボ工業社製）；ミクロ
シフター（槙野産業社製）；円形振動篩い等が挙げられ
る。本発明の現像剤（トナー）の円形度と粒度の関係を
得るための最適に生産できる製造工程としては、下記に
示す工程が好ましい。

【０１３２】粉砕・分級システムは、結着樹脂、着色剤
及びワックス（離型剤）を少なくとも含有する混合物を
溶融混練し、得られた混練物を冷却した後、冷却物を粉
砕手段によって粗粉砕し、得られた粗粉砕物からなる粉
体原料を第一定量供給機に導入する。そして、少なくと
も中心回転軸に取り付けられた回転体からなる回転子
と、該回転子表面と一定間隔を保持して回転子の周囲に
配置されている固定子とを具備し、且つ間隔を保持する
ことによって形成される環状空間が気密状態となるよう
に構成されている機械式粉砕機内に、上記第一定量供給
機から所定量の粉体原料を該機械式粉砕機の粉体導入口
を介して導入し、該機械式粉砕機の上記回転子を高速回
転させることによって粉体原料を微粉砕し、該微粉砕物
を機械式粉砕機の粉体排出口から排出して第二定量供給
機に導入する。そして、第二定量供給機から所定量の微
粉砕物を、交差気流とコアンダ効果を利用して粉体を気
流分級する多分割気流式分級機に導入し、該多分割気流
式分級機内で微粉砕物を少なくとも微粉体、中粉体及び
粗粉体に分級し、分級された粗粉体を粉体原料と混入し
て該機械式粉砕機に導入して粉砕し、分級された中粉体
（トナー粒子）から現像剤を生産するシステムである。

【０１３３】以下、本発明の現像剤において好ましい製
造方法の実施の形態を具体的に説明する。

【０１３４】本発明の現像剤の製造においては、結着樹
脂、着色剤及びワックス（離型剤）を少なくとも含有す
る混合物を溶融混練し、得られた混練物を冷却した後、
冷却物を粉砕手段によって粉砕して得られた粗粉砕物が
粉体原料として使用される。そして、先ず、所定量の粉
砕原料を、少なくとも中心回転軸に取り付けられた回転
体からなる回転子と、該回転子表面と一定間隔を保持し
て回転子の周囲に配置されている固定子とを有し、かつ
該間隔を保持することによって形成される環状空間が気
密状態となるように構成されている機械式粉砕機に導入
し、該機械式粉砕機の上記回転子を高速回転させること
によって被粉砕物を微粉砕する。

【０１３５】次に、微粉砕された粉砕原料は、分級工程
に導入されて分級され、好ましい粒径を有する粒子群か
らなる現像剤原料となる分級品（トナー粒子）が得られ
る。この際、分級工程では、少なくとも粗粉領域、中粉
領域及び微粉領域を有する多分割気流式分級機が好まし
く用いられる。例えば、三分割気流式分級機を使用した
場合には、粉体原料は、少なくとも微粉体、中粉体及び
粗粉体の三種類に分級される。このような分級機を用い
る分級工程では、好ましい粒度よりも粒径の大きな粒子
群からなる粗粉体及び好ましい粒径未満の粒子群からな
る微粉体は除かれ、中粉体（トナー粒子）が現像剤製品
としてそのまま使用されるか、又は、疎水性コロイダル
シリカの如き外添剤と混合された後、現像剤として使用
される。

【０１３６】上記の分級工程で分級された好ましい粒度
未満の粒子群からなる微粉体は、一般的には、粉砕工程
に導入されてくる現像剤材料からなる粉体原料を生成す
るための溶融混練工程に供給されて再利用されるか、ま
たは廃棄される。また、上記微粉体より更に粒子径が小
さい、粉砕工程及び分級工程で僅かに発生する超微粉体
も同様に、溶融混練工程に供給されて再利用されるか、
または廃棄される。

【０１３７】また、この装置システムにおいて、重量平
均粒子径が１５μｍ以下（更には１０μｍ以下）のシャ
ープな粒度分布を有する現像剤を得るためには、機械式
粉砕機で微粉砕された微粉砕物の重量平均粒子径が６乃
至１５μｍ（好ましくは６乃至１０μｍ）で、４．０μ
ｍ以下が７０個数％以下、更には６５個数％以下で、か
つ１０．１μｍ以上が２５体積％以下、更には２０体積
％以下であることが好ましい。また、分級された中粉体
（トナー粒子）の粒度は、重量平均粒子径が６乃至１５
μｍ（好ましくは６乃至１０μｍ）で、４．０μｍ以下
が４０個数％以下、更には３５個数％以下で、かつ１
０．１μｍ以上が２５体積％以下、更には２０体積％以
下であることが好ましい。

【０１３８】前記製造方法を適用した上記装置システム
においては、粉砕処理前の第一分級工程を必要とせず、
粉砕工程及び分級工程を１パスで行うことができる。

【０１３９】本発明の現像剤の製造に使用される粉砕手
段として好ましく用いられる機械式粉砕機について説明
する。機械式粉砕機としては、例えば、川崎重工業
（株）製粉砕機ＫＴＭ、クリプトロン、ターボ工業
（株）製ターボミル等を挙げることができ、これらの装
置をそのまま、または適宜改良して使用することができ
る。

【０１４０】本発明で用いられる粉砕方法は、粉砕工程
前の第一分級工程を必要としないため、現像剤が微粒子
化されることにより粒子間の静電凝集が高まり、本来は
第二分級工程に送られる現像剤が再度第一分級工程に循
環されることにより過粉砕となった微粉及び超微粉が発
生しない。更に、シンプルな構成に加え、粉砕原料を粉
砕するのに多量のエアを必要としないため、電力消費が
低く、エネルギーコストを低く抑えることができる。

【０１４１】また、本発明の現像剤を製造することがで
きる製造システムにおいては、粉砕及び分級条件をコン
トロールすることにより、重量平均粒子径が１５μｍ以
下（特に１０μｍ以下）である粒径のシャープな粒度分
布を有する現像剤を効率良く生成することができる。

【０１４２】また、本発明の現像剤は、ジェットミルの
如き気流式粉砕機で粉砕したもの、または粉砕−分級し
たものを上記機械式粉砕機及びハイブリタイザーの如き
表面改質装置によって円形度の調整を行っても良い。

【０１４３】また、本発明の現像剤は、水性懸濁重合法
により直接的に前記トナー粒子を製造されるものでも良
い。本発明で用いられる重合トナー粒子は、以下の如き
一般的な方法にて得られる。

【０１４４】即ち、結着樹脂を重合によって形成する重
合性単量体中に離型剤・着色剤・荷電制御剤等の添加物
を加え、離型剤が溶解、又は融解するまで加温しホモジ
ナイザー・超音波分散機等によって均一に溶解又は分散
せしめて単量体系を得る。この単量体系を、分散安定剤
を含有する単量体系と同温程度の水相中に通常の攪拌機
又はホモミキサー・ホモジナイザー等により分散せしめ
る。好ましくは単量体液滴が所定のトナー粒子のサイ
ズ、一般に３０μｍ以下の粒径を有するように攪拌速度
・時間を調整する。その後は分散安定剤の作用により、
粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度
の攪拌を行えば良い。重合温度は離型剤の析出温度以下
の温度に設定して重合開始剤を添加し、重合を行う。反
応終了後、生成したトナー粒子を洗浄・濾過により回収
し、乾燥する。懸濁重合法においては、通常単量体系１
００質量部に対して水３００〜３０００質量部を分散媒
として使用するのが好ましい。

【０１４５】次に、本発明の画像形成方法及びプロセス
カートリッジ（以下、「画像形成方法等」ともいう）に
ついて説明する。本発明の画像形成方法等は、本発明の
現像剤を用いた以下の方法が挙げられる。

【０１４６】本発明の画像形成方法は、下記（ａ）〜
（ｄ）を有する現像装置と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）前記現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、
形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担
持体を有する現像手段；（ｃ）前記現像剤担持体に対向して設けられた第１電
極；（ｄ）現像装置が画像形成装置本体に装着された際に前
記第１電極より少なくとも下端が下方に配置された第２
電極；前記第１電極と第２電極間に電圧が印加されて、
前記第１電極と第２電極間の静電容量に応じた電気信号
が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検
出するための現像剤量検出手段と、を用いる画像形成方
法である。

【０１４７】さらに本発明の画像形成方法は、前記現像
装置が、（ｅ）前記第２電極と前記現像剤担持体との間
に配置された第３電極；（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子
写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前
記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気
接点；（ｈ）現像剤の残量を検出するために、少なくとも、前
記第１電極と前記第２電極間、及び前記現像剤担持体と
前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記電子
写真画像形成装置本体に伝達する第３電気接点；とをさ
らに有し、前記現像剤量検出手段が、前記電子写真画像
形成装置本体によって、前記第１電極と第２電極間、及
び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加され、前
記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３
電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電
気信号に基づいて現像剤の残量を検出することができる
ことを特徴とする。また、本発明の画像形成方法は、下
記（ａ）、（ｂ）、（ｉ）を有する現像装置と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記
現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電
極；前記現像剤担持体に電圧が印加されて、前記現像剤
担持体及び前記経路電極間の静電容量に応じた電気信号
が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検
出するための現像剤量検出手段と、を用いる画像形成方
法である。

【０１４８】本発明の画像形成方法は、下記（ａ）〜
（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｉ）を有する現像装置と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｃ）前記現像剤担持体に同電位に設けられた第１電
極；（ｄ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極よりも少なくとも下端が下
方に配置された第２電極；（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記
現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電
極；（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子
写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前
記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気
接点；前記電子写真画像形成装置本体によって、前記第
１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極
間に電圧が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び
前記現像剤担持体と経路電極間の静電容量に応じた電気
信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量
を検出するための現像剤量検出手段と、を用いた画像形
成方法であり、更に、前記現像装置が、（ｅ）前記第２
電極と前記現像剤担持体との間に配置された第３電極
と、（ｉ）前記現像剤担持体と前記第３電極間の静電容
量に応じた電気信号を前記画像形成装置本体に伝達する
第３電気接点とをさらに有し、前記現像剤検出手段が、
前記第１電極と第２電極間、前記現像剤担持体と経路電
極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加
されて、前記第１電極と第２電極間、前記現像担持体と
経路電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静電
容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づ
いて現像剤の残量を検出することができることも好まし
い。

【０１４９】また、本発明のプロセスカートリッジは、
電子写真画像形成装置本体に着脱自在であり、電子写真
感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段
と、上記（ａ）〜（ｄ）を有する現像装置と、を有し、
前記第１電極と第２電極は、前記第１電極と第２電極間
に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電極間の静電
容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づ
いて、現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段
に用いられるものである。

【０１５０】また、本発明のプロセスカートリッジは、
前記現像装置が、上記（ｅ）〜（ｈ）を更に有し、前記
現像剤量検出手段が、前記第１電極と第２電極間、及び
前記現像剤担持体と第３電極間に電圧が印加されて、前
記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３
電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電
気信号に基づいて現像剤の残量を検出することも好まし
い。

【０１５１】更に、本発明のプロセスカートリッジは、
電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯
電手段と、上記（ａ）、（ｂ）、（ｉ）を有する現像装
置と、を有し前記経路電極は、前記現像剤担持体に電圧
が印加されて、前記現像剤担持体及び前記経路電極間の
静電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に
基づいて現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手
段に用いられるものである。

【０１５２】さらに、本発明のプロセスカートリッジ
は、電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させ
る帯電手段と、上記（ａ）〜（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、
（ｉ）を有する現像装置と、を有し、前記第１電極、第
２電極、経路電極、第１電気接点、第２電気接点は、前
記電子写真画像形成装置本体によって、前記第１電極と
第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間に電圧
が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像
剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発
生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出す
るための現像剤量検出手段に用いられるものであり、更
に、前記現像装置が、前記（ｅ）と（ｈ）とをさらに有
し、前記現像剤検出手段が、前記第１電極と第２電極
間、前記現像剤担持体と経路電極間、及び前記現像剤担
持体と第３電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と
第２電極間、前記現像担持体と経路電極間、及び前記現
像剤担持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が
発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出
することができることも好ましい。

【０１５３】本発明に係る画像形成方法及びプロセスカ
ートリッジを図面に則して更に詳しく説明する。なお、
以下の説明ではプロセスカートリッジを装着する電子写
真画像形成装置を用いるが、本発明の画像形成方法は、
現像剤収納部の現像剤量を静電容量によって逐次検出す
る機構を用いる画像形成方法であれば特に限定されず、
静電気録方式やトナージェット方式等の他の画像形成方
法にも適用することができる。＜プロセスカートリッジ形態１＞先ず、図１を参照し
て、本発明に従って構成されるプロセスカートリッジを
装着可能な電子写真画像形成装置の一実施形態について
説明する。本実施形態において、電子写真画像形成装置
は、電子写真式のレーザビームプリンタＡとされ、電子
写真画像形成プロセスによって記録媒体、例えば、記録
紙、ＯＨＰシート、布などに画像を形成するものであ
る。

【０１５４】レーザビームプリンタＡは、ドラム形状の
電子写真感光体、即ち、感光体ドラム７を有する。感光
体ドラム７は、帯電手段である帯電ローラ８によって帯
電され、次いで、レーザダイオード１ａ、ポリゴンミラ
ー１ｂ、レンズｌｃ、反射ミラー１ｄを有した光学手段
１から画像情報に応じたレーザ光を照射することによっ
て、感光体ドラム７に画像情報に応じた潜像が形成され
る。この潜像は、現像手段９によって現像され、可視
像、即ち、トナー像とされる。

【０１５５】図３に示すように、現像手段９は、現像剤
担持体としての現像ローラ９ａを備えた現像室９Ａを有
しており、現像室９Ａに隣接して形成された現像剤収納
部としての現像剤容器１１Ａ内の現像剤を現像剤送り部
材９ｂの回転によって、現像室９Ａの現像ローラ９ａへ
と送り出す。現像室９Ａには、現像ローラ９ａの近傍に
現像剤攪拌部材９ｅを備えており、現像室内の現像剤を
循環させる。又、現像ローラ９ａは、固定磁石９ｃを内
蔵しており、現像ローラ９ａを回転することによって現
像剤は搬送され、現像ブレード９ｄにて摩擦帯電電荷が
付与されると共に所定厚の現像剤層とされ、感光体ドラ
ム７の現像領域へと供給される。この現像領域へと供給
された現像剤は、前記感光体ドラム７上の潜像へと転移
され、トナー像を形成する。現像ローラ９ａは、現像バ
イアス回路に接続されており、通常、交流電圧に直流電
圧が重畳された現像バイアス電圧が印加される。

【０１５６】一方、トナー像の形成と同期して給紙カセ
ット３ａにセットした記録媒体２をピックアップローラ
３ｂ、搬送ローラ対３ｃ、３ｄ及びレジストローラ対３
ｅで転写位置へと搬送する。転写位置には、転写手段と
しての転写ローラ４が配置されており、電圧を印加する
ことによって、感光体ドラム７上のトナー像を記録媒体
２に転写する。

【０１５７】トナー像の転写を受けた記録媒体２は、搬
送ガイド３ｆで定着手段５へと搬送する。定着手段５
は、駆動ローラ５ｃ及びヒータ５ａを内蔵した定着ロー
ラ５ｂを備え、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加
して転写されたトナー像を記録媒体２上に定着する。

【０１５８】記録媒体は、排出ローラ対３ｇ、３ｈ、３
ｉで搬送し、反転経路３ｊを経由して排出トレイ６へと
排出される。この排出トレイ６は、レーザビームプリン
タＡの電子写真画像形成装置本体１４の上面に設けられ
ている。なお、揺動可能なフラッパ３Ｋを動作させ、排
出ローラ対３ｍによって反転経路３ｊを介することなく
記録媒体２を排出することもできる。本実施形態では、
上記ピックアップローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ、３
ｄ、レジストローラ対３ｅ、搬送ガイド３ｆ、排出ロー
ラ対３ｇ、３ｈ、３ｉ及び排出ローラ対３ｍによって搬
送手段３を構成している。

【０１５９】転写ローラ４によってトナー像を記録媒体
２に転写した後の感光体ドラム７は、クリーニング手段
１０によって感光体ドラム７上に残留した現像剤を除去
した後、次の画像形成プロセスに供される。クリーニン
グ手段１０は、感光体ドラム７に当接して設けられた弾
性クリーニングブレード１０ａによって感光体ドラム７
上の残留現像剤を掻さ落として廃現像剤溜め１０ｂへと
集める。

【０１６０】次に、本実施形態のプロセスカートリッジ
Ｂの一例を説明する。図３に示すように、現像剤を収納
する現像剤容器（現像剤収納部）１１Ａ及び、現像剤攪
拌手段である現像剤攪拌・搬送部材９ｂを有する現像剤
枠体１１と、現像ローラ９ａ及び現像ブレード９ｄなど
の現像手段９を保持する現像枠体１２とを溶着して一体
として現像装置が形成される。プロセスカートリッジＢ
は、該現像装置に、感光体ドラム７、クリーニングブレ
ード１０ａなどのクリーニング手段１０及び帯電ローラ
８を取り付けたクリーニング枠体１３を一体に結合する
ことによってカートリッジ化されている。

【０１６１】このプロセスカートリッジＢは、ユーザー
によって電子写真画像形成装置本体１４に設けたカート
リッジ装着手段に対して取り外し可能に装着される。本
実施形態によれは、カートリッジ装着手段は、図４に示
す、プロセスカートリッジＢの両外側面に形成したガイ
ド手段１３Ｒ（１３Ｌ）と、このガイド手段１３Ｒ（１
３Ｌ）を装入可能に装置本体１４に形成したガイド部１
６Ｒ（１６Ｌ）（図５）にて構成される。

【０１６２】本発明によれば、プロセスカートリッジＢ
は、現像剤容器１１Ａ内の現像剤の消費に従ってその残
量を逐次検出することのできる現像剤量検出手段（以
下、「現像剤量検出装置」ともいう）に用いられる、第
１電極８１、第２電極８２等の検知手段を備えている。
なお、該現像剤量検出装置（不示図）は、画像形成装置
に備えられているのが好ましい。

【０１６３】プロセスカートリッジは、図６に示すよう
に、現像剤攪拌・搬送部材９ｂによって送られた現像剤
が入り込めるような、下方が開放された凹部８０を形成
する第１及び第２の電極８１、８２等の検知手段（以
下、現像剤量検出手段に用いる電極を「検知手段」とい
うこともある）を有する。

【０１６４】又、これらの電極８１、８２は、略対向し
且つ現像ローラ９ａとほぼ平行になるように配置されて
いる。つまり、現像剤攪拌・搬送部材（攪拌部材）９ｂ
によって移動させられる現像剤Ｔの移動方向と交差する
方向において、第１電極８１と第２電極８２は異なった
位置に配置されている。尚、第１、第２電極８１、８２
は現像室９を構成する枠体１２に取り付けられている。
これら電極８１、８２のより具体的な構成については、
後で詳しく説明する。

【０１６５】そして、現像剤量検出装置は、第１及び第
２の電極８１、８２のいずれかに電交流圧を印加するこ
とにより、これらの電極８１、８２間の静電容量に応じ
た電気信号を発生させ、それを測定することで現像剤量
を検出するものである。

【０１６６】次に、プロセスカートリッジの出荷前か
ら、電子写真画像形成装置本体１４に装着され、使用さ
れる際における現像剤の動きと減少状態について説明す
る。

【０１６７】プロセスカートリッジを出荷する際には、
図３において点線で示すように、現像室９Ａと現像剤容
器１１との間に、現像剤容器１１内のトナーを密封する
ためのシール部材３０を貼設し、搬送時の振動などによ
って現像剤が外部に漏れないようにしている。

【０１６８】ユーザーがプロセスカートリッジを使用す
る際には、シール部材３０を取り除いたうえで電子写真
画像形成装置本体１４に装着する。尚、近年では、電子
写真画像形成装置本体１４に装着した後、自動的にシー
ル部材３０を取り除く構成を備えたものもある。

【０１６９】上記のように、現像剤容器１１内には現像
剤攪拌・搬送部材９ｂが設けられているが、この現像剤
攪拌・搬送部材９ｂは攪拌軸９ｂ１と、攪拌軸９ｂに取
り付けられた弾性シート（マイラー）９ｂ２とを備えて
おり、その回転によって現像剤容器１１内の現像剤を現
像室９Ａ側へと搬送する。この回転は、本発明のプロセ
スカートリッジ形態では、４秒間に１回転する。

【０１７０】この現像剤攪拌・搬送部材９ｂの作用によ
って、プロセスカートリッジＢが初めて使用され、シー
ル部材３０が取り除かれた直後であっても、現像剤は即
座に現像室９Ａ側に送り込まれるため、スムーズに印字
可能状態となる。同時に、第１、第２電極８１、８２間
にも現像剤が送り込まれるため、静電容量が変化する。

【０１７１】第１、第２電極８１、８２近傍に分布する
現像剤の状態を変化する力としては以下の４項目が挙げ
られる。（１）現像剤攪拌・搬送部材９ｂによって送り込まれる
際の上方向の力。（２）現像剤の自重にて下方に落下する力。（３）凹部８０内の現像剤に蓋をし、留めようとする
力。（凹部８０の下方に現像剤が多量に存在すると、
「自重によって落下しようする現像剤」に蓋をしてしま
う。）（４）現像剤自体の流動性が低いために現状位置に留ま
ろうとする力。

【０１７２】現像剤容器１１内及び現像室９Ａ内に現像
剤が十分にある時には、項目（１）の力が極めて大き
く、又、項目（３）の力によって凹部８０が蓋する力に
よってしっかりと締められているため、第１、第２電極
８１、８２間には現像剤が詰め込まれた状態が維持さ
れ、この場合、静電容量値として高い値を示し続ける。

【０１７３】プロセスカートリッジＢを使用し続ける
と、現像ローラ９ａ近傍の現像剤は現像のために消費さ
れて減少するが、現像剤攪拌・搬送部材９ｂの作用によ
って現像ローラ９ａ近傍には現像剤容器１１内の現像剤
が常に補充される。その結果、プロセスカートリッジＢ
を使用していくと、現像剤容器１１内の現像剤の量が減
少し、その高さは低くなっていく。

【０１７４】図７に示すように、図７（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）の順に現像剤容器１１内の現像剤の高さ
が低くなっていくと、上記項目（１）と（３）の力が小
さくなり、そのため次第に第１、第２電極８１、８２間
の現像剤残量も減少していき、その結果、静電容量も変
化する。

【０１７５】図７について説明すると、図７（ａ）には
現像剤が現像剤容器１１内に十分にあって第１、第２電
極８１、８２が現像剤中に埋まっている状態が示されて
いる。図７（ｂ）には現像剤容器１１内の現像剤が減少
し、現像剤の表面が第１電極８１の下端と第２電極８２
の上端に接する高さになっている状態が示されている。
図７（ｃ）には現像剤が更に減少し、既に凹部８０内に
はなく、第１電極８１の下端よりも低く、第２電極８２
の中程の高さになっている状態が示されている。図７
（ｄ）には第２電極８２の下端にようやく接する程度の
高さになっている状態が示されている。

【０１７６】現像剤容器１１内の現像剤高さ（現像剤残
量）と静電容量値の変化の傾向は、使用している現像剤
の流動性や現像剤攪拌・搬送部材９ｂの搬送能力によっ
て左右される。

【０１７７】例えば、現像剤が水のような流動性を有し
ている場合、現像剤容器１１内の現像剤高さと第１、第
２電極８１、８２間の現像剤高さは完全に一致するが、
実際の現像剤の流動性は水の流動性に比べてはるかに低
く、現像剤攪拌・搬送部材９ｂによって現像室９Ａ側に
搬送された状態をある程度維持するため、図７（ａ）乃
至（ｄ）に示したように、現像剤容器１１内の現像剤高
さの変化に若干遅れて第１、第２電極８１、８２間の現
像剤高さが変化する傾向がある。

【０１７８】又、現像剤攪拌・搬送部材９ｂの搬送力が
弱すぎても強すぎても、第１、第２電極８１、８２間へ
の現像剤の入り込みが変わり、現像剤残量の変化と静電
容量値の変化との関係が異なったものとなる。

【０１７９】従って、現像剤の流動性及び現像剤搬送能
力に応じて第１、第２電極の位置や形状を適正化する必
要がある。

【０１８０】上述のように、第１、第２電極８１、８２
間の静電容量は、凹部８０やその下側近傍における第
１、第２電極８１、８２の感度に影響を与える領域の現
像剤分布状態によって変化する。しかし、凹部８０にお
ける現像剤は、上記項目（１）乃至（４）などのさまざ
まな力を受けているため、現像剤がある程度平衡状態に
達するまでは安定した静電容量値を示さない傾向があ
る。つまり、この静電容量値は上記領域に一時的に入り
込み過ぎる場合や、入り込みが遅くなるなどの場合によ
って異なる。

【０１８１】図８のグラフに、第１、第２電極８１、８
２の近傍に現像剤が供給されてから消尽されるまでの現
像剤残量とそれに対応する第１、第２電極８１、８２間
の静電容量との関係を模式的示す。図８（ｂ）は、第
１、第２電極８１、８２の感度に影響を与える領域に現
像剤が入り込み過ぎた場合、図８（ｃ）は入り込みが遅
くなった場合、及び図８（ａ）は正常な推移の場合を示
す。

【０１８２】図８（ｂ）に示すように、現像剤が入り込
み過ぎた場合には、静電容量値が突出する部位ｐが生じ
る。また、図８（ｃ）に示すように、入り込みが遅くな
った場合には、平衡状態ｂに達するまでに時間のかかる
部位ｑが生じる。

【０１８３】この問題を解決する手段の一つとして、現
像剤の搬送方向に対して凹部８０を浅い構成とすること
がある。つまり、現像ローラ９ａから遠い側の第１電極
８１を、その下端を上方に上げるようにして、短くする
のがよい。しかし、短くし過ぎると、第１、第２電極８
１、８２が構成するコンデンサの面積が小さくなるた
め、感度が低下してしまうので、適当な長さが必要とな
る。

【０１８４】又、現像ローラ９ａに近い側の第２電極８
２を凹部８０の上端まで延設した場合には、凹部８０に
おける第１、第２電極８１、８２の距離が近すぎるた
め、感度が極めて大きくなり、上記の平衡状態になるま
でのバラツキも感度良く検出してしまい、その結果、検
出精度を下げてしまう可能性があるため、望ましくな
い。

【０１８５】そこで、図９に示すように、第２電極８２
の凹部８０に対応する部位をカットし、電極自体を短く
する構成、つまり、第２電極８２の下端が第１電極８１
の下端より低めになる構成、更に換言すると、プロセス
カートリッジＢあるいは現像装置９が電子写真画像形成
装置本体に装着された際に、第２電極８２の少なくとも
下端が第１電極８１よりも下方に配置された構成によっ
て、バラツキの感度を極めて低く抑えることが可能とな
る。尚、短くし過ぎると感度が低くなるなどの問題が発
生するので、好適な長さにカットする必要がある。又、
プロセスカートリッジ形態では、第１電極８１及び第２
電極８２は板状であって、現像ローラ９ａの長手方向と
交差する方向における長さは、第１電極８１の方が第２
電極８２よりも長いことが好ましい。

【０１８６】上記構成以外に、例えばプロセスカートリ
ッジに記憶手段を備えている場合は印字枚数やプロセス
カートリッジの駆動時間などを記憶させておき、平衡状
態に達すると考えられる時間以上を経過した時に初めて
検出をスタートする方法もある。

【０１８７】又、現像剤量を逐次に検出する際に、検出
精度を向上させるためには、静電容量の変化量を増やせ
ばよい。これは、具体的には第１、第２電極８１、８２
のそれぞれの表面積を増やすこと、あるいは第１、第２
電極８１、８２間の距離を近づけることなどによって達
成できる。電極の表面積を増やす際には、図１０に示す
ように、波打ち形状にしてもよく、あるいは図１１に示
すように、絞り形状にしてもよい。

【０１８８】尚、設計上の都合により、電極のスペース
が確保できない、あるいはコストダウンを図らなければ
ならないというときには、図１２、及び図１３に示すよ
うに、第１、第２電極８１、８２のいずれか一方を丸棒
などによって構成してもよい。

【０１８９】次に、電極の長手方向の配置について図１
４と図１５により説明する。

【０１９０】図１４に示すように、第１、第２電極８
１、８２の長手方向の長さは画像領域とほぼ同じ範囲と
することによって、検出精度の向上を図ることができ
る。但し、検出精度を比較的必要としない場合には、例
えば画像領域中央部、あるいは端部付近などに幅の狭い
電極を配置してコストダウンを図ってもよい。しかしこ
の場合、長手方向の現像剤量のバラツキを検出できない
ので、それを防ぐために、図１５に示すように、幅の狭
い電極を画像領域の両端部、中央の複数箇所に配置する
ことが望ましい。

【０１９１】画像形成を続けることによって、現像剤の
消費が進み、最終的に、現像ローラ９ａ表面の現像剤量
を規制する現像ブレード９ｄの先端と第２電極８２の
間、即ち、現像ローラ９ａと第２電極８２の間の現像剤
が消費されることで画像上に白抜けが発生し、現像剤エ
ンド、つまり現像剤無しの状態になる。

【０１９２】このとき更に現像ローラ９ａをコンデンサ
の電極の一つとして用い（対となるのは第２電極８２で
ある）、図１６に示すように、第１、第２電極８１、８
２が構成するコンデンサと並列に接続することによって
白抜けの検出精度を大幅に向上させることができる。

【０１９３】図１７のグラフに、現像ローラ９ａをコン
デンサの一つとして用いた場合（図１７（ｂ））と、用
いない場合（図１７（ａ））とについての検出精度を模
式的に示す。図１７（ｂ）の方が、図１７（ａ）に比し
て、白抜け間際の単位トナー変化量（消費量）に対する
静電容量の変化量が劇的に大きくなっていることが分か
る。

【０１９４】白抜け間際の単位トナー変化量（消費量）
に対する静電容量の変化量が劇的に大きくなるのは、上
述のように白抜けが現像ローラ９ａ表面上のトナー量が
減り始めることによって発生するからであり、従って、
現像ローラ９ａ表面上の現像剤量をより正確に測定する
ことが検出精度アップの必須条件となる。

【０１９５】上記のように、現像ローラ９ａをコンデン
サの電極の一つとして用い、対となる第２電極８２が現
像ローラ９ａ表面の近傍にあることによって、現像ロー
ラ９ａ近傍における「検出感度」を高くすることが可能
となり、図１７（ａ）、（ｂ）における検出精度の差が
生じることとなる。

【０１９６】更に白抜け近傍の「検出感度」を高めるた
めには、現像ローラ９ａ表面近傍における「検出感度」
を高める必要がある。

【０１９７】現像ローラ９ａ表面上に現像剤がほとんど
なくても、図１８に示すように、現像ブレード９ｄ近傍
領域に現像剤Ｔがあると現像が可能となることから、上
記領域における現像剤Ｔを感度良く検出することによっ
て白抜け検出精度を向上させることができる。

【０１９８】そのため本発明のプロセスカートリッジ形
態では、図１９に示すように、第２電極８２の先端に、
現像ブレード９ｄの先端に接近し、且つ現像ローラ９ａ
に対して平行に延在する第３電極としての曲折部８３を
設ける構成とすることも好ましい。その結果、白抜け検
出精度の更なるアップが可能となる。

【０１９９】尚、上記曲折部８３は、第２電極と現像ロ
ーラの間に配置されていれば、第２電極８２と必ずしも
一体である必要はなく、単体の電極としても白抜けレベ
ル検出精度の観点から差はない。この場合、板金ではな
く丸棒などでもよい。

【０２００】又、曲折部８３を単体の構成とした場合に
は、現像剤量検出手段ではなく、現像剤有無検出手段と
しても検出精度の極めて高い構成として応用可能であ
る。

【０２０１】従って、現像室９Ａ内における現像剤量の
測定は、第１、第２電極８１、８２間の現像剤量を測定
することによって行われ、これは第１、第２電極８１、
８２間の静電容量を逐次に検出することによって行うこ
とができる。

【０２０２】又、第２電極８２と一体又は別体に第３電
極８３を設け、現像ローラ９ａをコンデンサの片側の電
極とすることによって白抜けの検出精度を高めることが
できる。

【０２０３】現像剤残量を早くから検出するためには、
現像剤容器側に現像剤量検出手段に用いる電極である検
知手段を設けることが必要で、逆に白抜け間際を精度良
く検出するためには現像ローラ近傍に電極である検知手
段が必要となる。この相反する条件を１つの検知手段で
達成しているのが本形態の特徴で、現像ローラ近傍に検
知手段を設け、同時に現像剤の減少していく高さ方向に
対して感度を有するように配置する。そして現像剤容器
内の現像剤量情報は現像剤容器１１内の現像剤攪拌・搬
送部材９ｂから送られてくる現像剤の情報を基に判断可
能な構成としている点がポイントである。

【０２０４】これによって、白抜けの検出精度が高い状
態を保ちつつ、且つ現像剤量検出を可能にする。また、
本構成では上記の条件を現像剤容器側に一つの検知手段
のみを設けることによって達成しているためコストダウ
ンが可能となる。

【０２０５】尚、上記の電極８１、８２、８３は導電性
部材であれば、すべて同等の作用をするが、本発明のプ
ロセスカートリッジ形態では、現像剤の循環に影響を出
さないように、非磁性ＳＵＳ材などの非磁性金属材料を
用いている。

【０２０６】又、電極８１、８２、８３を、現像室９Ａ
を構成する枠体１２に直接、蒸着、印刷などの処理を施
したり、導電性樹脂を２色成形すれば、別部材からなる
電極に比べ、取り付け公差、部品公差がへるため、位置
精度の向上を図ることができる。

【０２０７】上記説明では、現像剤として磁性現像剤を
用いた現像剤量検出の構成について説明したが、非磁性
現像剤を用いた現像装置構成にも適用できる。

【０２０８】次に、かかる本発明の原理を具現化する現
像剤量検出装置を、図２０を参照して更に説明する。図
２０は、プロセスカートリッジＢ内の現像ローラ９ａ及
び測定側電極部材としての第１、第２電極８１、８２
と、画像形成装置本体側の現像剤量検出回路１００との
接続状態をも示している。

【０２０９】第１電極８１及び現像ローラ９ａは、それ
ぞれ、第１電気接点９２（装置本体側接点１７）及び第
２電気接点９１（装置本体側接点１９）を介して現像バ
イアス印加手段としての現像バイアス回路１０１に接続
されている。又、測定側電極部材のうち出力側の第２電
極８２は、第３電気接点９３（本体側接点１８）を介し
て制御回路１０２と接続されている。尚、ここでは省略
しているが、前述のように第２電極８２には第３電極８
３を一体的に形成することができる。

【０２１０】現像バイアス回路１０１は、制御回路１０
２内の基準容量部材８８（参照静電容量を発生させるた
めのコンデンサー）と接続されており、現像バイアス回
路１０１から印加されるＡＣ（交流）電流Ｉ１を用い、
現像剤残量を検出する上での基準電圧Ｖ１を設定する。

【０２１１】制御回路１０２は、基準容量部材８８、即
ち、インピーダンス素子に印加されるＡＣ電流Ｉ１をボ
リュームＶＲ１で分流した値であるＡＣ電流Ｉ１１と抵
抗Ｒ２で生じる電圧降下分Ｖ２を、抵抗Ｒ３、Ｒ４で設
定されたＶ３に加算し、基準電圧Ｖ１を決めている。

【０２１２】従って、測定電極部材である第１、第２電
極８１、８２に印加されるＡＣ（交流）電流Ｉ２は増幅
回路１０３に入力され、現像剤残量の検出値Ｖ４（Ｖ１
-Ｉ２×Ｒ５）として出力される。そして、この出力値
を現像剤残量の検出値として利用する。

【０２１３】本発明の電子写真画像形成装置によれば、
上述のように、第１、第２電極間の現像剤量を逐次に検
出して、その情報を基に現像剤量の消費量を表示するこ
とにより、ユーザーに新規プロセスカートリッジ或いは
現像剤補給カートリッジの準備を促し、更に、第３の電
極と現像ローラ間の現像剤量を検出し、その情報を基に
現像剤エンドの情報を高精度に表示し、現像剤の補給を
促すことができる。このため、本発明のプロセスカート
リッジ実施形態では電圧印加側が現像ローラと第１電
極、信号検出側が第２と第３電極としているが、電圧印
加側が現像ローラと第２電極、信号検出側が第１と第３
電極としても同様の効果を持つ。

【０２１４】尚、プロセスカートリッジ（現像剤容器）
の内側に導電部材の対を配置する場合は、場所、形状、
面積ともに自由度が低く設計が比較的困難であるが、対
となる導電部材の距離は上記の場合と比較できないほど
近づけることが可能となる。また、現像剤担持体近傍に
導電部材の対を配置することも可能であるため白抜け時
の検出精度を高めることも可能となる。

【０２１５】さらにこのカートリッジ形態と特定の材料
を使用した現像剤を特定の形状、粒度分布に制御するこ
とで現像剤としての流動性、現像剤容器内での存在状態
を制御した本発明の現像剤を組み合わせることで、電極
近傍における現像剤同士の空隙を減少させることが出
来、相乗的に残量検出の精度を高めることが可能とな
る。

【０２１６】現像剤残量表示方法について説明すると、
例えば、上述の現像剤量検出装置による検出情報は、図
２１に示すようにユーザーのパソコン４４などの端末画
面４５上に、直接現像剤残量を数値（例えば１０％残）
で示す方法や図２２（ａ）及び図２２（ｂ）に示すよう
に表示される。図２２（ａ）及び図２２（ｂ）において
は、現像剤量に応じて動く針４１がゲージ４２のどの部
分を指しているかによって現像剤量がユーザーに報知さ
れる。又、図２３に示すように、電子写真画像形成装置
本体に直接、ＬＥＤなどによる表示部４３を設け、現像
剤量に応じてＬＥＤを点滅させてもよい。＜プロセスカートリッジ形態２＞次に、本発明の第２の
プロセスカートリッジ形態について図２４〜図２８によ
り説明する。

【０２１７】第２のプロセスカートリッジ形態において
も、第１のプロセスカートリッジ形態において説明した
ものと同様の構成及び作用をなす電子写真画像形成装置
を用い、同一部材については同一符号を付す。又、長手
方向の配置、電極周辺構成など、第１のプロセスカート
リッジ形態と重複する構成の説明は省略する。

【０２１８】第２のプロセスカートリッジ形態では、図
２４に示すように電極８４を現像室９Ａの底面に配置し
ている。即ち、電極８４は、現像剤容器１１に収納され
ている現像剤Ｔが現像ローラ９ａへ至る経路に沿って設
けられている。従ってこの電極８４は以下、経路電極８
４という。この経路電極８４は、図２４に示す断面形状
で長手方向全領域について同じ形状をしている。

【０２１９】第２のプロセスカートリッジ形態では、電
気的には前述の図２０に示すように、現像ローラ９ａを
現像バイアス回路１０１に接続し、経路電極８４を現像
剤量検出回路１００の制御回路１０２に接続する。

【０２２０】現像室９Ａの底面近傍の磁性現像剤は現像
ローラ９ａの中に配置されたマグネット９ｃの磁力によ
って現像ローラ９ａに引き付けられる力が常に働いてい
る。そのため現像剤量が少なくなり現像剤容器１１から
の現像剤の供給が減少すると、まず現像室９Ａの床面近
傍の現像剤から消費されていく傾向がある。

【０２２１】具体的には、図２６に示すように、現像剤
容器１１内の現像剤残量が多いと現像室９Ａ内の現像剤
を自重で押し込むため上記のように現像剤が消費されて
もすぐに押し込まれるが（図２６（ａ））、現像剤容器
１１内の現像剤残量が少なくなっていくと、消費された
現像剤の分を押し込む力が強く働かずに、現像室９Ａの
底面近傍から空洞ができて（図２６（ｂ）、（ｃ））、
最終的には現像ブレード９ｄ先端周りに現像剤が残るよ
うになる（図２６（ｄ））。

【０２２２】このように現像剤が消費されていくので、
本構成によれば、現像室９Ａの底面近傍の現像剤量を検
出できる現像剤量検出が可能となる。

【０２２３】図２７のグラフに、現像剤残量が減少して
いく時の静電容量の変化を模式的に示す。図２７に示す
ように、本構成を用いても現像剤量検出が可能であるこ
とが分かる。しかし、本構成では第１のプロセスカート
リッジ形態と比較すると白抜け精度がそれほど高くはな
い。

【０２２４】そこで、白抜けの検出精度を高める必要が
ある場合には、第１のプロセスカートリッジ実施形態で
示した第３電極８３などを別途用いる方法があるが、例
えば現像室９Ａの底部分の感度を上げるために、図２５
に示すように現像ローラ９ａ及び経路電極８４とほぼ平
行になるように長手方向全体にわたって中間電極として
の電極棒８７を設けてもよい。即ち、経路電極８４と電
極棒８７との間でコンデンサとすることによって電極間
の距離が近づけられるため検出感度を高めることができ
る。中間電極８７を配置し、現像ローラ９ａと第３電極
８３とを同電位として、現像バイアス印加手段としての
現像バイアス回路１０１に接続し、中間電極８７を現像
剤量検出回路１００の制御回路１０２に接続するような
構成とすることによって現像剤量検出の検出感度と、白
抜けの検出感度を大幅なコストアップを招かずに高める
ことが可能となる。即ち、現像剤残量の減少に伴う静電
容量の変化は模式的に図２８のグラフに示すような推移
となる。この構成に限らず現像室底面の検出感度を高め
られるのであれば中間電極はどこにあってもよい。

【０２２５】さらにこのカートリッジ形態と、特定の材
料を使用した現像剤を特定の形状、粒度分布に制御する
ことで現像剤としての流動性、現像剤容器内での存在状
態を制御した本発明の現像剤を組み合わせることで、電
極近傍における現像剤同士の空隙を減少させることが出
来、相乗的に残量検出の精度を高めることが可能とな
る。＜プロセスカートリッジ形態３＞次に、本発明の第３の
プロセスカートリッジ形態について説明する。

【０２２６】第３のプロセスカートリッジ形態において
も、第１、第２のプロセスカートリッジ形態にて説明し
たものと同様の構成及び作用をなす画像形成装置を用
い、同一部材にては同一符号を付す。又、長手配置、電
極の周辺構成など、第１、第２のプロセスカートリッジ
形態と重複する構成は説明を省略する。

【０２２７】第３のプロセスカートリッジ形態によれ
ば、第１、及び第２のプロセスカートリッジ形態よりも
更に正確な現像剤量検出を行うことができる。

【０２２８】より正確に検出するための一つの方法とし
て、検出感度をアップすることが考えられるが、前述の
第１、第２のプロセスカートリッジ形態に示した構成を
基に電極の形状や配置を多少変更する程度では大きく感
度を上げることは難しい。

【０２２９】そこで本発明の第３のプロセスカートリッ
ジ形態では、図２９に示すように、第１のプロセスカー
トリッジ形態の構成、すなわち図１９に示した第１電極
８１、第２電極８２、第３電極８３を備えた構成、及び
第２のプロセスカートリッジ形態の構成、すなわち図２
４に示した、現像室９Ａの底面に設けた経路電極８４を
備えた構成とを併用する構成とする。なお、第３のプロ
セスカートリッジ形態において、第３電極を有さなくと
も効果は得られる。

【０２３０】この際、白抜け検出精度に関しては、第１
のプロセスカートリッジ形態の第３電極８３と現像ロー
ラ９ａとのコンデンサの部分で十分な精度を達成してい
るため、第３のプロセスカートリッジ形態では中間電極
８７を用いていない。但し、場合によっては中間電極８
７を用いてもなんら問題はなく本発明の第３のプロセス
カートリッジ形態と同様の効果を得ることができる。

【０２３１】これによって、検出感度は大幅に増え現像
剤量検出をより正確に行うことが可能となる。更には現
像室９Ａのほぼ全域に渡って検出感度を有している構成
であるため、例えば画像形成装置本体からプロセスカー
トリッジを取り出し振るなどして現像剤容器１１内の現
像剤状態を一時的に変えた場合などでも、元の静電容量
値から大きく離れてしまうことは少ない。

【０２３２】本発明の第３のプロセスカートリッジ形態
では、電気的には現像ローラ９ａと第１電極８１とを同
電位にし現像バイアス回路１０１に接続し、第２電極８
２と経路電極８４とを同電位にし現像剤量検出回路１０
０の制御回路１０２に接続する。

【０２３３】なお、第３電極を有する場合、第３電極は
第２電極、経路電極と同電位とする。これら電極の回路
的接続態様は、この他にも現像室の底面部分及び第１、
第２電極８１、８２部分に対して特に強い「検出感度」
を有していればどのような構成でもよい。

【０２３４】この時、同電位にする電極同士をプロセス
カートリッジ内で接続して同電位にすることによって本
体電源との接点を増やすことなくコストアップを避ける
ことが可能となる。

【０２３５】ここで図３０（ａ）、（ｂ）に、第１及び
第２のプロセスカートリッジ形態の構成における現像剤
量の変動とそれに伴う静電容量の変化との関係をそれぞ
れ模式的示し、更には、第３のプロセスカートリッジ形
態の構成における関係を図３０（ｃ）に模式的に示す。

【０２３６】この図より、第３のプロセスカートリッジ
形態の構成を用いることによってより正確な検出を行う
ことができることがわかる。

【０２３７】本発明のプロセスカートリッジ形態におい
て経路電極８４は、板状の導電部材を容器内壁に固定し
て使用したが、必ずしもこの形状だけに限らず、外壁に
固定したり、壁から一定距離れた位置に設置したり、更
には棒状の導電部材を複数本並べるような構成でも、現
像剤攪拌搬送部材によって現像ローラに送られる現像剤
の搬送経路に沿って配置されていれば同様な効果を得る
ことができる。

【０２３８】さらにこのカートリッジ形態と特定の材料
を使用した現像剤を特定の形状、粒度分布に制御するこ
とで現像剤としての流動性、現像剤容器内での存在状態
を制御した本発明の現像剤を組み合わせることで、電極
近傍における現像剤同士の空隙を減少させることが出
来、相乗的に残量検出の精度を高めることが可能とな
る。

【０２３９】尚、上述したプロセスカートリッジ形態に
おいて、当初、容器内に収納されている現像剤の量を１
００％としたときに、現像剤の残量を約３０％乃至０％
までの全領域にわたって逐次に検出することができる。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば、容器内の現像剤の残量が５０％乃至０％ま
で、或いは、４０％乃至０％までの領域にわたって逐次
に検出するようにしてもよい。ここで、現像剤の残量が
０％とは、現像剤が完全になくなったことのみを意味す
るものではない。例えば、現像剤の残量が０％とは、容
器内に現像剤が残っていたとしても、所定の画像品質
（現像品質）が得られなくなる程度まで現像剤の残量が
減ったことも含まれる。

【０２４０】

【実施例】以上本発明の基本的な構成と特色について述
べたが、以下実施例にもとづいて具体的に本発明につい
て説明する。しかしながら、これによって本発明の実施
の態様がなんら限定されるものではない。なお、実施例
中の部数は質量部である。実施例に用いられる樹脂を表
１に、ワックスを表２に、磁性酸化鉄粒子を表３に記
す。スチレン系樹脂は溶液重合法により合成し、ポリエ
ステル樹脂は脱水縮合法により合成した。

【０２４１】

【表１】

【０２４２】

【表２】磁性体の製造方法については以下のとおりである。（磁性酸化鉄粒子の製造例１）硫酸第一鉄溶液中に、Ｆ
ｅ²⁺に対して０．９５当量の水酸化ナトリウム水溶液と
を混合した後、Ｆｅ（ＯＨ）₂ を含む第一鉄塩水溶液の
生成を行った。その後、ケイ酸ソーダを鉄元素に対して
ケイ素元素換算で、１．０質量％となるように添加し
た。次いでＦｅ（ＯＨ）₂ を含む第一鉄塩水溶液に温度
９０℃において空気を通気してｐＨ６〜７．５の条件下
で酸化反応をすることにより、ケイ素元素を含有する磁
性酸化鉄粒子を生成した。さらにこの懸濁液に（鉄元素
に対してケイ素元素換算）０．１質量％のケイ酸ソーダ
を溶解した水酸化ナトリウム水溶液を残存Ｆｅ²⁺に対し
て１．０５当量添加して、さらに温度９０℃で加熱しな
がら、ｐＨ８〜１１．５の条件下で酸化反応してケイ素
元素を含有した磁性酸化鉄粒子を生成させた。生成した
磁性酸化鉄粒子を常法により洗浄、ロ過乾燥した。得ら
れた磁性酸化鉄粒子の一次粒子は、凝集して凝集体を形
成しているので、ミックスマーラーを使用して磁性酸化
鉄粒子の凝集体に圧縮力及びせん断力を付与して、該凝
集体を解砕して磁性酸化鉄粒子を一次粒子にするととも
に、磁性酸化鉄粒子の表面を平滑にし、表３に示すよう
な特性を有する磁性酸化鉄粒子１を得た。磁性酸化鉄粒
子の個数平均粒径は０．２１μｍであった。

【０２４３】

【表３】（磁性酸化鉄粒子の製造例２）製造例１と同様、ケイ素
元素量を変え製造例２の磁性酸化鉄粒子２を得た。（磁性酸化鉄粒子の製造例３）製造例１と同様、ケイ素
元素量を変え製造例３の磁性酸化鉄粒子３を得た。（磁性酸化鉄粒子の製造例４）製造例１と同様、ケイ素
元素量を変え製造例４の磁性酸化鉄粒子４を得た。（磁性酸化鉄粒子の製造例５）製造例１と同様、ケイ素
元素量を変え製造例５の磁性酸化鉄粒子５を得た。

【０２４４】

【実施例１】・結着樹脂Ｃ１００部・磁性酸化鉄粒子１９０部・ワックスｂ４部・アゾ系鉄錯体化合物Ｃ２部上記材料を予備混合した後に、１３０℃に設定した二軸
混練押し出し機によって溶融混練を行った。混練物を冷
却後、粗粉砕し、機械式粉砕機ターボ工業（株）製タ
ーボミルＴ−２５０型によって微粉砕をし、さらに風力
分級機を用いて分級をし、磁性トナー粒子１を得た。一
方で、ジメチルシリコーンオイル（２５℃における粘度
が１００ｍｍ²／Ｓ）１０部を、乾式法で合成された後
にヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）１０部で疎水化
処理したシリカ（比表面積が２００ｍ²／ｇ）１００部
に攪拌しながら噴霧し、噴霧終了後窒素ガス雰囲気下で
２５０℃に昇温し、５０分間攪拌しながら保持し、ジメ
チルシリコーンオイル処理シリカを得た。上記磁性トナ
ー粒子１１００部に対して、上記ジメチルシリコーン
オイル処理乾式シリカ１．２部と、粒径１．２μｍのチ
タン酸ストロンチウム１．０部を磁性トナー粒子１に添
加し、ヘンシェルミキサーにて攪拌混合して現像剤１を
得た。現像剤１の粒度分布をコールターマルチサイザー
（コールター社製）を用いて測定した。その結果、重量
平均粒子径は６．８０μｍ、個数分布における４．００
μｍ以下は２０．３％であった。また、円形度をＦＰＩ
Ａ−１０００（東亜医用電子社製）を用いて測定した。
図３３のグラフに示したように粒度と円形度の関係にお
いて本発明で規定する条件を満足した。現像剤の詳細な
物性を表４に示す。

【０２４５】

【表４】なお、表中の荷電制御剤Ａ〜Ｃは、それぞれ以下の化学
式で表されるものである。

【０２４６】

【化３】攪拌手段を有する図３１（なお、図３１において電極は
示していない）に示される現像装置を、図２９のプロセ
スカートリッジ内に装着し、このプロセスカートリッジ
を現像剤量検出手段を有する前記電子写真画像形成装置
に装着した。そして、該プロセスカートリッジに現像剤
１を充填した。本実施例で用いた現像手段の特徴を表す
図３１に基づき、該現像手段を説明する。この現像装置
は、トナー容器（現像剤収納部）１０４、現像スリーブ
（現像剤担持体）１０５、トナー攪拌部材（現像剤攪拌
手段）１０６、及び現像剤規制部材１０７を有する。現
像スリーブ１０５は、直径１６ｍｍの非磁性アルミスリ
ーブで、その表面には導電性粒子を含有する樹脂層１０
５ｂでコートされている。現像スリーブ内には四極のマ
グネットロール１０５ａが配置されている。現像剤規制
部材１０７としては、ＪＩＳ硬度４０°程度のシリコン
ゴムを現像スリーブに対して当接力が０．３乃至０．４
Ｎ（スリーブ長手方向についての１ｃｍあたりの当接
力）となるように用いられている。

【０２４７】トナー容器１０４内にトナー攪拌部材１０
６があり、５秒間に１回の割合で回転し、トナー容器内
のトナーをほぐしながら、現像領域にトナー１０８を送
り込んでいる。トナー攪拌部材１０６は、図３２に示す
ように軸棒と弾性シートとを有しており、剛体の角棒
（断面形状は８ｍｍ四方の正方形）に弾性シート部材
（厚み５０乃至３５０μｍ）を接着したものである。本
実施例では弾性シート材料としてＰＰＳ（ポリフェニル
サルファイド）を用いた。他にはウレタン、ＰＥＴ、Ｐ
Ｉ等が用いられる。

【０２４８】このプロセスカートリッジにおいて、前記
現像剤１を４３ｇ充填したものと１２８ｇ充填したもの
と２１４ｇ充填したものを用意する。なお、トナー容器
の容積は８５５cm³であり、現像剤４３ｇ充填では充填
率が５．０％であり、１２８ｇ充填では充填率が１５．
０％であり、現像剤２１４ｇ充填では充填率が２５．０
％である。そしてこのプロセスカートリッジを温度３
０．０℃湿度８０％の環境で、それぞれ左右−上下各々
１５０ｍｍ幅で５サイクル振動させ、その後現像剤担持
体（現像スリーブ）を周速１８０ｍｍ／ｓｅｃで５分間
空回転させ、現像剤充填量に伴う静電容量を測定した。
これを５回同様に行い、静電容量の測定を行い、静電容
量の最小値に対する最大値の振れ幅を現像剤量検出ばら
つき精度とした。その結果、本実施例では、現像剤量検
出ばらつき精度は、表５に示したように、４３ｇ充填で
２．１％、１２８ｇ充填で４．５％、２１４ｇ充填で
７．８％であった。

【０２４９】

【表５】又、攪拌手段を有する図３１に示される現像装置を、図
２４のプロセスカートリッジに装着し、このプロセスカ
ートリッジを現像剤量検出手段を有する前記電子写真画
像形成装置に装着した。そして、該プロセスカートリッ
ジに現像剤１を充填し同様に試験を行った。但し現像剤
４３ｇ充填での試験は行わなかった。その結果、本実施
例では、現像剤量検出ばらつき精度は、表５に示したよ
うに、１２８ｇ充填で６．３％、２１４ｇ充填で８．２
％であった。

【０２５０】又、攪拌機構を有する図３１に示される現
像装置を、図１９のプロセスカートリッジに装着し、こ
のプロセスカートリッジを現像剤量検出手段を有する前
記電子写真画像形成装置に装着した。そして、該プロセ
スカートリッジに現像剤１を充填し同様に試験を行っ
た。但し現像剤４３ｇ充填での試験は行わなかった。そ
の結果、本実施例では、現像剤量検出ばらつき精度は、
表５に示したように、１２８ｇ充填で５．７％、２１４
ｇ充填で７．９％であった。

【０２５１】

【実施例２】表４に記載の処方で実施例１と同様に現像
剤２を作成した。トナー内添処方、外添処方及び物性値
を表４に記し、現像剤２の円形度と平均粒径の関係を図
３３のグラフに示す。又、同様の試験をした結果を表５
に示す。

【０２５２】

【実施例３】表４に記載の処方で実施例１と同様に現像
剤３を作成した。トナー内添処方、外添処方及び物性値
を表４に記し、現像剤３の円形度と平均粒径の関係を図
３３のグラフに示す。又、同様の試験をした結果を表５
に示す。

【０２５３】

【実施例４】表４に記載の処方で実施例１と同様に現像
剤４を作成した。トナー内添処方、外添処方及び物性値
を表４に記し、現像剤４の円形度と平均粒子径の関係を
図３３のグラフに示す。又、同様の試験をした結果を表
５に示す。

【０２５４】

【実施例５】表４に記載の処方で実施例１と同様に現像
剤５を作成した。但し、分級後に得られたトナー粒子を
用いて、３００℃の熱風中を瞬間的に通過させる処理を
行った。トナー内添処方、外添処方及び物性値を表４に
記し、現像剤５の円形度と平均粒子径の関係を図３３の
グラフに示す。又、同様の試験をした結果を表５に示
す。

【０２５５】

【実施例６】表４に記載の処方で現像剤６を作成した。
但し粉砕工程は衝突式気流粉砕を用いた微粉砕機で粉砕
し、得られた微粉砕粉末をコアンダ効果を利用した多分
割分級機を用いて分級し、その後ハイブリダイザーによ
る表面処理工程を行った。トナー内添処方、外添処方及
び物性値を表４に記し、現像剤６の円形度と平均粒径の
関係を図３３のグラフに示す。又、同様の試験をした結
果を表５に示す。

【０２５６】

【実施例７】イオン交換水７０９部に０．１ｋｍｏｌ／
ｍ³−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液４５１部を投入し６０℃に加温
した後、１．０ｋｍｏｌ／ｍ³−ＣａＣｌ₂水溶液６７．
７部を徐々に添加してＣａ₃（ＰＯ₄）₂を含む水系媒体
を得た。・スチレン１６４部・ｎ−ブチルアクリレート３６部・スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル８部（８５：５：１０）共重合体（Ｍｗ＝７万）・負荷電性制御剤（ジアルキルサリチル酸系アルミニウム化合物）２部・表面処理磁性酸化鉄９０部上記処方をアトラクター（三井三池化工機（株））を用
いて均一に分散混合した。この単量体組成物を６０℃に
加温し、そこにパラフィンワックス（Ｍｎ：３８０、融
点：７０℃）４０部を混合溶解し、これに重合開始剤で
ある２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニト
リル）［ｔ1/2＝１４０分（６０℃）］８ｇ及びジメチ
ル−２，２'−アゾビスイソブチレート［ｔ1/2＝２７０
分（６０℃）、ｔ1/2＝８０分（８０℃）］２部を溶解
した。

【０２５７】前記水系媒体中に上記重合性単量体系を投
入し、６０℃、Ｎ₂雰囲気下においてＴＫ式ホモミキサ
ー（特殊機化工業（株））にて１５０ｓ^-1で１２分間攪
拌し、造粒した。その後パドル攪拌翼で攪拌しつつ、６
０℃で１時間反応させた。その後液温を８０℃とし更に
１０時間攪拌を続けた。反応終了後、懸濁液を冷却し、
塩酸を加えてＣａ₃（ＰＯ₄）₂を溶解し、濾過、水洗、
乾燥して重合トナー粒子を得た。

【０２５８】トナー内添処方、外添処方及び物性値を表
４に記し、現像剤６の円形度と平均粒径の関係を図３３
のグラフに示す。又、同様の試験をした結果を表５に示
す。

【０２５９】

【比較例１】表４に記載の処方で現像剤８を作成した。
但し粉砕工程は衝突式気流粉砕を用いた微粉砕機で粉砕
し、得られた微粉砕粉末をコアンダ効果を利用した多分
割分級機を用いて分級を行った。トナー内添処方、外添
処方及び物性値を表４に記し、現像剤８の円形度と平均
粒径の関係を図３３のグラフに示す。又、同様の試験を
した結果を表５に示す。

【０２６０】

【比較例２】表４に記載の処方で現像剤９を作成した。
但し粉砕工程は衝突式気流粉砕を用いた微粉砕機で粉砕
し、得られた微粉砕粉末をコアンダ効果を利用した多分
割分級機を用いて分級を行った。トナー内添処方、外添
処方及び物性値を表４に記し、現像剤９の円形度と平均
粒径の関係を図３３のグラフに示す。又、同様の試験を
した結果を表５に示す。

【０２６１】

【比較例３】表４に記載の処方で現像剤１０を作成し
た。但し粉砕工程は衝突式気流粉砕を用いた微粉砕機で
粉砕し、得られた微粉砕粉末をコアンダ効果を利用した
多分割分級機を用いて分級を行った。トナー内添処方、
外添処方及び物性値を表４に記し、現像剤１０の円形度
と平均粒径の関係を図３３のグラフに示す。又、同様の
試験をした結果を表５に示す。

【０２６２】

【発明の効果】本発明によれば、現像装置やプロセスカ
ートリッジ内に残っている現像剤量（トナー量）を精度
良く検出し、現像剤残量や残りのプリント可能枚数を逐
次ユーザーに報知することができ、ユーザーにとって極
めて有益な現像剤量検出手段に好適に適用できる現像剤
を提供することができる。

【０２６３】また、本発明によれば、現像装置やプロセ
スカートリッジ内に残っている現像剤量（トナー量）を
精度良く検出し、現像剤残量や残りのプリント可能枚数
を逐次ユーザーに報知することができ、ユーザーにとっ
て極めて有益な現像剤量検出手段を有する新規の画像形
成方法及びプロセスカートリッジを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子写真画像形成装置の一実施
例の概略構成図である。

【図２】本発明に係る電子写真画像形成装置の外観斜
視図である。

【図３】本発明に係るプロセスカートリッジの一実施
例の縦断面図である。

【図４】本発明に係るプロセスカートリッジの下方よ
り見た外観斜視図である。

【図５】プロセスカートリッジを装着するための装置
本体の装着部を示す外観斜視図である。

【図６】本発明に従ったプロセスカートリッジにおけ
る第１及び第２電極の配置及び凹部を示す図である。

【図７】現像剤が消費されていく時の現像剤の減少状
態と第１及び第２電極の位置関係を示す図である。

【図８】本発明の現像装置におけるトナー量と静電容
量のとの観系を示す図であって、（ａ）正常な推移を示
す図、（ｂ）凹部に現像剤が入り込み過ぎた場合の推移
を示す図、そして、（ｃ）凹部に現像剤が入り込むのに
時間がかかり過ぎた場合の図である。

【図９】第２電極を凹部に対応しないようにカットし
た場合を示す図である。

【図１０】第１及び第２電極の一実施例を示す斜視図
である。

【図１１】第１及び第２電極における他の実施例を示
す斜視図である。

【図１２】本発明に係るプロセスカートリッジの一実
施例の縦断面図である。

【図１３】本発明に係るプロセスカートリッジの一実
施例の縦断面図である。

【図１４】現像室内に配置された第１及び第２電極に
おける他の実施例を示す斜視図である。

【図１５】現像室内に配置された第１及び第２電極に
おける他の実施例を示す斜視図である。

【図１６】第１、第２の電極及び現像ローラの電気回
路の一実施例を示す図である。

【図１７】（ａ）現像剤担持体をコンデンサとして用
いない場合と、（ｂ）現像剤担持体をコンデンサとして
用いた場合とについて、トナー量と静電容量の推移をそ
れぞ示した図である。

【図１８】現像ブレード近傍のみに現像剤がある状態
を示す説明図である。

【図１９】第２電極に曲折部（第３電極）を延設した
状態を示す要部縦断面図である。

【図２０】現像剤量検出装置の電気回路の一実施例を
示す図である。

【図２１】現像剤残量表示の一実施例を示す図であ
る。

【図２２】現像剤残量表示の他の実施例を示す図であ
る。

【図２３】現像剤残量表示の他の実施例を示す図であ
る。

【図２４】本発明に係るプロセスカートリッジの一実
施例の縦断面図である。

【図２５】図２４のプロセスカートリッジに中間電極
を設けた他の実施例を示す要部縦断面図である。

【図２６】現像室内の現像剤が減少していくときの底
面電極と現像剤の状態を示す説明図である。

【図２７】図２４のプロセスカートリッジにおけるト
ナー量と静電容量との関係を示す図である。

【図２８】図２５の、プロセスカートリッジに中間電
極を付設した時のトナー量と静電容量との関係を示す図
である。

【図２９】本発明に係るプロセスカートリッジの一実
施例の縦断面図である。

【図３０】図１９、図２４及び図２９に示したプロセ
スカートリッジによるトナー量と静電容量との関係を示
す図である。

【図３１】実施例で使用した現像装置の特徴を示す概
略構成図である。

【図３２】図３１に示す現像装置に備えられたトナー
撹拌部材を示す図である。

【図３３】粒径と円形度の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

７感光体ドラム（電子写真感光体）９ａ現像ローラ（現像部材）９ｂ現像剤攪拌・搬送部材（現像剤攪拌手段）９ｅ攪拌部材９Ａ現像室１１現像剤容器８０凹部８１第１電極８２第２電極８３曲折部（第３電極）８４経路電極８７電極棒（中間電極）９２第１電気接点９３第２電気接点

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/18 Ｇ０３Ｇ 9/08 ３０１ 15/08 １１４３３１ 21/00 ５１０ 15/00 ５５６ (72)発明者遊佐寛東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小川吉寛東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者森部修平東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AA01 AA02 AA06 AA08 CA08 CA12 CA14 CB13 DA05 EA03 EA05 EA07 EA10 2H027 DD02 DD07 DE04 DE07 DE09 GA43 GB03 HB01 HB15 2H071 AA03 BA04 BA13 BA19 BA27 BA33 DA08 2H077 AA07 AA16 AD02 AD06 AD13 AD36 DA15 DA16 DA32 DA35 DA43 DA59 DA80 EA13 GA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体上に画像を形成する画像形成方
法に用いられる現像剤において、該画像形成方法が、下記（ａ）〜（ｄ）を有する現像装
置と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）前記現像剤収納部に収納された現像剤を用いて形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｃ）前記現像剤担持体に対向して設けられた第１電
極；（ｄ）現像装置が画像形成装置本体に装着された際に前
記第１電極より少なくとも下端が下方に配置された第２
電極；前記第１電極と第２電極間に電圧が印加されて、
前記第１電極と第２電極間の静電容量に応じた電気信号
が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検
出するための現像剤量検出手段と、を用いており、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有する
トナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５
乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子
において、下記式１より求められる円形度が０．９００
以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度
０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の
重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式
２を満足することを特徴とする現像剤。【数１】円形度ａ＝Ｌ₀／Ｌ・・・（１）［式中、Ｌ₀は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長
を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］【数２】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645 ・・・（２）［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］
【請求項２】前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と
前記現像剤担持体との間に配置された第３電極；（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子
写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前
記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気
接点；（ｈ）現像剤の残量を検出するために、少なくとも、前
記第１電極と前記第２電極間、及び前記現像剤担持体と
前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記電子
写真画像形成装置本体に伝達する第３電気接点；とをさ
らに有し、前記現像剤量検出手段が、前記電子写真画像形成装置本
体によって、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像
剤担持体と第３電極間に電圧が印加され、前記第１電極
と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静
電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基
づいて現像剤の残量を検出することができることを特徴
とする請求項１に記載の現像剤。
【請求項３】記録媒体上に画像を形成する画像形成方
法に用いられる現像剤において、該画像形成方法は、下記（ａ）、（ｂ）、（ｉ）を有す
る現像装置と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記
現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電
極；前記現像剤担持体に電圧が印加されて、前記現像剤担持
体及び前記経路電極間の静電容量に応じた電気信号が発
生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出す
るための現像剤量検出手段と、を用いており、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有する
トナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５
乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子
において、下記式１より求められる円形度が０．９００
以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度
０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の
重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式
２を満足することを特徴とする現像剤。【数３】円形度ａ＝Ｌ₀／Ｌ・・・（１）［式中、Ｌ₀は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長
を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］【数４】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645 ・・・（２）［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］
【請求項４】記録媒体上に画像を形成する画像形成方
法に用いられる現像剤において、該画像形成方法は、下記（ａ）〜（ｄ）、（ｆ）、
（ｇ）、（ｉ）を有する現像装置と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｃ）前記現像剤担持体に同電位に設けられた第１電
極；（ｄ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極よりも少なくとも下端が下
方に配置された第２電極；（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記
現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電
極；（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子
写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前
記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気
接点；前記電子写真画像形成装置本体によって、前記第１電極
と第２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極間に電
圧が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び前記現
像剤担持体と経路電極間の静電容量に応じた電気信号が
発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出
するための現像剤量検出手段と、を用いており、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有する
トナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５
乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子
において、下記式１より求められる円形度が０．９００
以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度
０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の
重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式
２を満足することを特徴とする現像剤。【数５】円形度ａ＝Ｌ₀／Ｌ・・・（１）［式中、Ｌ₀は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長
を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］【数６】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645 ・・・（２）［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］
【請求項５】前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極と
前記現像剤担持体との間に配置された第３電極と、
（ｉ）前記現像剤担持体と前記第３電極間の静電容量に
応じた電気信号を前記画像形成装置本体に伝達する第３
電気接点とをさらに有し、前記現像剤検出手段が、前記第１電極と第２電極間、前
記現像剤担持体と経路電極間、及び前記現像剤担持体と
第３電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電
極間、前記現像担持体と経路電極間、及び前記現像剤担
持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発生さ
れ、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するこ
とができることを特徴とする請求項４に記載の現像剤。
【請求項６】前記現像剤が、下記式３を満足すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の現像
剤。【数７】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645 ・・・（３）［但し、４．５＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
【請求項７】前記現像剤が、下記式４を満足すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の現像
剤。【数８】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645・・・（４）［但し、６．０＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
【請求項８】前記現像剤が、下記式５を満足すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の現像
剤。【数９】Ｙ≧ｅｘｐ５．４２×Ｘ^-0.583 ・・・（５）［但し、４．５＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
【請求項９】前記トナー粒子が、磁性体を結着樹脂１
００質量部に対して６０乃至１５０質量部含有している
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の
現像剤。
【請求項１０】前記磁性体が、少なくともケイ素原子
を含有することを特徴とする請求項９記載の現像剤。
【請求項１１】前記トナー粒子に含有される結着樹脂
の酸価が１乃至５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴と
する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の現像剤。
【請求項１２】前記トナー粒子に含有される結着樹脂
がポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項１〜
１１のいずれか一項に記載の現像剤。
【請求項１３】前記トナー粒子に含有される離型剤の
少なくとも一つの融点が６０乃至１２０℃であることを
特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の現像
剤。
【請求項１４】前記現像剤が、粒径０．１乃至５．０
μｍの粒子を少なくともトナー粒子１００質量部に対し
て０．０５乃至５質量部含有することを特徴とする請求
項１〜１３のいずれか一項に記載の現像剤。
【請求項１５】前記現像剤がシリカを含有し、かつ該
シリカがシリカ１００質量部に対して０．５乃至２０質
量部のシリコーンオイルで処理されていることを特徴と
する請求項１〜１４のいずれか一項に記載の現像剤。
【請求項１６】前記現像剤がシリカを含有し、かつ該
シリカがシリカ１００質量部に対して０．５乃至２０質
量部のヘキサメチルジシラザンで処理されていることを
特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の現像
剤。
【請求項１７】前記経路電極は、前記経路に沿って設
けられた板状部材であることを特徴とする請求項３〜１
６のいずれか一項に記載の現像剤。
【請求項１８】前記第３電極は、前記第２電極と一体
又は別体に形成され、且つ前記現像剤担持体に対向して
配置されていることを特徴とする請求項２、５〜１７の
いずれか一項に記載の現像剤。
【請求項１９】前記形成すべき画像に応じた静電潜像
は、電子写真感光体に形成された静電潜像であり、前記
現像剤担持体は現像ローラであり、前記第１電極及び前
記第２電極は、該現像ローラの長手方向に沿って配置さ
れていることを特徴とする請求項１、２、４〜１８のい
ずれか一項に記載の現像剤。
【請求項２０】前記第１電極と、前記第２電極を支持
する現像枠体とによって、前記現像枠体に対して平行に
延びる下方が開放した凹部が形成されていることを特徴
とする請求項１、２、４〜１９のいずれか一項に記載の
現像剤。
【請求項２１】前記現像装置は、前記現像剤担持体と
前記経路電極との間に設けられた中間電極を有すること
を特徴とする請求項３〜２０のいずれか一項に記載の現
像剤。
【請求項２２】前記第１及び第２電極は、板状及び棒
状の電極の組み合わせであることを特徴とする請求項
１、２、４〜２１のいずれか一項に記載の現像剤。
【請求項２３】前記第１電極及び第２電極は共に板状
であって、前記現像剤担持体の長手方向と交差する方向
における長さは、前記第１電極の方が前記第２電極より
も長いことを特徴とする請求項１、２、４〜２１のいず
れか一項に記載の現像剤。
【請求項２４】前記現像装置は、現像剤を攪拌する現
像剤攪拌手段を有し、少なくとも前記第１電極及び第２
電極は、前記現像剤攪拌手段の回転によって生じる現像
剤の移動領域に配置されることを特徴とする請求項１、
２、４〜２３のいずれか一項に記載の現像剤。
【請求項２５】記録媒体上に画像を形成する画像形成
方法であって、下記（ａ）〜（ｄ）を有する現像装置
と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）前記現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、
形成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担
持体を有する現像手段；（ｃ）前記現像剤担持体に対向して設けられた第１電
極；（ｄ）現像装置が画像形成装置本体に装着された際に前
記第１電極より少なくとも下端が下方に配置された第２
電極；前記第１電極と第２電極間に電圧が印加されて、
前記第１電極と第２電極間の静電容量に応じた電気信号
が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検
出するための現像剤量検出手段と、を用いており、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有する
トナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５
乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子
において、下記式１より求められる円形度が０．９００
以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度
０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の
重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式
２を満足することを特徴とする現像剤。【数１０】円形度ａ＝Ｌ₀／Ｌ・・・（１）［式中、Ｌ₀は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長
を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］【数１１】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645 ・・・（２）［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］
【請求項２６】前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極
と前記現像剤担持体との間に配置された第３電極；（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子
写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前
記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気
接点；（ｈ）現像剤の残量を検出するために、少なくとも、前
記第１電極と前記第２電極間、及び前記現像剤担持体と
前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記電子
写真画像形成装置本体に伝達する第３電気接点；とをさ
らに有し、前記現像剤量検出手段が、前記電子写真画像形成装置本
体によって、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像
剤担持体と第３電極間に電圧が印加され、前記第１電極
と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静
電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基
づいて現像剤の残量を検出することができることを特徴
とする請求項２５に記載の画像形成方法。
【請求項２７】記録媒体上に画像を形成する画像形成
方法であって、下記（ａ）、（ｂ）、（ｉ）を有する現
像装置と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記
現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電
極；前記現像剤担持体に電圧が印加されて、前記現像剤
担持体及び前記経路電極間の静電容量に応じた電気信号
が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検
出するための現像剤量検出手段と、を用いており、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有する
トナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５
乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子
において、下記式１より求められる円形度が０．９００
以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度
０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の
重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式
２を満足することを特徴とする画像形成方法。【数１２】円形度ａ＝Ｌ₀／Ｌ・・・（１）［式中、Ｌ₀は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長
を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］【数１３】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645 ・・・（２）［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］
【請求項２８】記録媒体上に画像を形成する画像形成
方法であって、下記（ａ）〜（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、
（ｉ）を有する現像装置と、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｃ）前記現像剤担持体に同電位に設けられた第１電
極；（ｄ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極よりも少なくとも下端が下
方に配置された第２電極；（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記
現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電
極；（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子
写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前
記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気
接点；前記電子写真画像形成装置本体によって、前記第
１電極と第２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極
間に電圧が印加され、前記第１電極と第２電極間、及び
前記現像剤担持体と経路電極間の静電容量に応じた電気
信号が発生され、前記電気信号に基づいて現像剤の残量
を検出するための現像剤量検出手段と、を用いており、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有する
トナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５
乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子
において、下記式１より求められる円形度が０．９００
以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度
０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の
重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式
２を満足することを特徴とする画像形成方法。【数１４】円形度ａ＝Ｌ₀／Ｌ・・・（１）［式中、Ｌ₀は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長
を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］【数１５】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645 ・・・（２）［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］
【請求項２９】前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極
と前記現像剤担持体との間に配置された第３電極と、
（ｈ）前記現像剤担持体と前記第３電極間の静電容量に
応じた電気信号を前記画像形成装置本体に伝達する第３
電気接点とをさらに有し、前記現像剤検出手段が、前記第１電極と第２電極間、前
記現像剤担持体と経路電極間、及び前記現像剤担持体と
第３電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電
極間、前記現像担持体と経路電極間、及び前記現像剤担
持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発生さ
れ、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するこ
とができることを特徴とする請求項２８に記載の画像形
成方法。
【請求項３０】前記現像剤が、下記式３を満足するこ
とを特徴とする請求項２５〜２９のいずれか一項に記載
の画像形成方法。【数１６】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645 ・・・（３）［但し、４．５＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
【請求項３１】前記現像剤が、下記式４を満足するこ
とを特徴とする請求項２５〜２９のいずれか一項に記載
の画像形成方法。【数１７】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645・・・（４）［但し、６．０＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
【請求項３２】前記現像剤が、下記式５を満足するこ
とを特徴とする請求項２５〜２９のいずれか一項に記載
の画像形成方法。【数１８】Ｙ≧ｅｘｐ５．４２×Ｘ^-0.583 ・・・（５）［但し、４．５＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
【請求項３３】電子写真画像形成装置本体に着脱自在
なプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、下記（ａ）〜（ｄ）を有する現像装置と、を有し、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｃ）前記現像剤担持体に対向して設けられた第１電
極；（ｄ）現像装置部が画像形成装置本体に装着された際
に、前記第１電極よりも少なくとも下端が下方に配置さ
れた第２電極；前記第１電極、第２電極は、前記第１電
極と第２電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第
２電極間の静電容量に応じた電気信号が発生され、前記
電気信号に基づいて、現像剤の残量を検出する現像剤量
検出手段に用いられるものであり、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有する
トナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５
乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子
において、下記式１より求められる円形度が０．９００
以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度
０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の
重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式
２を満足する現像剤を用いることを特徴とするプロセス
カートリッジ。【数１９】円形度ａ＝Ｌ₀／Ｌ・・・（１）［式中、Ｌ₀は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長
を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］【数２０】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645 ・・・（２）［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］
【請求項３４】前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極
と前記現像剤担持体との間に配置された第３電極；（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子
写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前
記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気
接点；（ｈ）現像剤の残量を検出するために、少なくとも、前
記第１電極と前記第２電極間、及び前記現像剤担持体と
前記第３電極間の静電容量に応じた電気信号を前記電子
写真画像形成装置本体に伝達する第３電気接点；とをさ
らに有し、前記現像剤量検出手段が、前記電子写真画像形成装置本
体によって、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像
剤担持体と第３電極間に電圧が印加され、前記第１電極
と第２電極間、及び前記現像剤担持体と第３電極間の静
電容量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基
づいて現像剤の残量を検出することができることを特徴
とする請求項３３に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３５】電子写真画像形成装置本体に着脱自在
なプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、下記（ａ）、（ｂ）、（ｉ）を有する現像装置と、を有
し、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記
現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電
極；前記経路電極は、前記現像剤担持体に電圧が印加さ
れて、前記現像剤担持体及び前記経路電極間の静電容量
に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づいて
現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段に用い
られるものであり、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有する
トナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５
乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子
において、下記式１より求められる円形度が０．９００
以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度
０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の
重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式
２を満足することを特徴とするプロセスカートリッジ。【数２１】円形度ａ＝Ｌ₀／Ｌ・・・（１）［式中、Ｌ₀は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長
を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］【数２２】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645 ・・・（２）［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］
【請求項３６】電子写真画像形成装置本体に着脱自在
なプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、下記（ａ）〜（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｉ）を有する
現像装置と、を有し、（ａ）現像剤を収納する現像剤収納部；（ｂ）該現像剤収納部に収納された現像剤を用いて、形
成すべき画像に応じた静電潜像を現像する、現像剤担持
体を有する現像手段；（ｃ）前記現像剤担持体に同電位に設けられた第１電
極；（ｄ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極よりも少なくとも下端が下
方に配置された第２電極；（ｉ）前記現像剤収納部に収納されている現像剤が前記
現像剤担持体へ至る経路に沿って設けられている経路電
極；（ｆ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に前記第１電極に印加する電圧を前記電子
写真画像形成装置本体から受けるための第１電気接点；（ｇ）前記現像装置が前記電子写真画像形成装置本体に
装着された際に、前記現像剤担持体に印加する電圧を前
記電子写真画像形成装置本体から受けるための第２電気
接点；前記第１電極、第２電極、経路電極、第１電気接
点、第２電気接点は、前記電子写真画像形成装置本体に
よって、前記第１電極と第２電極間、及び前記現像剤担
持体と経路電極間に電圧が印加され、前記第１電極と第
２電極間、及び前記現像剤担持体と経路電極間の静電容
量に応じた電気信号が発生され、前記電気信号に基づい
て現像剤の残量を検出するための現像剤量検出手段に用
いられるものであり、前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有する
トナー粒子を有し、該現像剤の重量平均粒子径が４．５
乃至１５μｍであり、かつ該現像剤の３μｍ以上の粒子
において、下記式１より求められる円形度が０．９００
以上の粒子を個数基準の累積で９０％以上有し、円形度
０．９５０以上の粒子の個数基準累積値をＹ、現像剤の
重量平均粒子径（Ｄ４）をＸ（μｍ）とした時、下記式
２を満足することを特徴とするプロセスカートリッジ。【数２３】円形度ａ＝Ｌ₀／Ｌ・・・（１）［式中、Ｌ₀は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長
を示し、Ｌは粒子像の周囲長を示す。］【数２４】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645 ・・・（２）［但し、４．５＜Ｘ≦１５．０］
【請求項３７】前記現像装置が、（ｅ）前記第２電極
と前記現像剤担持体との間に配置された第３電極と、
（ｈ）前記現像剤担持体と前記第３電極間の静電容量に
応じた電気信号を前記画像形成装置本体に伝達する第３
電気接点とをさらに有し、前記現像剤検出手段が、前記第１電極と第２電極間、前
記現像剤担持体と経路電極間、及び前記現像剤担持体と
第３電極間に電圧が印加されて、前記第１電極と第２電
極間、前記現像担持体と経路電極間、及び前記現像剤担
持体と第３電極間の静電容量に応じた電気信号が発生さ
れ、前記電気信号に基づいて現像剤の残量を検出するこ
とができることを特徴とする請求項３６に記載のプロセ
スカートリッジ。
【請求項３８】前記現像剤が、下記式３を満足するこ
とを特徴とする請求項３３〜３７のいずれか一項に記載
のプロセスカートリッジ。【数２５】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645 ・・・（３）［但し、４．５＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
【請求項３９】前記現像剤が、下記式４を満足するこ
とを特徴とする請求項３３〜３７のいずれか一項に記載
のプロセスカートリッジ。【数２６】Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^-0.645・・・（４）［但し、６．０＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
【請求項４０】前記現像剤が、下記式５を満足するこ
とを特徴とする請求項３３〜３７のいずれか一項に記載
のプロセスカートリッジ。【数２７】Ｙ≧ｅｘｐ５．４２×Ｘ^-0.583 ・・・（５）［但し、４．５＜Ｘ≦１０．０（μｍ）］
【請求項４１】前記トナー粒子が、磁性体を結着樹脂
１００質量部に対して６０乃至１５０質量部含有してい
ることを特徴とする請求項３３〜４０のいずれか一項に
記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４２】前記磁性体が、少なくともケイ素原子
を含有することを特徴とする請求項４１記載のプロセス
カートリッジ。
【請求項４３】前記トナー粒子に含有される結着樹脂
の酸価が１乃至５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴と
する請求項３３〜４２のいずれか一項に記載のプロセス
カートリッジ。
【請求項４４】前記トナー粒子に含有される結着樹脂
がポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項３３
〜４３のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４５】前記トナー粒子に含有される離型剤の
少なくとも一つの融点が６０乃至１２０℃であることを
特徴とする請求項３３〜４４のいずれか一項に記載のプ
ロセスカートリッジ。
【請求項４６】前記現像剤が、粒径０．１乃至５．０
μｍの粒子を少なくともトナー粒子１００質量部に対し
て０．０５乃至５質量部含有することを特徴とする請求
項３３〜４５のいずれか一項に記載のプロセスカートリ
ッジ。
【請求項４７】前記現像剤がシリカを含有し、かつ該
シリカがシリカ１００質量部に対して０．５乃至２０質
量部のシリコーンオイルで処理されていることを特徴と
する請求項３３〜４６のいずれか一項に記載のプロセス
カートリッジ。
【請求項４８】前記現像剤がシリカを含有し、かつ該
シリカがシリカ１００質量部に対して０．５乃至２０質
量部のヘキサメチルジシラザンで処理されていることを
特徴とする請求項３３〜４７のいずれか一項に記載のプ
ロセスカートリッジ。
【請求項４９】前記経路電極は、前記経路に沿って設
けられた板状部材であることを特徴とする請求項３５〜
４８のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５０】前記第３電極は、前記第２電極と一体
又は別体に形成され、且つ前記現像剤担持体に対向して
配置されていることを特徴とする請求項３４、３７〜４
９のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５１】前記形成すべき画像に応じた静電潜像
は、電子写真感光体に形成された静電潜像であり、前記
現像剤担持体は現像ローラであり、前記第１電極及び前記第２電極は、該現像ローラの長手
方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項３
３、３４、３６〜５０のいずれか一項に記載のプロセス
カートリッジ。
【請求項５２】前記第１電極と、前記第２電極を支持
する現像枠体とによって前記現像枠体に対して平行に延
びる下方が開放した凹部が形成されていることを特徴と
する請求項３３、３４、３６〜５１のいずれか一項に記
載のプロセスカートリッジ。
【請求項５３】前記現像装置は、前記現像剤担持体と
前記経路電極との間に設けられた中間電極を有すること
を特徴とする請求項３５〜５２のいずれか一項に記載の
プロセスカートリッジ。
【請求項５４】前記第１及び第２電極は、板状及び棒
状の電極の組み合わせであることを特徴とする請求項３
３、３４、３６〜５３のいずれか一項に記載のプロセス
カートリッジ。
【請求項５５】前記第１電極及び第２電極は共に板状
であって、前記現像剤担持体の長手方向と交差する方向
における長さは、前記第１電極の方が前記第２電極より
も長いことを特徴とする請求項３３、３４、３６〜５４
のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５６】前記現像装置は、現像剤を攪拌する現
像剤攪拌手段を有し、少なくとも前記第１電極及び第２
電極は前記現像剤攪拌手段の回転によって生じる現像剤
の移動領域に配置されることを特徴とする請求項３３、
３４、３６〜５５のいずれか一項に記載のプロセスカー
トリッジ。
【請求項５７】前記現像剤を収納する現像剤収納部の
容量が４００cm³以上１０００cm³未満であることを特徴
とする請求項３３〜５６のいずれか一項に記載のプロセ
スカートリッジ。