JP4185749B2 - 画像形成方法、現像剤およびプロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機あるいはプリンタなどに用いられる電子写真方式または静電記録方式等の画像形成方法、該画像形成方法に用いられる現像剤およびプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、小型プリンタの低コスト化、コンパクト化の流れから、二成分現像方式から非磁性一成分現像方式へのシフトが進み、低速のデジタル複写機においてもプリンタとエンジン部の共通化が図られてきたことにより非磁性一成分方式を用いたものが増えてきている。また、カラープリンタにおいても、同様の理由から非磁性一成分方式が主流になってきている。ますます広がる非磁性一成分方式のグローバルな展開に対応するために、あらゆる環境下においても安定した画像品質を保証できる、より安価な画像形成装置が望まれてきた。
【０００３】
従来、この種の画像形成装置としては、例えば図６に示す構成のものが知られている。この図６は、従来の画像形成装置の基本構成の一例を概略的に示している。この例では、像担持体として感光ドラム１００が用いられる。感光ドラム１００は例えばアルミニウム製の円筒基体の表面に感光材料層（例えば有機感光材料層）を形成したものであり、回転駆動される。感光ドラム１００の周囲には、回転方向上流側から順に、帯電ローラ１０１、不図示のレーザビーム走査光学系、現像手段としての現像器１０２、転写ローラ１１１、クリーナ１０９が配置されている。
【０００４】
帯電ローラ１０１にて感光ドラム１００上を均一に帯電したのち、レーザビーム走査光により静電潜像を感光ドラム１００上に形成する。そして、静電潜像に応じて現像器中のトナーが感光ドラム１００上に転移することにより静電潜像が可視像化される。
【０００５】
記録媒体すなわち転写紙Ｐは感光ドラム１００と転写ローラ１１１との略当接部で可視像（トナー像）の転写を受け、転写紙Ｐ上の画像は定着器１１０で溶融定着される。
【０００６】
現像器１０２は、現像剤担持体としての現像ローラ１０３、現像ローラ１０３に非磁性一成分トナー（負極性）を供給する供給ローラ１０５、供給ローラ１０５近傍に容器中のトナーを搬送する撹拌部材１０６、現像ローラ１０３上のトナー量を規制する現像剤規制部材としての現像ブレード１０４などを有して構成される。現像ローラ１０３は感光ドラム１００と当接するため、弾性体により形成される。また、現像ブレード１０４は金属薄板のバネ弾性を利用して現像ローラ１０３に軽圧接触される。
【０００７】
現像ローラ１０３にはトナーを現像ローラ１０３から感光ドラム１００側へ転移させるために、現像バイアス電源１０７により所定電位が供給される。また、現像ブレード１０４にはトナーの帯電量を安定化させるために、ブレードバイアス電源１０８が接続されることがある（例えば、特許文献1参照）。ブレードバイアス電源１０８は、現像バイアス電源１０７と同電位のもの、各々異なる電位を供給するもの等、各種ある。
【０００８】
非磁性一成分現像方式は装置の小型化に適した非常にシンプルで優れた現像方式であるが、現像剤の薄層形成を規制部材により直接圧接する必要があるため、最大のネックとして、現像剤規制部材への現像剤の融着が挙げられる。融着を回避する為に、ブレード当接圧の軽圧化等の現像器設計からのアプローチや、軟化点を制御した融着し難い現像剤を用いるといった現像剤設計からのアプローチ等、現在までさまざま研究されてきた。上述の課題に対して、トナーの軟化点が９５℃以上１２０℃以下で、５μｍ以下のトナー粒子が１０個数％以下である非磁性一成分現像方式が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
しかし、本発明者らが図６の現像器を用いて追試したところ、常温常湿環境においては現像剤規制ブレードへの融着の改善効果が認められたが、低温低湿環境下においては、約８００枚程の画像形成後において、中間調の画像にブレード融着に起因する縦スジ状の濃度ムラが発生した。また、電子写真プロセスにおいて益々求められる高精細化の要望にこたえる為には、平均粒径の小さなトナー粒子を使いこなす必要があるため、粒径が５μｍ以下のトナー粒子が１０個数％以下のトナーを用いる現像システムは、トナー製造面での収率が悪く、非経済的である。
【００１０】
低温低湿環境で発生した縦スジの原因を調べる為に現像ブレード１０４を観察してみると、現像ブレード１０４におけるａ部（現像ブレード１０４と現像ローラ１０３の当接部近傍で、かつ、現像ローラ回転方向下流側）に、融着塊が発生していた。融着塊がある部分は現像剤を良好に帯電することができず、現像ローラ１０３上のトナー量が厚くなり、画像上で縦スジ状の濃度ムラを発生させていた。
【００１１】
この理由を、図７のトナー融着概略図を用いて説明する。図７中、Ｔは負極性を有する非磁性一成分トナーであり、トナーＴはトナー粒子と補助粒子としての外添剤から構成される。
【００１２】
現像ローラ１０３に担持されるトナーは負極性であり、通常環境においては、現像ブレード１０４を通過した現像ローラ１０３上に担持されたトナー層は、約−２０〜−６０Ｖ程度の電位を持つ（トレック社製 表面電位計ｍｏｄｅｌ３３４にて測定）。現像ローラ１０３と現像ブレード１０４の当接部では、トナーによって現像ブレード１０４の表面が常に摺擦されるため、外添剤の付着は発生しにくい。
【００１３】
しかし、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４の当接部より下流側（図中ａ部）においては、トナー層が現像ブレード表面から徐々に離れていくため、電位勾配が発生することとなる。即ち、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４がたとえ同電位であったとしても、現像ローラ１０３上に担持されている負極性に帯電されたトナー層が電位を有するため、トナー層の最表面のほうが現像ブレード１０４より負極性に大きくなる。
【００１４】
従ってトナー層の最表面のトナーに付着している負極性の外添剤Ｇ１がトナー表面から離脱して現像ブレード表面ａ部に付着することとなる。現像ブレード表面ａ部に付着する外添剤が画像形成をすすめるうちに除々に増加していき、付着した外添剤が摩擦により融着していく。付着した外添剤をＥＤＡＸにより分析すると、Ｓｉが高強度で検出される為、この融着外添剤は主にシリカ微粒子によるものであることが確認できた。この融着は、長手方向に不均一に融着していく為、ブレード１０４の外添剤が付着した部分は汚染してない部分と較べて良好に摩擦帯電ができず、帯電量の小さいトナーが厚くコートされる為、融着部分のみ縦スジ上に濃く現像される。外添剤による融着塊は次第に成長していき、ひどいものでは縦スジ状の濃淡線が帯状にまで悪化する。外添剤の融着量が更に多くなった時は、ブレード１０４の表面が荒らされることによってトナーが摩擦熱で融着し、今度はトナーがせき止められることによりコート不良を引き起こし、融着部分の濃度が出なくなる。
【００１５】
尚、この外添剤の融着量は、使用する環境により現像剤の摩擦帯電量が異なるために左右され、特に低温低湿環境が最も厳しいことがわかった。また、トナーに外添するシリカ微粒子の種類や添加量及びトナーへの付着状態を制御したり、トナーの粒度分布等を制御して帯電量をコントロールすることにより、融着によるスジ状画像の発生を遅らせることが可能であることがわかった。
【００１６】
一方、従来例の画像形成装置においては、例えば現像ローラ１０３には現像バイアス電源１０７から−３００Ｖの電圧が常時供給され、現像ブレード１０４にはブレードバイアス電源１０８から−４００Ｖが供給され、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４間には約１００Ｖの電位差が生じることとなる。従って、トナー層による電荷を加味してもトナー層表面から負極性の外添剤Ｇ１がトナー表面から離脱することはなくなる。（例えば、特許文献1参照）
【００１７】
しかしながら、低温低湿環境において、上記従来技術に記載の電位差を設けた画像形成方法を用いた場合、以下に示す不具合が生じた。約１３００枚程の画像形成後においてベタ画像の濃度薄及び縦スジが発生した。これは、現像ブレード１０４を通過した現像ローラ１０３上にも現れていた。
【００１８】
現像ブレード１０４を観察した結果、現像ブレード１０４におけるｂ部（現像ブレード１０４と現像ローラ１０３の当接部近傍で、かつ、現像ローラ回転方向上流側）に、トナーが一面に付着していた。付着したトナーは溶融してはいないが、エアーブラシにてエアーを吹き付けても吹き飛ばない程度に固着していた。ｂ部のトナーの固着によりトナーの流れがせき止められるため現像ローラ１０３上のトナー量は薄くなり、画像上で縦スジ状の濃度ムラを発生させていた。
【００１９】
図７において、現像ローラ１０３（−３００Ｖ）と現像ブレード１０４（−４００Ｖ）の電位を変更した場合について説明する。供給ローラ１０５によって摩擦帯電されたトナーが現像ローラ１０３と現像ブレード１０４との当接部前（ｂ部近傍）に到達すると、トナー層中に混ざっている反転トナー（正極性に帯電したトナー）が電位差の影響により現像ブレード１０４表面のｂ部に引きつけられることになる。特に、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４の電位差を大きくしていく程、反転トナーを引きつけるため、現像ブレード１０４ｂ部のトナー固着がひどくなる。
【００２０】
トナー固着が増加していくと、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４との当接部前（ｂ部近傍）に侵入してくるトナー量がせき止められるため、トナー層の厚さの減少となる。その結果、ベタ画像の濃度薄となってしまう。更に、長手方向で現像ブレード１０４のｂ部に付着するトナー固着量が異なるため、濃度薄に加えて縦スジが発生することになる。
【００２１】
この現象は、トナーの補助粒子として負極性の外添剤Ｇ１に加えて正極性の外添剤Ｇ２を混在させた場合には、特に顕著に発生することとなる。正極性外添剤Ｇ２は帯電性の安定化、トナーの流動性の調節等にトナー粒子及び負極性外添剤に加えて追加される場合がある。正極性外添剤Ｇ２は上記反転トナーと同様の動きをすることから、現像ブレード１０４の自由端先端であるｂ部に付着することとなる。固着した正極性外添剤Ｇ２は上記同様、濃度薄及び縦スジを発生させることになる。
【００２２】
また、現像ブレード１０４に印加する電圧についても、使用する環境によってトナー層の表面電位が変化するため、細かな制御が必要となる。特にトナー層の表面電位は、低湿環境では高くなり、高湿環境では低くなる傾向にあるためである。
【００２３】
また、現像ブレード１０４に常時ＡＣバイアスを印加した画像形成方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかし、常時ＡＣバイアスを印加した場合には、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４の当接部より下流側（図中ａ部）においてＡＣバイアスによるトナークラウドが発生することになる。このトナークラウドの発生はトナーを無用に飛散させることとなり、機内を汚すことになってしまう。また、ＡＣバイアスを現像ブレード１０４に印加した場合には、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４が当接していることから、ＡＣバイアスによるアタック音が発生してしまうこととなる。
【００２４】
【特許文献１】
特開平０５−０１１５９９号公報
【特許文献２】
特開２００１−３５０２８５号公報
【特許文献３】
特開昭５８−１５３９７２号公報
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、現像剤規制部材を用いて現像剤担持体上の現像剤層の厚さを規制する画像形成方法において、現像剤規制部材への現像剤の融着を防止することで画像の濃度薄及び縦スジを防ぎ、低温低湿環境においても長期にわたって安定した画像形成を行うことの可能な画像形成方法を提供することを課題とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意検討の結果、現像剤担持体および現像剤規制部材の電位および現像剤の構成に着目し、非画像形成時に現像剤担持体と現像剤規制部材との間に電位差を設け且つ特定の粒度を有するシリカ微粒子を含有する現像剤を用いることで、低温低湿環境下においても現像剤規制部材への融着物の発生を抑制し、長期にわたって良好な画像形成が行えることを見出し、本発明を完成させた。
【００２７】
すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）像担持体上に担持された静電潜像に、現像手段によって現像剤を転移させることにより、前記静電潜像を可視化する非磁性一成分現像工程を有する画像形成方法であって、前記現像手段は、前記像担持体に対向して配置された、現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材と、現像剤担持体及び現像剤規制部材に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段の動作を制御する電圧制御手段と、を有し、
前記電圧制御手段は、画像形成時には前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との電位が略同電位となるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加手段の電圧印加量を制御し、また前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、一時的に現像剤担持体の電位よりも前記現像剤規制部材の電位の方がトナー粒子の帯電極性と同極性側に高くなるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御し、
前記現像剤は負帯電性トナー粒子と、ＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ２／ｇである負帯電性シリカ微粒子とを含有し、前記シリカ微粒子がトナー１００質量部に対して０．５〜２質量部含有され、前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、前記トナー粒子及びシリカ微粒子が前記現像剤規制部材側から前記現像剤担持体側へ転移することを特徴とする画像形成方法。
【００２８】
（２）前記現像剤の個数基準の粒度分布において、粒径が４μｍ以下の粒子が３５％以下であることを特徴とする（１）の画像形成方法。
【００２９】
（３）前記現像剤は、パーティクルアナライザーで測定される、前記トナー粒子に対する前記シリカ微粒子の遊離率が２０％以下であることを特徴とする（１）または（２）の画像形成方法。
【００３０】
（４）前記シリカ微粒子が、シランカップリング剤又はシリコーンオイルで疎水化処理されたものであり、数平均一次粒子径が５〜１００ｎｍであることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかの画像形成方法。
【００３１】
（５）前記非画像形成時における現像剤担持体と前記現像剤規制部材の電位差が６０〜５００Ｖであることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかの画像形成方法。
【００３２】
（６）前記現像剤の帯電量が絶対値で１５〜９０μＣ／ｇであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかの画像形成方法。
【００３３】
（７）前記現像剤のメルトインデックス値が３５以下であることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかの画像形成方法。
【００３４】
（８）像担持体上に担持された静電潜像を可視化するための現像剤であって、
現像手段によって潜像担持体上の静電潜像に前記現像剤を転移させることにより、前記静電潜像を可視化する非磁性一成分現像工程を有する画像形成方法に用いられ、
前記現像手段は、前記像担持体に対向して配置された、現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材と、現像剤担持体及び現像剤規制部材に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段の動作を制御する電圧制御手段と、を有し、
前記電圧制御手段は、画像形成時には前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との電位が略同電位となるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御し、また前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、一時的に現像剤担持体の電位よりも前記現像剤規制部材の電位の方がトナー粒子の帯電極性と同極性側に高くなるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御し、
前記現像剤は負帯電性トナー粒子と、ＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ２／ｇである負帯電性シリカ微粒子とを含有し、前記シリカ微粒子がトナー１００質量部に対して０．５〜２質量部含有され、前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、前記トナー粒子及びシリカ微粒子が前記現像剤規制部材側から前記現像剤担持体側へ転移することを特徴とする現像剤。
【００３５】
（９）個数基準の粒度分布において、粒径が４μｍ以下の粒子が３５％以下であることを特徴とする（８）の現像剤。
【００３６】
（１０）パーティクルアナライザーで測定される、前記トナー粒子に対する前記シリカ微粒子の遊離率が２０％以下であることを特徴とする（８）または（９）の現像剤。
【００３７】
（１１）前記シリカ微粒子が、シランカップリング剤又はシリコーンオイルで疎水化処理されたものであり、数平均一次粒子径が５〜１００ｎｍであることを特徴とする（８）〜（１０）のいずれかの現像剤。
【００３８】
（１２）前記非画像形成時における現像剤担持体と前記現像剤規制部材の電位差が６０〜５００Ｖであることを特徴とする（８）〜（１１）のいずれかの現像剤。
【００３９】
（１３）帯電量が絶対値で１５〜９０μＣ／ｇであることを特徴とする（８）〜（１２）のいずれかの現像剤。
【００４０】
（１４）メルトインデックス値が３５以下であることを特徴とする（８）〜（１３）のいずれかの現像剤。
【００４１】
（１５）像担持体上に担持された静電潜像を現像剤によって可視化する非磁性一成分現像工程を有する画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
前記像担持体に対向して配置された、現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材と、現像剤担持体及び現像剤規制部材に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段の動作を制御する電圧制御手段と、を有する現像手段と、を有し、
前記電圧制御手段は、画像形成時には前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との電位が
略同電位となるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御し、また前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、一時的に現像剤担持体の電位よりも前記現像剤規制部材の電位の方がトナー粒子の帯電極性と同極性側に高くなるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御し、
前記現像剤は負帯電性トナー粒子と、ＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ２／ｇである負帯電性シリカ微粒子とを含有し、前記シリカ微粒子がトナー１００質量部に対して０．５〜２質量部含有され、前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、前記トナー粒子及びシリカ微粒子が前記現像剤規制部材側から前記現像剤担持体側へ転移することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【００４２】
（１６）前記現像剤の個数基準の粒度分布において、粒径が４μｍ以下の粒子が３５％以下であることを特徴とする（１５）のプロセスカートリッジ。
【００４３】
（１７）前記現像剤は、パーティクルアナライザーで測定される、前記トナー粒子に対する前記シリカ微粒子の遊離率が２０％以下であることを特徴とする（１５）または（１６）のプロセスカートリッジ。
【００４４】
（１８）前記シリカ微粒子が、シランカップリング剤又はシリコーンオイルで疎水化処理されたものであり、数平均一次粒子径が５〜１００ｎｍであることを特徴とする（１５）〜（１７）のいずれかのプロセスカートリッジ。
【００４５】
（１９）前記非画像形成時における現像剤担持体と前記現像剤規制部材の電位差が６０〜５００Ｖであることを特徴とする（１５）〜（１８）のいずれかのプロセスカートリッジ。
【００４６】
（２０）前記現像剤の帯電量が絶対値で１５〜９０μＣ／ｇであることを特徴とする（１５）〜（１９）のいずれかのプロセスカートリッジ。
【００４７】
（２１）前記現像剤のメルトインデックス値が３５以下であることを特徴とする（１５）〜（２０）のいずれかのプロセスカートリッジ。
【００４８】
【発明の実施の形態】
現像剤規制部材を用いて現像剤担持体上の現像剤層の厚さを規制する画像形成方法を用いた従来の画像形成装置においては、固定のＤＣ（直流）バイアスまたはＡＣ（交流）バイアスを現像剤担持体および／または現像剤規制部材に印加することで、トナーへの帯電性付与またはトナーコート等の安定化を図っていた。しかしながら、前述したように、従来技術の画像形成装置ではトナー飛散や反転トナーの現像ブレードへの固着、現像ブレードへのトナー融着を防止しつつ、トナーコートを安定させることは困難であった。
【００４９】
本発明の画像形成方法は、像担持体に対向して配置された、現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材と、現像剤担持体及び現像剤規制部材に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段の動作を制御する電圧制御手段と、を有し、前記電圧制御手段は、画像形成時には前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との電位が略同電位となるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加手段の電圧印加量を制御し、また前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、一時的に現像剤担持体の電位よりも前記現像剤規制部材の電位の方がトナー粒子の帯電極性と同極性側に高くなるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御する、現像手段を用いることを特徴とする。また、本発明の画像形成方法は、負帯電性トナー粒子と、ＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ２／ｇである負帯電性シリカ微粒子とを含有し、このシリカ微粒子がトナー１００質量部に対して０．５〜２質量部含有され、前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、前記トナー粒子及びシリカ微粒子が前記現像剤規制部材側から前記現像剤担持体側へ転移する現像剤を、上記現像手段とともに用いることを特徴とする。
【００５０】
すなわち、本発明の画像形成方法に用いられる現像手段は、現像剤担持体の回転中における現像剤担持体と現像剤規制部材の電位関係が、画像形成時には略同電位となり、非画像形成時には少なくとも一時的に現像剤担持体の電位よりも現像剤規制部材の電位の方がトナーの帯電極性と同極性側に大きくなるように、現像剤担持体および現像剤規制部材の電位をそれぞれ制御することを特徴とするものである。これにより、現像剤規制部材に付着しやすいトナー粒子の帯電極性と同極性の外添剤を非画像形成時において除去し、現像剤規制部材をリフレッシュすることができるため、長期にわたって現像手段を使用した場合でも現像剤規制部材に融着物が発生することなく、現像剤担持体上への現像剤層の形成を安定して行うことができ、長期にわたって良好な画像を形成することができる。
【００５１】
また、本発明の画像形成方法に用いられる本発明の現像剤は、トナー粒子の帯電極性と同極性の帯電極性を有し、且つ現像剤規制部材に融着し難いＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ2／ｇのシリカ微粒子を、トナー１００質量部に対して０．５〜２質量部含有することを特徴とする。このような現像剤を上記現像手段とともに用いることにより、低温低湿環境下においても、現像剤規制部材への融着物が発生せず、長期に渡ってあらゆる環境で良好な画像品質を保証することができる。
【００５２】
ここで、画像形成時とは、現像手段が転写紙の画像形成領域（余白領域を除いた部分）に転写すべき静電潜像を現像して可視像を像担持体上に形成している間の時間をいう。また非画像形成時とは、画像形成時以外であって且つ現像剤担持体が回転している時間であり、たとえば転写紙の余白領域に相当する部分が現像工程に供されている時間（この間、実際には可視像は形成されない）、画像形成前の準備前回転時、画像形成終了後の準備後回転時、複数枚プリント時の転写紙の間（紙間）の時間、電源ＯＮ時の準備前多回転時などをいう。
【００５３】
即ち本発明においては、毎プリント時において、画像形成時に現像剤規制部材を現像剤担持体と略同電位にし、現像剤規制部材（図７中ａ部）に付着したシリカ微粒子などの外添剤を、非画像形成時に現像剤担持体側に転移させて現像剤規制部材をリフレッシュすることで、現像剤規制部材への外添剤及びトナーの融着を防止するものである。
【００５４】
このリフレッシュ動作は、非画像形成時、すなわち転写紙の余白領域に相当する部分が現像に供されている時間、画像形成前の準備前回転時、画像形成終了後の準備後回転時、紙間等にて、例えば負帯電性のトナー粒子を含有する現像剤を用い、現像剤担持体に−４００Ｖの電圧が印加されている場合には、現像剤規制部材に−６００Ｖの電圧を短時間印加することで、画像形成時に付着した負極性外添剤を現像ローラ側に戻すように作用する。
【００５５】
上記のようなリフレッシュ動作とブレードに付着し難い外添剤（本発明で用いるシリカ微粒子）を併用することにより、低温低湿環境下において画像形成時に現像剤担持体と現像剤規制部材とに印加する電圧を略同電位にしても、現像剤規制部材に外添剤が堆積することがないため、トナーが現像剤規制部材に捕獲されることはなくなる。その結果、現像剤規制部材（図７中ａ部）に融着物が発生することを防止できる。
【００５６】
本発明において略同電位とは、印加された現像バイアスに対して約±６０Ｖ程度の範囲をいう。例えば、負帯電性のトナーを含有する現像剤を用い、現像バイアスが−４００Ｖであった場合、現像剤規制部材に印加される電圧が−３４０Ｖ以下となると、現像剤規制部材を通過するトナー量が減少して十分な画像濃度が得にくくなる。逆に、現像剤規制部材に印加される電圧が−４６０Ｖ以上となると、反転トナーや正極性の外添剤が現像ブレードに付着しやすくなり、現像剤規制部材の自由端側（図７中ｂ部）に付着した反転トナーや正極性外添剤により現像剤規制部材と現像剤担持体の当接部に侵入するトナーが堰き止められやすくなり、縦スジ状の濃度ムラを発生させるためである。
【００５７】
なお、現像剤担持体上において、現像剤規制部剤を通過したトナー層は、±数十Ｖの電位幅を持つため、略同電位はこの値も考慮して約±６０Ｖと定められる。
【００５８】
また、このリフレッシュ動作は非画像形成時の短時間に行われるため、たとえこのリフレッシュ動作中に現像剤規制部材の自由端先端（図７中ｂ部）に反転トナーやトナー粒子の帯電極性と逆極性の外添剤が付着したとしても、次回の画像形成時には現像剤担持体側へ戻るように作用するので、前記同様現像剤規制部材に外添剤が堆積することはなく、縦スジや濃度薄等の画像不良を発生させることはない。
【００５９】
特に本発明においては、前記非画像形成時に現像剤担持体と現像剤規制部材に電位差を作用させる場合、現像剤担持体が回転していることが重要である。現像剤担持体が停止した状態で上記した電位差を作用させても、一度現像剤規制部材から現像剤担持体に戻った反転トナーや上記逆極性の外添剤が現像剤規制部材に再付着する場合があるためである。現像剤担持体が回転している状態で上記リフレッシュ動作を行うことで、現像剤担持体側に戻った反転トナーや逆極性の外添剤を現像剤規制部材と現像剤担持体との当接部において現像剤担持体の回転方向下流側部（図７中ａ部）から遠ざけることが可能となり、再付着を防ぐこととなる。
【００６０】
前記非画像形成時に現像剤担持体と現像剤規制部材に作用させる電位差は６０〜５００Ｖであることが、現像剤規制部材に付着した反転トナーや外添剤を効果的に除去する上で好ましい。この電位差は１００〜４５０Ｖであることがより好ましい。これは、電位差が６０Ｖ以下であると現像ブレードに付着した負極性外添剤を現像ローラ側に転移することができず、現像ブレードの融着を防止する効果が得られないためである。また、電位差を５００Ｖ以下としているのは、これ以上になると現像ローラと現像ブレード間で放電が発生しやすくなることと、現像ブレードと現像ローラ間に流れる電流が大きくなってしまい、大容量の電源が必要となるからである。
【００６１】
本発明の画像形成方法に用いられる本発明の現像剤は、トナー粒子とシリカ微粒子とを含有する。なお、本明細書において、トナー粒子の集合体を指す場合や、転写紙に定着されたり、トナー粒子が融着物となって粒子としての形状が維持されなくなった場合に、単に「トナー」と表記することもある。
【００６２】
本発明で用いられるシリカ微粒子は、トナー粒子の帯電極性と同極性で、且つＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ2／ｇである。シリカ微粒子のＢＥＴ比表面積は、２５〜１７０ｍ2／ｇであることが好ましく、３０〜１５０ｍ2／ｇであることがより好ましい。本発明において、シリカ微粒子はトナー粒子１００質量部に対して０．５〜２質量部の割合で現像剤に含有される。シリカ微粒子の含有量は０.６〜１.９質量部であることが好ましく、０.７〜１.８質量部であることがより好ましい。
【００６３】
本発明者等が、環境安定性や、流動性及びトナー粒子へのトリボ付与性に有効な、あらゆる種類の無機微紛体をトナー粒子に外添して検討した結果、特に低温低湿環境下においてシリカ微粒子が顕著に現像剤規制部材に静電付着して融着塊を成長させることが明らかになった。しかし、転写性や流動性及びトリボ付与性に優れたシリカ微粒子は現像剤の必須成分である。本発明者等が鋭意検討した結果、ＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ2／ｇのシリカ微粒子をトナー粒子に対して０．５〜２部含有する現像剤を上記リフレッシュ機能と併せて用いると、低温低湿環境においても現像剤規制部材に融着塊が発生しないということを見出し、本発明に到った。
【００６４】
ＢＥＴ比表面積が２０ｍ2／ｇ未満のシリカ微粒子を含有する現像剤を用いると、帯電付与能が小さく、高温高湿環境における使用でかぶりやボタなどの画像不良が発生する。一方、ＢＥＴ比表面積が２５０ｍ2／ｇを超えるシリカ微粒子を含有する現像剤を用いると、低温低湿環境における使用時に現像剤規制部材に強く付着する為、現像剤規制部材に高バイアスを印加しても現像剤担持体に戻りきらず、耐久的な使用が進むと融着塊が成長してスジ画像が発生する。
【００６５】
なお、シリカ微粒子のＢＥＴ比表面積の測定は、脱ガス装置バキュプレップ０６１（マイクロメソティック社製）、ＢＥＴ測定装置ジェミニ２３７５（マイクロメソティック社製）等公知の装置を用いて行う。本発明におけるＢＥＴ比表面積は、一点法ＢＥＴ比表面積の値である。具体的には、以下のような手順で行う。
【００６６】
空のサンプルセルの重量を測定した後、測定試料を０．０１〜０．００２ｇの間に入るように充填する。さらに、脱ガス装置に、試料が充填されたサンプルセルをセットし、室温で３時間脱ガスを行う。脱ガス終了後、サンプルセル全体の質量を測定し、空サンプルセルとの差から試料の正確な質量を算出する。次に、ＢＥＴ測定装置のバランスポートおよび分析ポートに空のサンプルセルをセットする。所定の位置に液体窒素の入ったデュワー瓶をセットし、飽和蒸気圧（Ｐ０）測定コマンドにより、Ｐ０を測定する。Ｐ０測定終了後、分析ポートに脱ガス調製されたサンプルセルをセットし、サンプル質量およびＰ０を入力後、ＢＥＴ測定コマンドにより測定を開始する。後は自動でＢＥＴ比表面積が算出される。
【００６７】
シリカ微粒子をトナー粒子１００質量部に対して０．５部未満含有する現像剤を用いると、トナー粒子のシリカ微粒子被覆率が十分でないため、充分な帯電付与効果や流動性付与効果が得られにくく、また高温高湿環境においてかぶりやボタが発生しやすく、また耐久劣化も早い。またシリカ微粒子をトナー粒子１００質量部に対して２．０部を超えて含有する現像剤を用いると、過剰なシリカ微粒子が現像剤規制部材に強力に付着しやすく、低温低湿環境においては耐久使用の初期から現像スジが発生する。
【００６８】
また、本発明の現像剤に含まれるシリカ微粒子は、パーティクルアナライザーで測定される、トナー粒子に対するシリカ微粒子の遊離率が２０％以下であることが好ましい。シリカ微粒子の遊離率が２０％を超えると、耐久使用の初期より現像剤規制部材へのシリカ微粒子の融着が発生し、早い段階で中間階調の画像上に濃いスジが目立つようになる。上記シリカ微粒子の遊離率は、現像装置の更なる長寿命を保証する為には１０％以下であることがより好ましい。
【００６９】
シリカ微粒子の遊離率を適切な範囲にするためには、公知の外添方法が使用できる。すなわち、上記遊離率を有する本発明の現像剤を製造するために好適な攪拌方法は、シリカ微粒子をトナー粒子に機械的に外添付着するものであれば特に限定するものでなく、公知の攪拌装置を用いて行うことができる。好ましくは、ヘンシェルミキサーやホモジナイザー等が用いられ、より好ましくは、ヘンシェルミキサーが使用できる。外添強度は回転数、バッフル版の角度及び攪拌時間を制御して調節し、他の外添剤との相互作用も十分に考慮して、シリカ微粒子の遊離率をコントロールする必要がある。
【００７０】
トナー粒子の炭素原子に対するＳｉ原子の遊離率を測定する方法は、電子写真学会年次大会（通算９５回）、"Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ'９７"論文集、「新しい外添評価方法−パーティクルアナライザによるトナー分析−」、鈴木俊之、高原寿雄、電子写真学会主催、１９９７年７月９〜１１日、に開示されているトナー分析方法を使用して行うことができる。このトナー分析方法は、トナー粒子をプラズマ中に導入することによりトナー粒子を励起させ、この励起に伴う発光スペクトルを検出することにより分析を行うものである。この分析方法によれば、複数元素の励起に伴う発光スペクトルを同時検出することが可能であり、さらに発光スペクトルの周期性についても測定することができる。
【００７１】
本発明では、この周期性を利用して測定されるトナー粒子の炭素原子に対するＳｉ原子の遊離率を、シリカ微粒子の遊離率としている。同一粒子中に含まれる元素は、同一周期で励起発光スペクトル（同期スペクトル）を生じるが、一方、シリカ微粒子の遊離物のように単体で存在する元素は、トナー粒子中の炭素原子とは同期せずに単独で励起発光スペクトル（非同期スペクトル）を生じる。本発明では、トナー粒子に由来する炭素原子の励起に伴う発光スペクトルと、シリカ微粒子に由来するＳｉ原子の励起に伴う発光スペクトルの周期差を元に、同期していない原子を遊離のシリカ微粒子としてとらえ、その比をもってシリカ微粒子の遊離率とする。
【００７２】
具体的測定方法としては、横河電機（株）製ＰＴ１０００を用い以下の条件にて測定した後、Ｃ原子を基準としたＳｉ原子の発光の同期性を下記式に当てはめて遊離率を求める。
【００７３】
＜横河電機（株）製ＰＴ１０００の測定条件＞
・１回の測定におけるＣ原子検出数：５００〜２５００
・ノイズカットレベル：１．５以下
・ソート時間：２０ｄｉｇｉｔｓ
・ガス：Ｏ2 ０．１％、Ｈｅガス
・分析波長
Ｃ原子 ：２４７．８６０ｎｍ
Ｓｉ原子：２８８．１６０ｎｍ
・使用チャンネル
Ｃ原子 ：１又は２
Ｓｉ原子：１又は２
【００７４】
【数１】
【００７５】
また、本発明で用いられるシリカ微粒子の数平均一次粒子径は、５〜１００ｎｍであることが好ましい。シリカ微粒子の数平均一次粒子径は、７〜６０ｎｍであることがより好ましい。数平均一次粒子径が５ｎｍ未満では、非常に帯電性が高いため、特に低湿環境下において現像剤規制部材に付着し易く、融着塊に発展して定着画像にスジを発生する。また、耐久的使用に伴いシリカ微粒子がトナー粒子中に埋め込まれやすく、特に高湿環境下における耐久後半にかぶりを生じる。また数平均一次粒子径が１００ｎｍ以上では帯電付与性に劣ることがある。
【００７６】
なお、シリカ微粒子の数平均一次粒子径は、ＦＥ−ＳＥＭ（日立製作所製Ｓ−４７００）により５万倍に拡大したトナー粒子表面の写真を撮影し、中心付近に存在するシリカ微粒子の長径を１０視野にわたり測定し、その平均値を数平均粒子径とすることにより求める。
【００７７】
シリカ微粒子は、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法又はヒュームドシリカ微粒子と称される乾式シリカ、及び水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカの両方が使用可能である。
【００７８】
粒径の小さなシリカ微粒子の母体としては、表面及びケイ酸微粉体の内部にあるシラノール基が少なく、またＮａ2Ｏ、ＳＯ3 2-等の製造残査のない乾式シリカの方が好ましい。
【００７９】
また、乾式シリカにおいては、製造工程において例えば、塩化アルミニウム又は塩化チタンの如き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、前記乾式シリカはそれらも包含する。
【００８０】
本発明に用いられるシリカ微粒子は、予めシランカップリング剤及び／又はシリコーンオイルで疎水化処理することにより、高温高湿環境下においても所望の帯電量を得ることができ、好ましい。
【００８１】
シランカップリング剤としては、下記一般式で示されるもので、例えば代表的にはジメチルジクロルシラン、トリメチルクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、ヘキサメチルジシラザン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジビニルクロルシラン、ジメチルビニルクロルシランが挙げられる。
【００８２】
【化１】
ＲmＳｉＹn
（式中、Ｒはアルコキシ基又は塩素原子を示し、Ｙはアルキル基、又はビニル基、グリシドキシ基、メタクル基を含む炭化水素基を示し、ｍは１〜３の整数を示し、ｎは３〜１の整数を示す。）
【００８３】
上記シリカ微粉体のシランカップリング剤処理は、シリカ微粉体を撹拌によりクラウド状としたものに気化したシランカップリング剤を反応させる乾式処理又は、シリカ微粒子を溶媒中に分散させたシランカップリング剤を滴下反応させる湿式法のような一般に知られた方法で処理することができる。
【００８４】
シリコーンオイルは、一般に次の式で示されるものである。
【化２】
（式中、Ｒは炭素数１〜３のアルキル基を示し、Ｒ'はアルキル、ハロゲン変性アルキル、フェニルおよび変性フェニルから選ばれるシリコーンオイル変性基を示し、Ｒ"は炭素数１〜３のアルキル基またはアルコキシ基を示し、ｍは０〜１０００の整数を示し、ｎは０〜１０００の整数を示す。）
【００８５】
このようなシリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルが挙げられる。
【００８６】
シリコーンオイル処理の方法としては公知の技術が用いられ、例えばシリカ微粉体とシリコーンオイルとをヘンシェルミキサー等の混合機を用いて直接混合しても良いし、ベースシリカ微粒子へシリコーンオイルを噴霧する方法によっても良い。あるいは適当な溶剤にシリコーンオイルを溶解あるいは分散せしめた後、ベースのシリカ微粉体とを混合した後、溶剤を除去して作製しても良い。
【００８７】
処理量が０．１質量％未満であると、高温高湿環境下において著しく帯電量が落ち、かぶりやボタ落ちの原因となる。一方、処理量が３０質量％以上であると、シリコーンオイルが厚く塗られたシリカ微粒子や二次凝集シリカ微粒子量が相対的に増えるため、それらが現像剤規制部材への融着物のきっかけになりやすく好ましくない。
【００８８】
疎水化処理と同様の理由から、本発明で用いられるシリカ微粒子は解砕処理工程を設けることにより、ブレード融着へのラチチュードが更に広がり、より高寿命な現像装置に対応できる。
【００８９】
本発明の現像剤は、個数基準の粒度分布において粒径が４μｍ以下の粒子が３５％以下であることが好ましい。４μｍ以下の粒径の粒子が個数基準の粒度分布において３５％を超えると、粒径が４μｍ以下の小粒径のトナーは非常に高い帯電量を持つために、現像剤規制部材に強く付着し、低温低湿環境下において高いブレードバイアスを現像剤規制部材に印加しても十分にリフレッシュすることができず、現像剤担持体の回転摺擦によりトナー融着を生じる。
【００９０】
チャージアップによる現像剤規制部材へのトナー粒子の付着力を抑制する同様の理由から、現像剤の体積平均粒径は４〜１２μｍであることが好ましく、４μｍ以下の粒径の粒子が個数分布で２０％以下であることがより好ましい。
【００９１】
本発明の現像剤は、あらゆる環境において、現像剤担持体上での帯電量を絶対値で１５〜９０μＣ／ｇに制御することが好ましい。所望の帯電量に制御する手段としては、複数の補助粒子を使用することが可能である。流動性及び帯電能付与手段として上述のシリカ微粒子を添加するほかに、酸化チタンや酸化マグネシウム等を添加して帯電分布を調整したり、負帯電トナーに対してはハイドロタルサイトやチタン酸ストロンチウム等の正帯電性微粒子を添加することによりチャージアップを抑制することができる。また、補助粒子の一つにトナーの極性と逆極性の外添剤（トナーが負帯電性である場合には正極性の外添剤）を用いると、現像剤担持体の回転動作と相まって、現像剤規制部材に付着した負極性外添剤を擦り落とす効果も期待できる。
【００９２】
現像剤の現像剤担持体上における帯電量が絶対値で１５に満たない場合、高温高湿環境下でかぶりやボタ落ち等の画像不良を発生する。また、帯電量が絶対値で９０を超えると、高いブレードバイアスを現像剤規制部材に印加しても、該現像剤規制部材にチャージアップしたトナーやシリカ微粒子が強力に静電付着する為に、耐久的使用に伴なう融着スジを回避することができなくなる。
【００９３】
前記現像剤の帯電量は、例えば図８に示すファラデー・ケージ（Ｆａｒａｄａｙ−Ｃａｇｅ）によって測定することができる。ファラデー・ケージとは、同軸の２重筒のことで内筒と外筒は絶縁されている。この内筒の中に電荷量Ｑの帯電体を入れたとすると、静電誘導によりあたかも電気量Ｑの金属円筒が存在するのと同様になる。この誘起された電荷量をＫＥＩＴＨＬＥＹ ６１６ ＤＩＧＩＴＡＬ ＥＬＥＣＴＲＯＭＥＴＥＲで測定し、内筒中のトナー重量Ｍで電荷量Ｑを割ったもの（Ｑ／Ｍ）を帯電量とする。現像剤は現像剤担持体より直接、ａｉｒ吸引によりフィルター中にとり入れる。
【００９４】
現像剤の帯電量は、トナー材料に適当な荷電制御剤を用いる等の材料面で調整することができるほか、現像剤担持体の材質や、現像剤規制部材の現像剤担持体への当接圧等を調整することにより、現像剤への摩擦帯電量付与能を制御することができる。
【００９５】
なお、外添剤の帯電量（μｃ／ｇ）はブローオフ測定法により次のように求められる。
図９は外添剤の摩擦帯電量を測定する装置の説明図である。先ず、摩擦帯電量を測定しようとする外添剤とキャリアの重量比１：５００の混合物を５０〜１００ｍｌ容量のポリエチレン製のビンに入れ、ターブラミキサーで２分間振とうする。底に５００メッシュのスクリーン５３のある金属製の測定容器５２に、該混合物０．1〜０.７ｇを入れ金属製のフタ５４をする。次に吸引機５１（測定容器５２と接する部分は少なくとも絶縁体）において、吸引口５７から吸引し風量調節弁を調整して真空計５５の圧力を２ｋＰａとする。この状態で充分（約一分間）吸引を行う。このときの電位計５９の電圧をＶ（ボルト）とする。ここで５８はコンデンサーであり、容量はＣ（μＦ）である。これらから得られる電荷量を、吸引除去した外添剤量で除したものが摩擦帯電量（μｃ／ｇ）である。
【００９６】
また、本発明の現像剤のメルトインデックス（ＭＩ）は３５以下であることが好ましい。現像剤のＭＩは２５以下であることがより好ましい。ＭＩが３５を超える現像剤を用いると、シリカ微粒子が現像剤規制部材に融着して現像剤規制部材が荒らされた場合に、摩擦熱によって現像剤規制部材へのトナー融着を誘発しやすく、早期の段階から酷いスジが発生する傾向がある。
【００９７】
なお、本発明におけるＭＩの測定は、ＪＩＳ Ｋ ７２１０のＡ法に準じて測定を行い、試験温度１３５℃、試験荷重２．１６Ｋｇｆにおける値をＭＩ値とする。
【００９８】
以下、本発明の現像剤について更に詳しく述べる。
前述したように、本発明の現像剤はトナー粒子と、このトナー粒子と同極性の帯電極性を有する上記のシリカ微粒子とを含有する。本発明の現像剤に含有されるトナー粒子は非磁性及び絶縁性を有するものであり、正の極性に帯電する正極性のトナー粒子であっても負の極性に帯電する負極性のトナー粒子であってもよい。本発明のトナー粒子は、結着樹脂、着色剤、ワックス、荷電制御剤、前記シリカ微粒子以外の外添剤等、公知のトナー材料によって製造することができる。
【００９９】
トナー粒子に用いられる結着樹脂としては、例えばポリスチレン；ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体などのスチレン系共重合体；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；ポリアミド樹脂；フラン樹脂；エポキシ樹脂；キシレン樹脂等が挙げられる。
【０１００】
これらの樹脂は、単独で又は２種以上を混合して使用される。結着樹脂の主成分としては、スチレンと他のビニルモノマーとの共重合体であるスチレン共重合体であることが現像性や定着性の点で好ましい。
【０１０１】
本発明では、適当なモノマーを重合させることによって結着樹脂を生成し、これを用いても良い。例えば、スチレン共重合体のスチレンモノマーに対するコモノマーとしては、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドジテル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドのような二重結合を有するモノカルボン酸及びその置換体；マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレイン酸ジメチルのような二重結合を有するジカルボン酸及びその置換体；塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニルのようなビニルエステル；エチレン、プロピレン、ブチレンのようなエチレン系オレフィン；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンのようなビニルケトン；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ようなビニルエーテルが挙げられる。これらビニル単量体は単独で又は二種以上を混合して用いられる。
【０１０２】
スチレン共重合体は、ジビニルベンゼンのような架橋剤で架橋されていることが現像剤の定着温度領域を広げ、耐オフセット性を向上させる上で好ましい。
【０１０３】
また、本発明に用いられるトナー粒子を重合方法で製造する際に用いられる重合性単量体としては、ラジカル重合が可能なビニル系重合性単量体が用いられる。該ビニル系重合性単量体としては、単官能性重合性単量体或いは多官能性重合性単量体を使用することができる。
【０１０４】
単官能性重合性単量体としては、スチレン；α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、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、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレンなどのスチレン誘導体；メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｉｓｏ−プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｉｓｏ−ブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、ｎ−アミルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−ノニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジメチルフォスフェートエチルアクリレート、ジエチルフォスフェートエチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、２−ベンゾイルオキシエチルアクリレートなどのアクリル系重合性単量体；メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、ｉｓｏ−プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｉｓｏ−ブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、ｎ−アミルメタクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ｎ−ノニルメタクリレート、ジエチルフォスフェートエチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレートなどのメタクリル系重合性単量体；メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、ギ酸ビニルなどのビニルエステル；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などのビニルエーテル；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトンなどのビニルケトンが挙げられる。
【０１０５】
多官能性重合性単量体としては、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、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、２，２'−ビス（４−（アクリロキシ・ジエトキシ）フェニル）プロパン、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、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、２，２'−ビス（４−（メタクリロキシ・ジエトキシ）フェニル）プロパン、２，２'−ビス（４−（メタクリロキシ・ポリエトキシ）フェニル）プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタリン、ジビニルエーテル等が挙げられる。
【０１０６】
本発明においては、上記した単官能性重合性単量体を単独で或いは二種以上組み合わせて、又は上記した単官能性重合性単量体と多官能性重合性単量体とを組み合わせて使用する。多官能性重合性単量体は架橋剤として使用することも可能である。
【０１０７】
上記した重合性単量体の重合の際に用いられる重合開始剤としては、油溶性開始剤及び水溶性開始剤のいずれか一方又は両方が用いられる。例えば、油溶性開始剤としては、２，２'−アゾビスイソブチロニトリル、２，２'−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル、１，１'−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２'−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリルなどのアゾ化合物；アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、デカノニルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、プロピオニルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、シクロヘキサノンパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルヒドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイドの如きパーオキサイド系開始剤が挙げられる。
【０１０８】
水溶性開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、２，２'−アゾビス（Ｎ，Ｎ'−ジメチレンイソブチロアミジン）塩酸塩、２，２'−アゾビス（２−アミノジプロパン）塩酸塩、アゾビス（イソブチルアミジン）塩酸塩、２，２'−アゾビスイソブチロニトリルスルホン酸ナトリウム、硫酸第一鉄及び過酸化水素等が挙げられる。
【０１０９】
本発明においては、重合性単量体の重合度を制御するために、連鎖移動剤、重合禁止剤等をさらに添加し用いることも可能である。
【０１１０】
上記トナー粒子に用いられる架橋剤としては、二個以上の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられる。例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンのような芳香族ジビニル化合物；エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレートのような二重結合を二個有するカルボン酸エステル；ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンの如きジビニル化合物；及び三個以上のビニル基を有する化合物が挙げられる。これらは単独で又は２種以上の混合物として用いられる。
【０１１１】
なお、上記本発明で用いられるトナー粒子が重合法により製造される場合にはトナー粒子に縮合系樹脂を添加しても良い。縮合系樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド、セルロース等が挙げられる。より好ましくは、材料の多様性からポリエステルが望まれる。前記縮合系樹脂は、その種類等によって異なるが、結着樹脂１００質量部当たり０．０１〜２０質量部、より好ましくは０．５〜１０質量部使用するのが良い。
【０１１２】
上記トナー粒子に用いられる着色剤は、非磁性のものであれば特に限定されず、黒色着色剤としては、例えばカーボンブラックや、以下に示すイエロー、マゼンタ、及びシアン着色剤を用いて黒色に調色したもの等が挙げられる。
【０１１３】
イエロー着色剤としては、顔料系としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ３、７、１０、１２、１３、１４、１５、１７、２３、２４、６０、６２、７４、７５、８３、９３、９４、９５、９９、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１１、１１７、１２３、１２８、１２９、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１６６、１６８、１６９、１７７、１７９、１８０、１８１、１８３、１８５、１９１：１、１９１、１９２、１９３、１９９等が好適に用いられる。染料系としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ｓｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ３３、５６、７９、８２、９３、１１２、１６２、１６３、Ｃ．Ｉ．ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｙｅｌｌｏｗ４２、６４、２０１、２１１等が挙げられる。
【０１１４】
マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、４８：２、４８：３、４８：４、５７：１、８１：１、１２２、１４６、１５０、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１、２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレッド１９が特に好ましい。
【０１１５】
シアン着色剤としては、フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、６０、６２、６６等が特に好適に利用される。
【０１１６】
これらの着色剤は、単独で又は混合して、さらには固溶体の状態で用いることができる。着色剤は、色相角、彩度、明度、耐候性、ＯＨＰ透明性、トナー中への分散性の点から選択される。着色剤の添加量は、着色剤の種類によって異なるが、結着樹脂１００質量部に対し１〜２０質量部であることが好ましい。
【０１１７】
上記本発明で用いられるトナー粒子は、示差熱分析における昇温時の吸熱曲線において、吸熱ピークが５０〜１２０℃の範囲に少なくともひとつあるものが好ましい。５０〜１２０℃に吸熱ピークを有するトナーは、上記シリカ粒子の添加量や他の外添剤の種類および量を調整することによって、より効果的にトナー帯電性をコントロールでき、より好ましい結果が得られる。
【０１１８】
トナー粒子の吸熱ピークが５０℃未満にあると、保存安定性が損なわれブロッキング等の問題が発生しやすい。また、吸熱ピークが１２０℃を超える温度にあると、定着時における離型効果が十分に発揮されない。５０〜１２０℃に吸熱ピークがあれば、１２０℃を超える温度域にさらに吸熱ピークがあってもかまわない。
【０１１９】
前記示差熱分析における吸熱ピークは、高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計で測定することができる。前記示差熱分析における吸熱ピークの測定には、例えばパーキンエルマー社製のＤＳＣ−７が使用できる。測定方法は、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−８２に準じて行う。
【０１２０】
本発明において吸熱ピーク温度とは、ＤＳＣ曲線において、プラスの方向のピーク温度のことであり、即ち、ピーク曲線の微分値が正から負にかわる際の０になる点を言う。ＤＳＣ曲線には、１回昇温させて前履歴をとった後、温度速度１０℃／ｍｉｎ、温度０〜２００℃の範囲で降温および昇温させたときに測定されるＤＳＣ曲線を用いる。
【０１２１】
トナー粒子の示差熱分析における吸熱ピークを５０〜１２０℃の範囲に有するように調整する手段としては、示差熱分析における吸熱ピークを５０〜１２０℃に有する化合物をトナー粒子中に内添させる手段が好ましい。示差熱分析における吸熱ピークを５０〜１２０℃に一つ以上有する物質としては、ワックスが好ましく用いられる。
【０１２２】
前記ワックスとしては、例えばパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタムなどの石油系ワックス及びその誘導体；モンタンワックス及びその誘導体；フィシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体；ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックス及びその誘導体；カルナバワックス、キャンデリラワックスなどの天然ワックス及びそれらの誘導体、高級脂肪族アルコールのアルコールワックス；ステアリン酸、パルミチン酸などの脂肪酸或いはその化合物；酸アミド及びその誘導体；エステル及びその誘導体；ケトン及びその誘導体；硬化ヒマシ油及びその誘導体；植物ワックス；及び動物ワックスが挙げられる。誘導体は酸化物や、ビニルモノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。本発明に用いられるトナー粒子中におけるワックスの含有量は、離型効果と帯電阻害性のバランスを考慮して、０．３〜３０質量％が好ましく、より好ましくは０．５〜２０質量％である。
【０１２３】
本発明に用いられるトナー粒子には、荷電制御剤を併用することによってさらに好ましい効果を加えることができる。
【０１２４】
トナー粒子を負荷電性に制御するものとしては、例えば、有機金属化合物、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸、オキシカルボン酸及びダイカルボン酸系の金属化合物がある。他には、芳香族オキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘導体類等がある。さらに、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、４級アンモニウム塩、カリックスアレーン、樹脂系帯電制御剤等が挙げられる。これらを単独で又は二種類以上を組み合わせて用いることができる。
【０１２５】
トナー粒子を正荷電性に制御するものとしては、例えば、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等によるニグロシン変性物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの４級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩などのオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料（レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物等）、高級脂肪酸の金属塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノスズボレート類、樹脂系帯電制御剤等が挙げられる。これらを単独で又は二種類以上を組み合わせて用いることができる。
【０１２６】
なお荷電制御剤の使用量は、用いる荷電制御剤の種類によって異なるが、結着樹脂１００質量部当たり０．０１〜２０質量部であることが好ましく、０．５〜１０質量部であることがより好ましい。荷電制御剤は、トナー粒子に配合（内添）しても良いし、又はトナー粒子と混合（外添）しても良い。
【０１２７】
トナー粒子および現像剤の平均粒径及び粒度分布は、例えばコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型あるいはコールターマルチサイザー（コールター社製）等を用い、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ＰＣ９８０１パーソナルコンピューター（ＮＥＣ製）を接続した測定装置で測定することができる。この測定では電解液が用いられるが、この電解液には、例えば１級塩化ナトリウムを用いて調製された１％ＮａＣｌ水溶液や、ＩＳＯＴＯＮ Ｒ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使用できる。
【０１２８】
測定法としては、前記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ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０．１〜５ｍｌ加え、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、前記コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により２μｍ以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出する。それから、本発明に係わる体積分布から求めた体積基準の重量平均粒径（Ｄ４）、個数分布から求めた個数基準の長さ平均粒径（Ｄ１）を求める。
【０１２９】
以下に本発明で用いられるトナー粒子の製造方法を示す。
前記非磁性一成分トナーの製造方法としては、少なくとも結着樹脂、着色剤を、加圧ニーダーやエクストルーダー、或いはメディア分散機等を用いて混練し、均一に分散させた後、機械的又はジェット気流下でターゲットに衝突させて所望のトナー粒径に微粉砕化させ、分級工程を経てトナー粒子を得る粉砕法が挙げられる。さらに円形度を高くする目的で、機械的手段を用いて所望の円形度にしトナー粒子を製造する製造方法や、上記微粉砕化の後に湿式又は乾式の熱球形化処理をする方法等が挙げられる。
【０１３０】
前記非磁性一成分トナーの製造方法としては重合法が挙げられる。前記非磁性一成分トナーの製造方法が重合法である場合には、特に制約を受けるものではないが、特公昭３６−１０２３１号公報、特開昭５９−５３８５６号公報、特開昭５９−６１８４２号公報に述べられている懸濁重合法を用いて直接トナーを生成する方法；単量体には可溶で水溶性重合開始剤の存在下で直接重合させてトナー粒子を生成するソープフリー重合法に代表される乳化重合法、等の製造方法によるトナー粒子の製造が挙げられる。また、マイクロカプセル製法のような界面重合法、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、コアセルベーション法等の製造方法も挙げられる。さらに、特開昭６２−１０６４７３号公報や特開昭６３−１８６２５３号公報に開示されているような、少なくとも一種以上の微粒子を凝集させ所望の粒径のものを得る界面会合法等が挙げられる。
【０１３１】
懸濁重合を行う場合には、通常単量体組成物１００質量部に対して水３００〜３０００質量部を分散媒体として使用するのが好ましい。用いる分散剤として例えば無機系酸化物として、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ、ドデシル硫酸ナトリウム等が挙げられる。
【０１３２】
有機系化合物としては例えばポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプン等が使用されている。これら分散剤あるいは分散助剤は、重合性単量体１００質量部に対して０．１〜５．０質量部を使用することが好ましい。
【０１３３】
これら分散剤の微細化のために０．００１〜０．１質量％の界面活性剤を併用しても良い。具体的には市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤が利用できる。より具体的には、例えばドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が好ましく用いられる。
【０１３４】
本発明の現像剤は、前述したトナー粒子とシリカ微粒子の他に、他の公知の外添剤をさらに含有していても良い。シリカ微粒子のような小粒径微粒子と併用してトナーと逆極性の微粒子を外添剤として用いる場合には、互いの粒子同士による凝集塊の発生を防止する目的と、耐久的使用時の後半において外添剤のトナー粒子中への埋没を防ぐスペーサー粒子の効果を狙って、前記微粒子は８０ｎｍ以上の粒径であることが特に好ましい。
【０１３５】
上記外添剤としての微粒子は、その性能を確実に発揮し、安定な帯電性を有するためには、トナー粒子に対して０．０５〜５．０質量％添加されることが好ましい。また、本発明に用いる逆極性微粒子は一種類だけを用いることに限定されるものではなく、複数の種類を併用することができる。
【０１３６】
前記微粒子としては、トナー粒子への帯電付与均一性から金属酸化物が好ましく用いられる。上記の金属酸化物の中でも、マグネシウム、アルミニウム、チタン、亜鉛、ジルコニウム、ストロンチウム、マンガンから選ばれる酸化物、及び前記金属の複合酸化物が、トナーへの帯電付与均一性において特に優れている。上記金属酸化物は、単独で用いても良いし、二種以上のものを併用して用いても良い。
【０１３７】
これらの中でも特に、ハイドロタルサイト類化合物、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、チタン酸ストロンチウム、酸化マンガンに代表される金属酸化物のいずれかは、トナーの帯電コントロール効果が高く、また、静電潜像担持体表面に微小な傷をつけ難く好ましい。
【０１３８】
特に、前記微粒子は、帯電コントロール性、静電潜像担持体表面への傷つけにくさ、帯電部材の汚染による画像不良防止の点で、ハイドロタルサイト化合物、酸化チタン、酸化アルミニウムのいずれかの酸化物であることがより好ましい。
【０１３９】
上記金属酸化物の帯電量は、絶対値で３０ｍＣ／ｋｇ以下であることが、トナーの帯電コントロール性がより高くなることから好ましい。
【０１４０】
上記金属酸化物は、表面が高級脂肪酸類、エステル類、カップリング剤又はオイルのような有機化合物により疎水化処理されたものを用いることができるが、帯電量の絶対値を低く抑えるために、未処理の親水性の金属酸化物も好ましく用いられる。
【０１４１】
上記金属酸化物の比表面積は、２．０〜１５０ｍ2／ｇであることが好ましい。２．０ｍ２／ｇ未満では十分な効果が得られず、１５０ｍ2／ｇを超えるとトナーの流動性が悪化し画像濃度ムラを起こすため好ましくない。ＢＥＴ比表面積の測定は、脱ガス装置バキュプレップ０６１（マイクロメソティック社製）を備えたＢＥＴ測定装置ジェミニ２３７５（マイクロメソティック社製）等公知の装置を用いて行う。
【０１４２】
また前記微粒子は、樹脂微粒子であっても良い。具体例としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、アクリレート樹脂、及びそれらの共重合体や、シリコーン樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド樹脂共重合体、フェノール樹脂等を挙げることができる。
【０１４３】
本発明の現像剤は、現像性や耐久性を向上させるために、無機粉体をさらに含有してもよい。このような無機粉体としては、例えばマグネシウム、亜鉛、アルミニウム、セリウム、コバルト、鉄、ジルコニウム、クロム、マンガン、ストロンチウム、錫、アンチモン等の金属酸化物；チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム等の複合金属酸化物；硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム等の金属塩；カオリン等の粘土鉱物；アパタイト等のリン酸化合物；シリカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素等のケイ素化合物が挙げられる。
【０１４４】
同様の目的で、本発明の現像剤には、有機粒子や複合粒子を添加することもできる。このような有機粒子や複合粒子としては、例えばポリアミド樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、ウレタン粒子、メラミン−ホルムアルデヒド粒子、アクリル粒子等の樹脂粒子；ゴム、ワックス、脂肪酸系化合物、樹脂等と金属、金属酸化物、塩、カーボンブラック等の無機粒子とからなる複合粒子；ポリフッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂；フッ化カーボン等のフッ素化合物；ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩；脂肪酸、脂肪酸エステル等の脂肪酸誘導体；硫化モリブデン、アミノ酸及びアミノ酸誘導体等が挙げられる。
【０１４５】
上記したシリカ微粒子以外の外添剤、無機粉体、有機粒子および複合粒子は、単独で用いても、また、複数併用しても良い。さらに必要に応じ疎水化処理（オイル、カップリング）をしてもかまわない。
【０１４６】
シリカ微粒子や他の添加剤をトナー粒子に添加する際の撹拌方法としては、前記添加剤を外添したときに前記トナー粒子に機械的に付着させるものであれば特に限定するものでなく、公知の撹拌装置を用いて行うことができる。好ましくは、ヘンシェルミキサーやホモジナイザー等が用いられ、より好ましくは、ヘンシェルミキサーが用いられる。外添強度は回転数、バッフル版の角度、及び攪拌時間を制御して行い、他の外添剤との相互作用も十分に考慮して、シリカ微粒子の遊離率をコントロールすることが好ましい。
【０１４７】
以下、図面を参照して上記本発明の現像剤を用いた本発明の画像形成方法をより具体的に説明する。図１および図２は、本発明の画像形成方法が好適に用いられる画像形成装置の第１の実施形態を表す図である。
【０１４８】
図２は本実施形態の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。まず、図２を用いて本実施形態の画像形成装置の構成を説明する。本実施形態の画像形成装置は、像担持体の被露光部に現像剤を付着させて可視化する反転現像系であり、負帯電性の現像剤を担持した現像剤担持体を像担持体に当接させて現像を行う一成分画像形成装置である。
【０１４９】
本発明で用いる画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム１、この感光ドラム１表面を一様帯電する帯電ローラ２、帯電ローラ２によって一様帯電された感光ドラム１表面を露光して静電潜像を形成する露光器３、感光ドラム１表面の静電潜像に現像剤を転移させる現像手段としての現像器４、感光ドラム１表面に転移された現像剤を転写紙に転写する転写ローラ５、転写紙に転写された現像剤を転写紙に定着する定着器７、および転写紙への現像剤の転写が行われた後に感光ドラム１表面に残留した現像剤を除去するクリーニング手段６を有する。
【０１５０】
図２において、像担持体としての感光ドラム１は矢印ｘ方向に回転可能である。感光ドラム１は一次帯電器である帯電ローラ２により、表面が負極性に一様帯電される。そして、感光ドラム１の回転に伴って、一様に帯電された表面は露光器３により露光される。被露光部の電荷が消失することで、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。
【０１５１】
４は現像手段としての現像器であり、静電潜像の被露光部に現像剤を転移させ、静電潜像を可視像化する現像手段である。用いられる現像剤は非磁性一成分現像剤を用いる。また、本実施形態は被露光部に現像剤を転移させる所謂反転現像系である。
【０１５２】
感光ドラム１上に転移した現像剤は転写帯電器としての転写ローラ５により転写紙Ｐに転移される。転写されずに感光ドラム１上に残った現像剤はクリーニング手段６により感光ドラム１上より除去される。一方、転写紙Ｐ上の現像剤は定着器７により熱溶融され転写紙Ｐ上に固着し、永久画像となる。
【０１５３】
現像器４は現像剤担持体としての現像ローラ８、現像ローラ８に現像剤を供給する供給ローラ１２、現像剤規制部材としての現像ブレード９、供給ローラ１２側にトナーを搬送する撹拌部材１３、現像ローラ８を回転させるモータ１５、現像ローラ８に電圧を印加する電圧印加手段としての現像バイアス電源１０、現像ブレード９に電圧を印加する電圧印加手段としてのブレードバイアス電源１１、現像バイアス電源１０およびブレードバイアス電源１１の動作を制御する電圧制御手段としての制御装置１４を有する。
【０１５４】
現像ローラ８は駆動装置としてのモータ１５により矢印ｙ方向に回転可能である。現像ローラ８は感光ドラム１表面に当接して現像を行う所謂接触現像を用いるものであることから、現像ローラ８はゴム等の弾性を有することが望ましい。本実施形態では、現像ローラ８には現像バイアス電源１０から約−４００Ｖの電圧が供給される。感光ドラム１上の被露光部電位と現像バイアス電源１０から供給される電位差により現像ローラ８上の現像剤が感光ドラム１上の被露光部に転移する。
【０１５５】
現像ブレード９は金属薄板からなり、薄板のバネ弾性を利用して現像ローラ８に接触当接される。金属薄板の材質は、ステンレス鋼、リン青銅等が使用可能であるが、本実施形態においては、厚さ０．１ｍｍのリン青銅薄板を用いる。現像ブレード９と現像ローラ８の摺擦によりトナーは摩擦帯電されて電荷を付与されると同時に層厚規制される。現像ブレード９には、ブレードバイアス電源１１から所定の電圧が供給される。なお、現像ブレード９に印加される電圧については後述する。
【０１５６】
１４は制御装置（制御手段）である。制御装置１４は現像ローラ８の回転駆動の制御、並びに電圧印加手段としての現像バイアス電源１０およびブレードバイアス電源１１の電圧値等の制御などを行う。
【０１５７】
図１は本実施形態に係るシーケンスを示す図である。図１は図２の画像形成装置を用いて２枚を連続プリントした場合を示したものである。図１において、感光ドラム回転のグラフおよび現像ローラ回転のグラフはそれぞれ、上に凸のとき（すなわちＯＮの時）に感光ドラム１または現像ローラ８が回転駆動されることを示している。
【０１５８】
なお、本実施形態においては、感光ドラム１と現像ローラ８が常時当接した状態であるため、感光ドラム１の回転と現像ローラ８の回転が同期して行われる。しかし、感光ドラムと現像ローラが常時離間している所謂非接触現像の場合や、接触現像であっても離間可能な機構を有している場合には、感光ドラム１と現像ローラ８の回転は非同期で行われる。本発明で用いられる現像方式は上記いずれのものであってもよく、現像方式に求められる特性に応じて適宜選択される。
【０１５９】
図１において、不図示のパーソナルコンピュータ等からプリント出力の要請がされると、感光ドラム１及び現像ローラ８の回転開始に伴って現像バイアス電源１０及びブレードバイアス電源１１から約−４００Ｖの同電位がそれぞれ印加される。現像ローラ８等の回転開始当初は、まだ画像を描き出す前の準備回転の時間であり、非画像形成時である。
【０１６０】
画像形成時とは、転写紙Ｐの余白領域を除いた部分にトナー像を形成するための各工程の時間をいう。また、非画像形成時とは、画像形成時を除き、かつ現像ローラが回転しているときをいう。たとえば、準備前回転、準備後回転、または、プリントとプリントの間に相当する所謂「紙間」などが非画像形成時に該当する。
【０１６１】
準備前回転が開始され、現像バイアス電源１０及びブレードバイアス電源１１から約−４００Ｖの電圧が印加された後、ブレードバイアス電源１１には現像ローラ８に印加される電圧よりもトナー粒子の帯電極性側に高い電圧が一瞬、印加される。前述したようにこのときの現像ローラ８に印加される電圧と現像ブレード９に印加される電圧の差（現像ローラ８と現像ブレード９との電位差）は６０〜５００Ｖであることが好ましい。本実施形態ではこの電位差を２００Ｖとし、現像ブレード９に約−６００Ｖの電圧を印加する。また、この非画像形成時に現像ブレード９に印加される、現像ローラよりも高い電圧の印加時間は画像形成に悪影響を及ぼさない範囲で、画像形成装置のプロセススピードや現像剤の現像ブレード９への付着のしやすさ等により適宜選択されるものであり、特に限定されるものではないが、５ｍｓｅｃ〜数秒の範囲であることが好ましい。なお、本実施形態ではこの印加時間を３００ｍｓｅｃとする。
【０１６２】
このように、転写紙Ｐ上の画像に影響を及ぼさない時間である非画像形成時に、現像ブレード９に−６００Ｖを、現像ローラ８には−４００Ｖを印加する。すなわち、本実施形態では負帯電性の粒子（トナー及び外添剤）にとって現像ブレード側から現像ローラ側へ転移可能な電位差が供給されることになる。従って、現像ローラの回転開始直後に現像ブレード９に付着する（現像ローラと現像ブレード当接部から固定端側：図７中ａ部）負極性外添剤は現像ローラ８側へ転移されることになる。
【０１６３】
現像ブレード９に−６００Ｖを、現像ローラ８には−４００Ｖを一瞬印加した後は、現像バイアス電源１０とブレードバイアス電源１１の電圧はほぼ同電位の−４００Ｖとなり、１枚目の画像形成領域となり画像形成が行われる（画像形成時）。この画像形成時は、現像ローラ８及び現像ブレード９は略同電位であるため、現像ローラ８の回転動作により現像ブレード９の当接部から固定端側に、トナー層のもつ電荷によって負極性の外添剤が転移する。しかしながら、反転トナーや正極性外添剤等が現像ブレード９に付着することはない。
【０１６４】
１枚目の画像形成時が終了すると、次の画像形成との間の所謂「紙間」といわれる領域になる。この紙間において、準備前回転と同様に３００ｍｓｅｃ間、現像ブレード９に−６００Ｖの電圧が印加される。この現像ブレード９に印加された電圧により、１枚目の画像形成中に現像ブレード９の当接部から固定端側に付着した負極性外添剤は現像ローラ８側に転移することとなる。これは、現像ローラ８が回転している間に行われていることから、再び現像ブレード９側に負極性外添剤が戻ることはない。
【０１６５】
そして、１枚目の画像形成と同様に２枚目の画像形成が行われる。画像形成時においては、前述同様に負極性外添剤が現像ブレード９の当接部から自由端先端に付着堆積していく。
【０１６６】
２枚目の画像形成が終了すると、次回のプリントのための準備後回転になる。このときも準備前回転及び紙間と同様に３００ｍｓｅｃ間、現像ブレード９に−６００Ｖの電圧が印加される。この現像ブレード９に印加された電圧により、１枚目の画像形成中に現像ブレード９の当接部から固定端側付着した負極性外添剤は現像ローラ８側に転移することとなる。これは、現像ローラ８が回転している間に行われていることから、再び現像ブレード９側に負極性外添剤が戻ることはない。
【０１６７】
そして準備後回転動作が終了して、現像ローラ８と感光ドラム１の回転が停止する。
【０１６８】
このように、画像形成時に現像ブレード９の当接部から固定端側付着した負極性外添剤を、非画像形成時に現像ブレード９と現像ローラ８間に一瞬電位差を設けて現像ローラ８側に戻すことで、現像ブレード９をリフレッシュすることが可能となる。その結果、現像ブレード当接部から固定端側に付着した負極性外添剤を堆積させることがないため、現像ブレード９へのトナー融着を防止することが可能となる。
【０１６９】
また、現像ブレード９と現像ローラ８間に一瞬電位差をもうけるタイミングとして、非画像形成時としているのは、同電位から電位差を付けるようにした場合に、現像ローラ８上に規制されるトナー担持量が変化してしまい、画像上では濃度の段差が発生するためである。
【０１７０】
また、非画像形成時において、現像ブレード９に現像ローラ８よりも高い電圧を印加する時間は毎回設ける必要はなく、例えば画像形成前の準備前回転時に行う、準備後回転時のみ行う等、適宜行うことが可能である。また、この電圧印加の回数は本実施形態においては３００ｍｓｅｃの１回のみであるが、例えば準備前回転中に複数回の電位差を設けることも可能である。
【０１７１】
なお、本実施形態では現像剤規制部材（現像ブレード９）および現像剤担持体（現像ローラ８）のそれぞれに別個の電圧印加手段（現像バイアス電源１０およびブレードバイアス電源１１）を設けた構成としているが、同一の電圧印加手段によって現像剤規制部材および現像剤担持体に電圧を印加する構成であってもよく、特に限定されるものではない。
【０１７２】
また本発明の画像形成方法で用いられる現像手段を画像形成装置本体に着脱自在なカートリッジとして構成することも好ましい。この場合、現像手段のみをカートリッジ化した現像カートリッジとしてもよいし、現像手段に加えて像担持体、帯電手段、クリーニング手段などを一体化したプロセスカートリッジとしてもよい。これにより、トナー補給や寿命を過ぎた現像器の交換等、諸々メンテナンス作業に係わる使用者の労力を軽減し、簡単な操作で安定した出力画像が得られる様になる。
【０１７３】
図３〜図５は本発明の画像形成方法を好適に用いられる画像形成装置の第２の実施形態を示す図である。以下これらの図を参照して、本発明の画像形成方法の第２実施形態について説明する。なお、この第２実施形態の画像形成装置において第１実施形態で用いた部材と同一部材には同一の番号を付して説明を省略する。
【０１７４】
図３は本第２実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。この画像形成装置は、カラー画像形成装置であり、像担持体としての感光ドラム１、この感光ドラム１表面を一様帯電する帯電ローラ２、帯電ローラ２によって一様帯電された感光ドラム１表面を露光して静電潜像を形成する露光器３、感光ドラム１表面の静電潜像に現像剤を転移させる現像手段としての現像器２２、感光ドラム１表面に転移された現像剤が転写される中間転写体２４を有する。
【０１７５】
現像器２２は回転支持体としてのロータリ２２ｘとイエロー現像カートリッジ２２ａとマゼンタ現像カートリッジ２２ｂとシアン現像カートリッジ２２ｃとブラック現像カートリッジ２２ｄとからなる。
【０１７６】
本実施形態にて画像形成装置は、電子写真方式のカラープリンタであり、不図示のパーソナルコンピュータやワークステーション等からの画像データを基にイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの４色に分解し、分解された画像データにより順次各色のトナー像を感光ドラム１表面に形成し、それらを中間転写体２４上に重ね合わせ、紙などの転写材（記録媒体）に一括転写してフルカラー画像を得る。本実施形態の画像形成装置は、ロータリ２２ｘ内に複数の現像手段、即ち、現像カートリッジ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを搭載して構成される現像装置を採用した、所謂、ロータリ方式のカラープリンタとされる。
【０１７７】
図３において、画像形成装置は、像担持体としての光導電性の有機感光ドラム１を備える。画像形成動作に入ると、感光ドラム１は矢印ｑの方向に回転駆動される。この感光ドラム１表面は、接触帯電手段としての帯電ローラ２の芯金にバイアスを印加することによって、所定の暗部電位に一様に帯電される。次に、第１色目のイエロー（Ｙ）の画像データに応じて、露光器３によりＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビームにより走査露光が施され、明部電位として第１の静電潜像が形成される。
【０１７８】
このように形成された静電潜像は、現像器２２のロータリ２２ｘ内に装着された現像手段（現像カートリッジ）により現像され、可視化される。このロータリ２２ｘは、第１色目の現像剤としてイエロー（Ｙ）トナーが収容された第１の現像カートリッジ２２ａ、第２色目の現像剤としてマゼンタ（Ｍ）トナーが収容された第２の現像カートリッジ２２ｂ、第３色目の現像剤としてシアン（Ｃ）トナーが収容された第３の現像カートリッジ２２ｃ、第４色目の現像剤としてブラック（Ｂｋ）トナーが収容された第４の現像カートリッジ２２ｄを搭載して一体化した構成となっている。このロータリ２２ｘは矢印ｒの方向に回転移動することにより、それぞれの色のトナー画像形成時に対応する現像カートリッジが感光ドラム１に対向する構成となっている。
【０１７９】
感光ドラム１と対向する現像位置に位置された現像カートリッジ（２２ａ、２２ｂ、２２ｃまたは２２ｄ）は、所定の層厚に規制された現像剤を担持する現像剤担持体としての現像ローラがモータ２３によりそれぞれ回転駆動され、この現像ローラの芯金に所定の電圧（現像バイアス）が印加されることにより現像が行われる。また、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各現像カートリッジ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、それぞれ一つのカートリッジ（現像カートリッジ）として、その消耗度合いにより個々に交換可能となっている。
【０１８０】
先ず、前記第１の静電潜像は、第１色目の現像剤としてＹトナーが内包された第１の現像カートリッジ２２ａにより現像、可視化される。現像方法としては、接触／非接触を問わず用いることができるが、本実施形態ではイメージ露光と反転現像とを組み合わせた非磁性１成分トナーによる接触現像法を用いている。
【０１８１】
この可視化された第１色目のトナー像は、第２の像担持体としての中間転写体２４とのニップ部である第１の転写部位において、中間転写体２４の表面に静電転写（１次転写）される。中間転写体２４は、シリンダー上に導電弾性層と離型性を有する表層とを順次積層して形成されている。
【０１８２】
中間転写体２４は、通紙可能な最大転写材の長さよりも長い周長を有し、感光ドラム１に対して所定の押圧力をもって圧接されつつ、感光ドラム１の周速度と略等速の周速度をもって感光ドラム１の回転方向に対して逆方向（図３の矢印ｓの方向）に回転駆動される（接触部位では感光ドラム１表面と中間転写体２４表面は同方向に移動する）。
【０１８３】
そして、前記のように感光ドラム１表面に形成されたトナー像は、中間転写体２４のシリンダー部に対して現像剤の帯電極性とは逆極性の電圧（１次転写バイアス）が印加されることにより、中間転写体２４表面に静電転写（１次転写）される。なお、１次転写が終了した感光ドラム１表面に残留するトナーは、クリーニング手段６によって除去され、次の潜像形成に備える。
【０１８４】
引き続き同様な工程を繰り返し、その都度、Ｍトナーにより現像された第２色目のトナー像、Ｃトナーにより現像された第３色目のトナー像、Ｂｋトナーにより現像された第４色目のトナー像が順次中間転写体２４表面に転写、積層されることによりカラートナー像が形成される。
【０１８５】
その後、中間転写体２４表面に対して離間状態にあった転写ベルト１８が所定の押圧力をもって中間転写体２４表面に圧接、駆動回転される。前記転写ベルト１８は、転写ローラ１７を内包する。前記転写ローラ１７に対しては、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧（２次転写バイアス）が印加されることにより、所定のタイミングで搬送されてくる転写紙Ｐ表面に、中間転写体２４表面に積層されているカラートナー像が一括転写（２次転写）され、この転写紙Ｐは定着器７へと搬送される。転写紙Ｐは、トナー像が定着器７にて永久画像として定着された後機外へと排出され、所望のカラープリント画像が得られる。
【０１８６】
また、２次転写が終了した中間転写体２４表面に残存するトナーは、所定のタイミングで中間転写体２４表面に対して当接状態となる中間転写体クリーニング装置１６により除去される。
【０１８７】
図５は、本実施形態で用いる現像手段であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋのトナーをそれぞれ収容した現像カートリッジ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの構成を示す概略断面図であり、この現像カートリッジ２２ａ〜２２ｄは、図３に示した画像形成装置であるロータリ方式のカラープリンタに対し、不図示の現像カートリッジ交換用カバーを開閉することで着脱可能な構成とされ、図３中では、取り出し位置にあるシアン現像カートリッジ２２ｃを上方の矢印Ｄ方向に取り出すことができる。
【０１８８】
図３に示すロータリ方式のカラープリンタにおいては、取り出し位置にて現像カートリッジの着脱を行う必要があり、図中シアン現像カートリッジ２２ｃ以外のイエロー、マゼンタ、ブラック現像カートリッジである２２ａ、２２ｂ、２２ｄを交換する際には、ロータリ２２ｘを回転させて取り出したいカートリッジを着脱位置（図３中２２ｃの位置）に移動させる必要がある。
【０１８９】
以下、説明を簡略化するためＹトナーの現像カートリッジ２２ａについて説明するが、他色の現像カートリッジ２２ｂ，２２ｃ，２２ｄについても同様である。
【０１９０】
図５に示す本実施形態の現像カートリッジ２２ａは、現像剤として非磁性一成分のＹトナーを収容させてある反転現像手段である。この現像カートリッジ２２ａは、図中矢印ｅ方向に回転しながら感光ドラム１に接触して現像を行う現像ローラ８ａ、図中ｆ方向に回転することによって現像ローラ８ａに現像剤を供給する現像剤供給手段としての供給ローラ１２ａ、現像ローラ８ａ上の現像剤の塗布量及び帯電量を規制する現像剤規制部材としての現像ブレード９ａ、現像剤を供給ローラ１２ａに供給すると共に撹拌する撹拌部材１３ａを備えている。
【０１９１】
図４は本実施形態に係るシーケンスを示す図である。図４は上記４色のカラートナーによってフルカラー画像が１枚プリントされる場合を示したものである。図４において、不図示のパーソナルコンピュータ等からプリント出力の要請がされると、感光ドラム１が回転するとともに、１色目の現像カートリッジ２２ａを感光ドラム１の対向位置に移動させるためにロータリ２２ｘが回転を開始する。
【０１９２】
１色目（イエロー）の現像カートリッジ２２ａが感光ドラム１の対向位置にくると、現像ローラ８ａが準備前回転を始める。それと同時に、制御部（制御手段）２１の制御に従って電圧印加手段としての現像バイアス電源１９とブレードバイアス電源２０から電圧が供給される。このとき、現像バイアス電源１９からは現像ローラ８ａに約−４００Ｖの電圧が印加され、ブレードバイアス電源２０からは現像ブレード９ａに−６００Ｖをピークとした鋸波状の電圧が印加される。ブレードバイアス電源２０から印加される鋸波状の電圧は２波印加され、その周期は１波あたり２００ｍｓｅｃである。
【０１９３】
転写紙Ｐ上の画像に影響を及ぼさない時間である非画像形成時に、現像ブレード９ａに−６００Ｖをピークとした鋸波状の電圧を、現像ローラ８ａには−４００Ｖの電圧を印加する。すなわち、本実施形態では負帯電性の粒子（トナー及び外添剤）にとって現像ブレード９ａ側から現像ローラ８ａ側へ転移可能な電位差が供給されることになる。従って、現像ローラ８ａの回転開始直後に現像ブレード９ａに付着する負極性外添剤は現像ローラ８ａ側へ転移されることになる。
【０１９４】
現像ブレード９ａに−６００Ｖ（鋸波）が、現像ローラ８ａには−４００Ｖが一瞬印加された後は、現像バイアス電源１９とブレードバイアス電源２０とから印加される電圧はほぼ同電位の−４００Ｖとなり、１色目の画像形成領域に対して画像形成が行われる（画像形成時）。この画像形成時においては、現像ローラ８ａ及び現像ブレード９ａは略同電位であるため、現像ローラ８ａの回転動作により現像ブレード９ａの当接部から固定端側に、現像剤層のもつ電荷によって負極性の外添剤が転移する。しかしながら、反転トナーや正極性外添剤等が現像ブレード９ａに付着することはない。
【０１９５】
１色目の画像形成が終了すると、現像カートリッジ２２ａの準備後回転となり、このときにブレードバイアス電源２０からは−６００Ｖをピークとした鋸波状の電圧が現像ブレード９に１波印加される。この動作により、画像形成中にイエロー現像カートリッジ２２ａの現像ブレード９ａに付着した負極性外添剤を現像ローラ８ａ側に転移させ、現像ブレード９ａをリフレッシュ可能である。
【０１９６】
現像ローラ８ａの回転はオフされ、次の色（マゼンタ）の画像形成との間にロータリ２２ｘが回転を行う。このロータリ２２ｘの回転時においては、現像バイアス電源１９及びブレードバイアス電源２０からの電圧供給はオフされる。２色目（マゼンタ）の現像カートリッジ２２ｂが感光ドラム１の対向位置まで移動すると、ロータリ２２ｘの回転が終了し、現像カートリッジ２２ｂはこの対向位置で停止する。
【０１９７】
そして、１色目（イエロー）の時と同様に、現像ローラ８ｂが準備前回転を始める。それと同時に、現像バイアス電源１９とブレードバイアス電源２０から電圧が供給される。このとき、現像バイアス電源１９からは約−４００Ｖの電圧が印加され、ブレードバイアス電源２０からは−６００Ｖをピークとした鋸波状の電圧が印加される。ブレードバイアス電源２０から印加される鋸波状の電圧は２波印加され、周期は１波あたり２００ｍｓｅｃ印加である。そして、１色目の画像形成と同様に２色目の画像形成が行われる。画像形成時においては、前述同様に負極性外添剤が現像ブレード９ｂの当接部から自由端先端に付着堆積していく。上記動作を４色目まで行う。
【０１９８】
このように、各色の準備前回転時に前回の画像形成時に現像ブレード上に付着した負極性外添剤を現像ローラ側に転移させることで、現像ブレードへの外添剤の堆積を防止し、安定した画像形成装置を提供できる。
【０１９９】
４色目まで画像形成が終了すると、４色目の準備後回転となり、前記同様ブレードバイアス電源２０からは−６００Ｖをピークとした鋸波状の電圧が１波印加される。その後、現像ローラ８ｄの回転はオフされ、ロータリ２２ｘが回転する。このロータリ２２ｘの回転前に、現像バイアス電源１９及びブレードバイアス電源２０からの電圧供給はオフされる。
【０２００】
画像形成が終了し、ロータリ２２ｘの回転が終了すると、中間転写体２４や感光ドラム１等が次回のプリントのための本体後回転になり、本体後回転が終了すると感光ドラム１は停止する。
【０２０１】
【実施例】
以下に実施例を挙げてより具体的に本発明を説明するが、これは本発明を何ら限定するものではない。
まず、実施例で用いられる現像剤の製造方法を説明する。
〈現像剤の製造例１〉
高速撹拌装置ＴＫ−ホモミキサーを具備した２リットル用四つ口フラスコ中に、イオン交換水９１０質量部とＮａ3ＰＯ4水溶液を添加し、回転数を９０００ｒｐｍに調整し、６３℃に加温した。ここにＣａＣｌ2水溶液を徐々に添加し、微小な難水溶性分散剤Ｃａ3（ＰＯ4）2を含む水系分散媒体を調製した。
【０２０２】
・スチレン単量体 ８０質量部
・２−エチルヘキシルアクリレート単量体 ２０質量部
・ジビニルベンゼン単量体 ０．２５質量部
・飽和ポリエステル樹脂 １０質量部
（テレフタル酸−プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡ、酸価１５ｍｇＫＯＨ／ｇ）
・カーボンブラック（一次粒子径４０ｎｍ） ８質量部
・離型剤（ベヘン酸ベヘニル） １０質量部
・ベンジル酸金属錯体 ２．０質量部
【０２０３】
ボールミルを用い上記材料を３時間分散させた後、ボールミルより内容物を単離した。この内容物に対して、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）３質量部を添加して重合性単量体組成物とし、これを上記水系分散媒体中に投入し、回転数９０００ｒｐｍを維持しつつ造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ６５℃で４時間反応させ、その後に８０℃で５時間重合させ、更に８０℃で１３．３ｋＰａ（１００Ｔｏｒｒ）以下の圧力で減圧蒸留した。
【０２０４】
反応終了後、懸濁液を冷却し、塩酸を加えて難水溶性分散剤Ｃａ3（ＰＯ4）2を溶解し、濾過、水洗、乾燥し、その後に風力分級によって所望の粒度に分級し、トナー粒子（１）を得た。
【０２０５】
上記トナー粒子（１）１００質量部に対して、流動性向上剤として原体に対して２０％のシリコーンオイルで処理した、ＢＥＴ比表面積が１３０ｍ2／ｇの疎水性シリカ微粒子１を１．３質量部と、一次粒子径が３００ｎｍの酸化チタン化合物０．２質量部を加え、ヘンシェルミキサー（三井三池化工機社製）にて周速４３ｍ／ｓの回転速度で３分間混合し、上記各粉体をトナー粒子（１）表面に均一に固着させ、現像剤Ｎｏ．１を得た。現像剤Ｎｏ．１の平均粒子径は６．５μｍ、粒径が４μｍ以下の粒子の個数％が７．５％、シリカ微粒子の遊離率が２．７％であった。その他の物性値は表２に示す。
【０２０６】
〈現像剤の製造例２、３〉
現像剤の製造例１において、添加するシリカ微粒子の種類と添加量を表２に示すように変えた以外は上記製造例１と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．２および現像剤Ｎｏ．３を得た。各現像剤Ｎｏ．２およびＮｏ．３の物性値を表２に示す。なお、表２中で用いた各シリカ微粒子の物性は表１に示す。
【０２０７】
〈現像剤の製造例４〉
現像剤の製造例１において、難水溶性分散剤の量を調整することにより、平均粒径が５．５μｍであり、粒径が４μｍ以下の粒子の個数％が２０％のトナー粒子（４）を得た。このトナー粒子（４）１００質量部に対して、シリカ微粒子４および酸化チタン化合物を表２に示す添加量で添加し、ヘンシェルミキサーにて周速２０ｍ／ｓの回転速度で３分間混合した以外は、製造例１と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．４を得た。現像剤Ｎｏ．４の物性値を表２に示す。なお、表２中で用いたシリカ微粒子４の物性は表１に示す。
【０２０８】
〈現像剤の製造例５〉
・スチレン−ブチルアクリレート共重合体（８０／２０） １００部
・カーボンブラック（一次粒子径４０ｎｍ） ８部
・低分子量ポリプロピレン ５部
・ベンジル酸金属錯体 ２部
上記成分をバンバリーミキサーにより溶融混練し、冷却後、ジエットミルにより微粉砕を行い、さらに、微粉砕物を風力分級によって所望の粒度に分級し、トナー粒子（５）を得た。
【０２０９】
上記トナー粒子（５）１００質量部に対して、流動性向上剤として原体に対して２０％のシリコーンオイルで処理した、ＢＥＴ比表面積が１３０ｍ2／ｇの疎水性シリカ微粒子１を１．３質量部と、一次粒子径が４００ｎｍのハイドロタルサイト化合物０．２質量部を加え、ヘンシェルミキサーにて周速４３ｍ／ｓの回転速度で３分間混合し、上記各粉体をトナー粒子（５）表面に均一に固着させ、現像剤Ｎｏ．５を得た。現像剤Ｎｏ．５の平均粒子径は６．７μｍ、粒径が４μｍ以下の粒子の個数％が８．９％、シリカ微粒子の遊離率が２．４％であった。その他の物性値は表２に示す。
【０２１０】
〈現像剤の製造例６、７〉
現像剤の製造例５において、添加するシリカ微粒子及びその他の外添剤の種類と添加量を表２に示すように変え、さらに混合装置をサイクロミックス（ホソカワミクロン社製）に変更し、現像剤の製造例６は周速２５ｍ／ｓの回転速度で３分間、現像剤の製造例７は周速１５ｍ／ｓの回転速度で３分間混合した以外は上記製造例５と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．６および現像剤Ｎｏ．７を得た。各現像剤Ｎｏ．６およびＮｏ．７の物性値を表２に示す。
【０２１１】
〈現像剤の製造例８〉
・ポリエステル樹脂（１） ７０質量部
［ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン／ポリオキシエチレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン／テレフタル酸／フマール酸／トリメリット酸から生成されたポリエステル樹脂（酸価１０．８ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｔｇ＝６５℃、Ｍｗ＝４５０００、Ｔｍ＝１０５℃）］
・カーボンブラック（一次粒子径４０ｎｍ） ３０質量部
【０２１２】
上記材料をニーダー型ミキサーに仕込み、混合しながら非加圧下で１２０℃に昇温し、十分に前混合した。その後、三本ロールで二回混練し、第一の混練物を得た。
【０２１３】
・第一の混練物 １６．７質量部
（混練物１００質量部中の着色剤の含有量３０質量部）
・ポリエステル樹脂（１） ８８．３質量部
・離型剤 ５質量部
［ポリエチレン誘導体、Ｍｎ１０００、酸価０．６ｍｇＫＯＨ／ｇ］
・ジ−アルキルサリチル酸のアルミニウム錯体 ４質量部
上記材料をヘンシェルミキサーにより十分予備混合し、二軸式押し出し機で溶融混練し、溶融混練物を冷却し、冷却後ハンマーミルを用いて固化物を約１〜２ｍｍ程度に粗粉砕し、次いでエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。、さらに、微粉砕物を風力分級によって所望の粒度に分級し、トナー粒子（８）を得た。
【０２１４】
このトナー粒子（８）１００質量部に対し、流動性向上剤として原体に対して３５％のシリコーンオイルで処理した、ＢＥＴ比表面積が１５０ｍ2／ｇの疎水性シリカ微粉体４を１．０質量部と、一次粒子径が３０ｎｍの酸化チタン化合物０．１質量部を加え、ヘンシェルミキサーにて周速２０ｍ／ｓの回転速度で３分間混合し、上記各粉体をトナー粒子（８）に均一に固着させ、現像剤Ｎｏ．８を得た。
【０２１５】
現像剤Ｎｏ．８の円相当個数平均径は５．７μｍであり、粒径が４μｍ以下の粒子の個数％が１８％であった。その他の物性値を表２に示す。
【０２１６】
〈現像剤の製造例９〉
現像剤の製造例８において、添加するポリエステル樹脂を、［ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン／テレフタル酸／フマール酸／トリメリット酸から生成されたポリエステル樹脂（酸価１５．２ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｔｇ＝６３、Ｍｗ＝１８０００、Ｔｍ＝１０３℃）］に変更した以外は上記製造例８と同様の方法を用いて微粉砕物を得た。得られた微粉砕物を、ローターを回転して機械的衝撃力を与える方式の表面改質装置を用いて、１６００ｒｐｍ（周速８０ｍ／ｓｅｃ）で３分間、バッチ式により表面処理した。次いで風力分級によって所望の粒度に分級し、トナー粒子（９）を得た。
【０２１７】
このトナー粒子（９）に対して、添加するシリカ微粒子および酸化チタン化合物の種類と添加量を表２に示すように変え、ヘンシェルミキサー（三井三池化工機社製）にて周速２５ｍ／ｓの回転速度で３分間混合した以外は上記製造例８と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．９を得た。各現像剤９の物性値を表２に示す。
【０２１８】
〈現像剤の製造例１０〜１２〉
現像剤の製造例１において、添加する着色剤を製造例１０ではＣ．Ｉ．ピグメントイエロー９３に、製造例１１ではＣ．Ｉ．ピグメントレッド５３に、製造例１２ではＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３に変更した以外は製造例１と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．１０〜Ｎｏ．１２を得た。各現像剤の物性値を表２に示す。
【０２１９】
〈現像剤の製造例１３〜１５〉
現像剤の製造例５において、添加する着色剤を製造例１３はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー９３に、製造例１４はＣ．Ｉ．ピグメントレッド５３に、製造例１５はＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３に変更する以外は製造例５と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．１３〜Ｎｏ．１５を得た。各現像剤の物性値を表２に示す。
【０２２０】
〈現像剤の製造例１６〉
現像剤の製造例１において、添加するシリカ微粒子の種類を表２に示すように変えた以外は上記製造例１と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．１６を得た。現像剤Ｎｏ．１６の物性値を表２に示す。なお、表２中で用いた各シリカ微粒子の物性は表１に示す。
【０２２１】
〈現像剤の製造例１７、１８〉
現像剤の製造例１において、添加するシリカ微粒子又は酸化チタンの種類及び量を表２に示すように変え、混合装置をレーディゲミキサー（マツボウ社製）に変更し、現像剤の製造例１７は周速１４ｍ／ｓの回転速度で２分間、現像剤の製造例１８は周速５０ｍ／ｓで３分間混合する以外は製造例１と同様の製造方法を用いて現像剤Ｎｏ．１７及びＮｏ.１８を得た。現像剤Ｎｏ．１７及びＮｏ.１８の物性値を表２に示す。なお、表２中で用いた各シリカ微粒子の物性は表１に示す。
【０２２２】
〈現像剤の製造例１９〉
現像剤の製造例５において、添加するシリカ微粒子の量を表２に示すように変えた以外は上記製造例５と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．１９を得た。現像剤Ｎｏ．１９の物性値を表２に示す。
【０２２３】
〈現像剤の製造例２０〉
現像剤の製造例８において、添加するシリカ微粒子の種類および添加量を表２に示すように変えた以外は上記製造例８と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．２０を得た。現像剤Ｎｏ．２０の物性値を表２に示す。
【０２２４】
【表１】
【０２２５】
【表２】
【０２２６】
次に、実施例で用いた画像形成装置について説明する。
〈画像形成装置の例１〉
図１および図２に示す第１実施形態の画像形成装置を画像形成装置Ｎｏ．１とした。この装置の説明は上述した通りである。
【０２２７】
〈画像形成装置の例２〉
図３〜図５に示す第２実施形態の画像形成装置を画像形成装置Ｎｏ．２とした。この装置の説明は上述した通りである。
【０２２８】
〈画像形成装置の例３〉
画像形成装置１において、画像形成時および非画像形成時を通して現像ローラ８と現像ブレード９に同電位（−４００Ｖ）のバイアスを印加した。すなわち非画像形成時に現像ローラ８と現像ブレード９との間に電位差を設けない構成とした。これを画像形成装置３とした。
【０２２９】
〈画像形成装置の例４〉
画像形成装置１において、画像形成時および非画像形成時を通して現像ローラ８には−４００Ｖの電位のバイアスを、現像ブレード９には−５００Ｖの電位の電圧をそれぞれ印加した。すなわち、画像形成時にも現像ローラ８と現像ブレード９との間に電位差を設ける構成とした。これを画像形成装置４とした。
各画像形成装置１〜４の電圧印加方法および現像方法を表３に示す。
【０２３０】
【表３】
【０２３１】
〈実施例１〉
画像形成装置１および現像剤Ｎｏ．１を用い、高温高湿環境（３０℃；相対湿度８０％）と低温低湿環境（１５℃；相対湿度１０％）で所定印字率のパターンを約１００００枚出力した場合の、高温高湿環境におけるカブリと低温低湿環境における縦スジの発生を評価した。評価は５００枚ごとにベタ画像と中間調画像を出力して行った。
【０２３２】
かぶり評価は、高温高湿環境下で出力された画像上のカブリ値が３％以上にった時点を画像不良とみなし、画像不良発生時期で以下のようにランクわけを行った。
・１００００枚耐久印字しても３％以上のかぶりを発生しない ：Ａ
・９０００枚耐久印字以降に、画像不良発生 ：Ｂ
・８０００枚耐久印字以降に、画像不良発生 ：Ｃ
・耐久初期〜５０００枚耐久印字までに画像不良発生 ：Ｄ
【０２３３】
低温低湿環境下のスジの発生の評価は、以下の評価基準によりランク分けを行い評価した。
・１００００枚耐久印字しても均一な中間調を再現し、現像ブレードを観察しても融着物は見られない ：Ａ
・１００００枚耐久印字しても均一な中間調を再現するが、現像ブレードを観察すると、軽微な融着物あり ：Ｂ
・８０００枚耐久印字以降に、中間調画像に濃いスジが発生 ：Ｃ
・初期〜８０００枚耐久印字までに目立った濃淡スジ発生 ：Ｄ
評価結果を表４に示す。
【０２３４】
〈実施例２〜９〉
実施例１において、現像剤を表４に示すように変えた以外は上記実施例１と同様の方法を用いて耐久印字を行い、高温高湿環境におけるカブリと低温低湿環境における縦スジの発生について評価した。評価結果を表４に示す。
【０２３５】
〈実施例１０〉
実施例１において、画像形成装置をＮｏ．２に変更し、カートリッジ２２ａに現像剤Ｎｏ．１０を、カートリッジ２２ｂに現像剤Ｎｏ．１１を、カートリッジ２２ｃに現像剤Ｎｏ．１２を、カートリッジ２２ｄに現像剤Ｎｏ．１をそれぞれ充填した以外は、上記実施例１と同様の方法を用いてフルカラー画像で耐久印字を行い、高温高湿環境におけるカブリと低温低湿環境における縦スジの発生について評価した。評価結果を表４に示す。
【０２３６】
〈実施例１１〉
実施例１において、画像形成装置をＮｏ．２に変更し、カートリッジ２２ａに現像剤Ｎｏ．１３を、カートリッジ２２ｂに現像剤Ｎｏ．１４を、カートリッジ２２ｃに現像剤Ｎｏ．１５を、カートリッジ２２ｄに現像剤Ｎｏ．５をそれぞれ充填した以外は、上記実施例１と同様の方法を用いてフルカラー画像で耐久印字を行い、高温高湿環境におけるカブリと低温低湿環境における縦スジの発生について評価した。評価結果を表４に示す。
【０２３７】
〈比較例１〉
実施例１において、現像剤を現像剤Ｎｏ.１６に変えた以外は上記実施例１と同様の方法を用いて耐久印字を行い、高温高湿環境におけるカブリと低温低湿環境における縦スジの発生について評価した。結果は表４に示すように、ＢＥＴ比表面積の大きいシリカ微粒子を用いたために、ブレードへのシリカの静電付着が強く、バイアス印加によるリフレッシュ効果が十分に得られず、Ｌ／Ｌ環境において耐久寿命を待たずして、目立ったスジ画像が発生した。
【０２３８】
〈比較例２〉
実施例１において、現像剤を現像剤Ｎｏ．１７に変えた以外は上記実施例１と同様の方法を用いて耐久評価を行った。結果は表４に示すように、ＢＥＴ比表面積の小さいシリカ微粒子を用いたために、Ｈ／Ｈ環境においては帯電不良によるカブリが耐久に伴い顕著に悪化し、Ｌ／Ｌ環境においては遊離率したシリカ微粒子がブレードへ蓄積され耐久初期からスジ画像が発生し、実用に耐えなかった。
【０２３９】
〈比較例３〉
実施例１において、現像剤を現像剤Ｎｏ．１８に変えた以外は上記実施例１と同様の方法を用いて耐久評価を行った。結果は表４に示すように、シリカ微粒子の添加量が少ないため、現像剤の耐久劣化に伴って良好な摩擦帯電が行えず、Ｈ／Ｈ環境で顕著にカブリが悪化した。
【０２４０】
〈比較例４〉
実施例１において、現像剤を現像剤Ｎｏ.１９に変えた以外は上記実施例１と同様の方法を用いて耐久評価を行った。結果は表４に示すように、シリカ微粒子の添加量が多いため、遊離シリカのブレードへの付着量が増え、バイアス印加によるリフレッシュ効果が十分に得られず、耐久寿命を待たずして、目立ったスジ画像が発生した。
【０２４１】
〈比較例５〉
実施例１において、現像剤を現像剤Ｎｏ．２０に変えた以外は上記実施例１と同様の方法を用いて耐久評価を行った。結果は表４に示すように、シリカ微粒子の添加量が多く、更に現像剤の粒径が４μｍ以下の粒子の含有量が多いために、帯電量の高いこれらのシリカ微粒子及び現像剤の微粉が強固にブレードに付着し、この付着によってブレード当接部による摩擦力が大きくなり、現像剤の融着が促進されて比較例４よりも初期からスジ画像が発生した。
【０２４２】
〈比較例６〉
実施例１において、画像形成装置を画像形成装置Ｎｏ．３に変えた以外は上記実施例１と同様の方法を用いて耐久評価を行った。結果は表４に示すように、ブレードと現像剤担持体の間に電位差が無いために、帯電量の高いシリカ微粒子がブレードに蓄積する一方で、耐久寿命を待たずして劣悪なスジ画像が発生した。
【０２４３】
〈比較例７〉
実施例１１において、画像形成装置を画像形成装置Ｎｏ．４に変更した以外は、上記実施例１１と同様の方法を用いてフルカラー画像で耐久評価を行った。結果は表４に示すように、ブレードと現像剤担持体の間に常時電位差があるためにニップ下流部へのシリカ微粒子の付着は抑制されるものの、ハイドロタルサイトや反転帯電現像剤がブレード当接部のニップ上流側に電位に引きつけられて蓄積していくため、耐久に伴ってＬ／Ｌ環境においては現像スジ、Ｈ／Ｈ環境においては帯電不良によるカブリが悪化し、実用に耐えなかった。
【０２４４】
【表４】
【０２４５】
この結果、本発明の画像形成方法を用いることにより、低温低湿環境においても現像ブレードへのトナー融着が生じることなく、長期にわたって安定した画像形成を行うことが可能であることがわかった。また、高温高湿環境でも画像不良が生じることが無く、あらゆる環境に対応した画像形成方法であることがわかった。
【０２４６】
以上述べたように、現像ローラ回転中の現像ローラ８および現像ブレード９に印加される電圧の電位関係を、画像形成時には各々を略同電位とし、非画像形成時には少なくとも一時的に現像ローラ８の電位より現像ブレード９の電位の方をトナー粒子の帯電極性と同極性側に高くすることと、特定のシリカ微粒子を含有する本発明の現像剤を用いることで、現像ブレード９へのトナー付着・堆積・融着を防ぎ、画像濃度不良及び縦スジを防止することが可能となる。
【０２４７】
また、フルカラー画像形成装置においても、現像ローラ回転中の現像ローラ８（８ａ〜８ｄ）と現像ブレード９（９ａ〜９ｄ）の電位関係を、画像形成時には各々を略同電位とし、非画像形成時には少なくとも一時的に現像ローラ８の電位より現像ブレード９の電位の方をトナー粒子の帯電極性と同極性側に高くすることと、特定のシリカ微粒子を含有する本発明の現像剤を用いることにより、現像ブレード９へのトナー付着・堆積・融着を防ぎ、画像濃度不良及び縦スジを防止することが可能となる。
【０２４８】
併せて、画像形成要素の内、比較的消耗の激しい、現像剤を含む現像手段を、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとすることで、諸々のメンテナンス作業に係わる使用者の労力軽減を図ることが可能となった。
【０２４９】
【発明の効果】
本発明によれば、低温低湿環境においても現像剤規制部材への現像剤の融着を防止することができる。また、高温高湿環境においもかぶり等の画像不良が発生しない。これにより、あらゆる環境においてかぶりや縦スジなどの画像不良の発生を防ぎ、長期にわたって安定した画像形成を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成方法が好適に用いられる第１実施形態の画像形成装置のシーケンスを説明する図
【図２】本発明の画像形成方法が好適に用いられる第１実施形態の画像形成装置の構成を示す概略断面図
【図３】本発明の画像形成方法が好適に用いられる第２実施形態の画像形成装置の構成を示す概略断面図
【図４】本発明の画像形成方法が好適に用いられる第２実施形態の画像形成装置のシーケンスを説明する図
【図５】第２実施形態の画像形成装置に装着される現像カートリッジの概略断面図
【図６】従来技術の画像形成装置の構成を示す概略断面図
【図７】現像剤規制部材へのトナー融着を説明するための図
【図８】現像剤の帯電量測定に用いられるファラデー・ケージを示す図
【図９】外添剤の帯電量測定に用いられる測定機を示す図
【符号の説明】
１ 感光ドラム（像担持体）
２ 帯電ローラ
３ 露光器
４ 現像器（現像手段）
５ 転写ローラ
６ クリーニング手段
７ 定着器
８、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ 現像ローラ（現像剤担持体）
９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ 現像ブレード（現像剤規制部材）
１０ 現像バイアス電源（電圧印加手段）
１１ ブレードバイアス電源（電圧印加手段）
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 供給ローラ
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 撹拌部材
１４ 制御回路（制御手段）
１５ モータ
１６ 中間転写体クリーニング装置
１７ 転写ローラ
１８ 転写ベルト
１９ 現像バイアス電源（電圧印加手段）
２０ ブレードバイアス電源（電圧印加手段）
２１ 制御部（制御手段）
２２ 現像器
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ 現像カートリッジ（現像手段）
２２ｘ ロータリ
２３ モータ
２４ 中間転写体
Ｐ 転写紙
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機あるいはプリンタなどに用いられる電子写真方式または静電記録方式等の画像形成方法、該画像形成方法に用いられる現像剤およびプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、小型プリンタの低コスト化、コンパクト化の流れから、二成分現像方式から非磁性一成分現像方式へのシフトが進み、低速のデジタル複写機においてもプリンタとエンジン部の共通化が図られてきたことにより非磁性一成分方式を用いたものが増えてきている。また、カラープリンタにおいても、同様の理由から非磁性一成分方式が主流になってきている。ますます広がる非磁性一成分方式のグローバルな展開に対応するために、あらゆる環境下においても安定した画像品質を保証できる、より安価な画像形成装置が望まれてきた。
【０００３】
従来、この種の画像形成装置としては、例えば図６に示す構成のものが知られている。この図６は、従来の画像形成装置の基本構成の一例を概略的に示している。この例では、像担持体として感光ドラム１００が用いられる。感光ドラム１００は例えばアルミニウム製の円筒基体の表面に感光材料層（例えば有機感光材料層）を形成したものであり、回転駆動される。感光ドラム１００の周囲には、回転方向上流側から順に、帯電ローラ１０１、不図示のレーザビーム走査光学系、現像手段としての現像器１０２、転写ローラ１１１、クリーナ１０９が配置されている。
【０００４】
帯電ローラ１０１にて感光ドラム１００上を均一に帯電したのち、レーザビーム走査光により静電潜像を感光ドラム１００上に形成する。そして、静電潜像に応じて現像器中のトナーが感光ドラム１００上に転移することにより静電潜像が可視像化される。
【０００５】
記録媒体すなわち転写紙Ｐは感光ドラム１００と転写ローラ１１１との略当接部で可視像（トナー像）の転写を受け、転写紙Ｐ上の画像は定着器１１０で溶融定着される。
【０００６】
現像器１０２は、現像剤担持体としての現像ローラ１０３、現像ローラ１０３に非磁性一成分トナー（負極性）を供給する供給ローラ１０５、供給ローラ１０５近傍に容器中のトナーを搬送する撹拌部材１０６、現像ローラ１０３上のトナー量を規制する現像剤規制部材としての現像ブレード１０４などを有して構成される。現像ローラ１０３は感光ドラム１００と当接するため、弾性体により形成される。また、現像ブレード１０４は金属薄板のバネ弾性を利用して現像ローラ１０３に軽圧接触される。
【０００７】
現像ローラ１０３にはトナーを現像ローラ１０３から感光ドラム１００側へ転移させるために、現像バイアス電源１０７により所定電位が供給される。また、現像ブレード１０４にはトナーの帯電量を安定化させるために、ブレードバイアス電源１０８が接続されることがある（例えば、特許文献1参照）。ブレードバイアス電源１０８は、現像バイアス電源１０７と同電位のもの、各々異なる電位を供給するもの等、各種ある。
【０００８】
非磁性一成分現像方式は装置の小型化に適した非常にシンプルで優れた現像方式であるが、現像剤の薄層形成を規制部材により直接圧接する必要があるため、最大のネックとして、現像剤規制部材への現像剤の融着が挙げられる。融着を回避する為に、ブレード当接圧の軽圧化等の現像器設計からのアプローチや、軟化点を制御した融着し難い現像剤を用いるといった現像剤設計からのアプローチ等、現在までさまざま研究されてきた。上述の課題に対して、トナーの軟化点が９５℃以上１２０℃以下で、５μｍ以下のトナー粒子が１０個数％以下である非磁性一成分現像方式が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
しかし、本発明者らが図６の現像器を用いて追試したところ、常温常湿環境においては現像剤規制ブレードへの融着の改善効果が認められたが、低温低湿環境下においては、約８００枚程の画像形成後において、中間調の画像にブレード融着に起因する縦スジ状の濃度ムラが発生した。また、電子写真プロセスにおいて益々求められる高精細化の要望にこたえる為には、平均粒径の小さなトナー粒子を使いこなす必要があるため、粒径が５μｍ以下のトナー粒子が１０個数％以下のトナーを用いる現像システムは、トナー製造面での収率が悪く、非経済的である。
【００１０】
低温低湿環境で発生した縦スジの原因を調べる為に現像ブレード１０４を観察してみると、現像ブレード１０４におけるａ部（現像ブレード１０４と現像ローラ１０３の当接部近傍で、かつ、現像ローラ回転方向下流側）に、融着塊が発生していた。融着塊がある部分は現像剤を良好に帯電することができず、現像ローラ１０３上のトナー量が厚くなり、画像上で縦スジ状の濃度ムラを発生させていた。
【００１１】
この理由を、図７のトナー融着概略図を用いて説明する。図７中、Ｔは負極性を有する非磁性一成分トナーであり、トナーＴはトナー粒子と補助粒子としての外添剤から構成される。
【００１２】
現像ローラ１０３に担持されるトナーは負極性であり、通常環境においては、現像ブレード１０４を通過した現像ローラ１０３上に担持されたトナー層は、約−２０〜−６０Ｖ程度の電位を持つ（トレック社製 表面電位計ｍｏｄｅｌ３３４にて測定）。現像ローラ１０３と現像ブレード１０４の当接部では、トナーによって現像ブレード１０４の表面が常に摺擦されるため、外添剤の付着は発生しにくい。
【００１３】
しかし、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４の当接部より下流側（図中ａ部）においては、トナー層が現像ブレード表面から徐々に離れていくため、電位勾配が発生することとなる。即ち、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４がたとえ同電位であったとしても、現像ローラ１０３上に担持されている負極性に帯電されたトナー層が電位を有するため、トナー層の最表面のほうが現像ブレード１０４より負極性に大きくなる。
【００１４】
従ってトナー層の最表面のトナーに付着している負極性の外添剤Ｇ１がトナー表面から離脱して現像ブレード表面ａ部に付着することとなる。現像ブレード表面ａ部に付着する外添剤が画像形成をすすめるうちに除々に増加していき、付着した外添剤が摩擦により融着していく。付着した外添剤をＥＤＡＸにより分析すると、Ｓｉが高強度で検出される為、この融着外添剤は主にシリカ微粒子によるものであることが確認できた。この融着は、長手方向に不均一に融着していく為、ブレード１０４の外添剤が付着した部分は汚染してない部分と較べて良好に摩擦帯電ができず、帯電量の小さいトナーが厚くコートされる為、融着部分のみ縦スジ上に濃く現像される。外添剤による融着塊は次第に成長していき、ひどいものでは縦スジ状の濃淡線が帯状にまで悪化する。外添剤の融着量が更に多くなった時は、ブレード１０４の表面が荒らされることによってトナーが摩擦熱で融着し、今度はトナーがせき止められることによりコート不良を引き起こし、融着部分の濃度が出なくなる。
【００１５】
尚、この外添剤の融着量は、使用する環境により現像剤の摩擦帯電量が異なるために左右され、特に低温低湿環境が最も厳しいことがわかった。また、トナーに外添するシリカ微粒子の種類や添加量及びトナーへの付着状態を制御したり、トナーの粒度分布等を制御して帯電量をコントロールすることにより、融着によるスジ状画像の発生を遅らせることが可能であることがわかった。
【００１６】
一方、従来例の画像形成装置においては、例えば現像ローラ１０３には現像バイアス電源１０７から−３００Ｖの電圧が常時供給され、現像ブレード１０４にはブレードバイアス電源１０８から−４００Ｖが供給され、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４間には約１００Ｖの電位差が生じることとなる。従って、トナー層による電荷を加味してもトナー層表面から負極性の外添剤Ｇ１がトナー表面から離脱することはなくなる。（例えば、特許文献1参照）
【００１７】
しかしながら、低温低湿環境において、上記従来技術に記載の電位差を設けた画像形成方法を用いた場合、以下に示す不具合が生じた。約１３００枚程の画像形成後においてベタ画像の濃度薄及び縦スジが発生した。これは、現像ブレード１０４を通過した現像ローラ１０３上にも現れていた。
【００１８】
現像ブレード１０４を観察した結果、現像ブレード１０４におけるｂ部（現像ブレード１０４と現像ローラ１０３の当接部近傍で、かつ、現像ローラ回転方向上流側）に、トナーが一面に付着していた。付着したトナーは溶融してはいないが、エアーブラシにてエアーを吹き付けても吹き飛ばない程度に固着していた。ｂ部のトナーの固着によりトナーの流れがせき止められるため現像ローラ１０３上のトナー量は薄くなり、画像上で縦スジ状の濃度ムラを発生させていた。
【００１９】
図７において、現像ローラ１０３（−３００Ｖ）と現像ブレード１０４（−４００Ｖ）の電位を変更した場合について説明する。供給ローラ１０５によって摩擦帯電されたトナーが現像ローラ１０３と現像ブレード１０４との当接部前（ｂ部近傍）に到達すると、トナー層中に混ざっている反転トナー（正極性に帯電したトナー）が電位差の影響により現像ブレード１０４表面のｂ部に引きつけられることになる。特に、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４の電位差を大きくしていく程、反転トナーを引きつけるため、現像ブレード１０４ｂ部のトナー固着がひどくなる。
【００２０】
トナー固着が増加していくと、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４との当接部前（ｂ部近傍）に侵入してくるトナー量がせき止められるため、トナー層の厚さの減少となる。その結果、ベタ画像の濃度薄となってしまう。更に、長手方向で現像ブレード１０４のｂ部に付着するトナー固着量が異なるため、濃度薄に加えて縦スジが発生することになる。
【００２１】
この現象は、トナーの補助粒子として負極性の外添剤Ｇ１に加えて正極性の外添剤Ｇ２を混在させた場合には、特に顕著に発生することとなる。正極性外添剤Ｇ２は帯電性の安定化、トナーの流動性の調節等にトナー粒子及び負極性外添剤に加えて追加される場合がある。正極性外添剤Ｇ２は上記反転トナーと同様の動きをすることから、現像ブレード１０４の自由端先端であるｂ部に付着することとなる。固着した正極性外添剤Ｇ２は上記同様、濃度薄及び縦スジを発生させることになる。
【００２２】
また、現像ブレード１０４に印加する電圧についても、使用する環境によってトナー層の表面電位が変化するため、細かな制御が必要となる。特にトナー層の表面電位は、低湿環境では高くなり、高湿環境では低くなる傾向にあるためである。
【００２３】
また、現像ブレード１０４に常時ＡＣバイアスを印加した画像形成方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかし、常時ＡＣバイアスを印加した場合には、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４の当接部より下流側（図中ａ部）においてＡＣバイアスによるトナークラウドが発生することになる。このトナークラウドの発生はトナーを無用に飛散させることとなり、機内を汚すことになってしまう。また、ＡＣバイアスを現像ブレード１０４に印加した場合には、現像ローラ１０３と現像ブレード１０４が当接していることから、ＡＣバイアスによるアタック音が発生してしまうこととなる。
【００２４】
【特許文献１】
特開平０５−０１１５９９号公報
【特許文献２】
特開２００１−３５０２８５号公報
【特許文献３】
特開昭５８−１５３９７２号公報
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、現像剤規制部材を用いて現像剤担持体上の現像剤層の厚さを規制する画像形成方法において、現像剤規制部材への現像剤の融着を防止することで画像の濃度薄及び縦スジを防ぎ、低温低湿環境においても長期にわたって安定した画像形成を行うことの可能な画像形成方法を提供することを課題とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意検討の結果、現像剤担持体および現像剤規制部材の電位および現像剤の構成に着目し、非画像形成時に現像剤担持体と現像剤規制部材との間に電位差を設け且つ特定の粒度を有するシリカ微粒子を含有する現像剤を用いることで、低温低湿環境下においても現像剤規制部材への融着物の発生を抑制し、長期にわたって良好な画像形成が行えることを見出し、本発明を完成させた。
【００２７】
すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）像担持体上に担持された静電潜像に、現像手段によって現像剤を転移させることにより、前記静電潜像を可視化する非磁性一成分現像工程を有する画像形成方法であって、前記現像手段は、前記像担持体に対向して配置された、現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材と、現像剤担持体及び現像剤規制部材に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段の動作を制御する電圧制御手段と、を有し、
前記電圧制御手段は、画像形成時には前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との電位が略同電位となるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加手段の電圧印加量を制御し、また前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、一時的に現像剤担持体の電位よりも前記現像剤規制部材の電位の方がトナー粒子の帯電極性と同極性側に高くなるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御し、
前記現像剤は負帯電性トナー粒子と、ＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ２／ｇである負帯電性シリカ微粒子とを含有し、前記シリカ微粒子がトナー１００質量部に対して０．５〜２質量部含有され、前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、前記トナー粒子及びシリカ微粒子が前記現像剤規制部材側から前記現像剤担持体側へ転移することを特徴とする画像形成方法。
【００２８】
（２）前記現像剤の個数基準の粒度分布において、粒径が４μｍ以下の粒子が３５％以下であることを特徴とする（１）の画像形成方法。
【００２９】
（３）前記現像剤は、パーティクルアナライザーで測定される、前記トナー粒子に対する前記シリカ微粒子の遊離率が２０％以下であることを特徴とする（１）または（２）の画像形成方法。
【００３０】
（４）前記シリカ微粒子が、シランカップリング剤又はシリコーンオイルで疎水化処理されたものであり、数平均一次粒子径が５〜１００ｎｍであることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかの画像形成方法。
【００３１】
（５）前記非画像形成時における現像剤担持体と前記現像剤規制部材の電位差が６０〜５００Ｖであることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかの画像形成方法。
【００３２】
（６）前記現像剤の帯電量が絶対値で１５〜９０μＣ／ｇであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかの画像形成方法。
【００３３】
（７）前記現像剤のメルトインデックス値が３５以下であることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかの画像形成方法。
【００３４】
（８）像担持体上に担持された静電潜像を可視化するための現像剤であって、
現像手段によって潜像担持体上の静電潜像に前記現像剤を転移させることにより、前記静電潜像を可視化する非磁性一成分現像工程を有する画像形成方法に用いられ、
前記現像手段は、前記像担持体に対向して配置された、現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材と、現像剤担持体及び現像剤規制部材に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段の動作を制御する電圧制御手段と、を有し、
前記電圧制御手段は、画像形成時には前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との電位が略同電位となるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御し、また前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、一時的に現像剤担持体の電位よりも前記現像剤規制部材の電位の方がトナー粒子の帯電極性と同極性側に高くなるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御し、
前記現像剤は負帯電性トナー粒子と、ＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ２／ｇである負帯電性シリカ微粒子とを含有し、前記シリカ微粒子がトナー１００質量部に対して０．５〜２質量部含有され、前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、前記トナー粒子及びシリカ微粒子が前記現像剤規制部材側から前記現像剤担持体側へ転移することを特徴とする現像剤。
【００３５】
（９）個数基準の粒度分布において、粒径が４μｍ以下の粒子が３５％以下であることを特徴とする（８）の現像剤。
【００３６】
（１０）パーティクルアナライザーで測定される、前記トナー粒子に対する前記シリカ微粒子の遊離率が２０％以下であることを特徴とする（８）または（９）の現像剤。
【００３７】
（１１）前記シリカ微粒子が、シランカップリング剤又はシリコーンオイルで疎水化処理されたものであり、数平均一次粒子径が５〜１００ｎｍであることを特徴とする（８）〜（１０）のいずれかの現像剤。
【００３８】
（１２）前記非画像形成時における現像剤担持体と前記現像剤規制部材の電位差が６０〜５００Ｖであることを特徴とする（８）〜（１１）のいずれかの現像剤。
【００３９】
（１３）帯電量が絶対値で１５〜９０μＣ／ｇであることを特徴とする（８）〜（１２）のいずれかの現像剤。
【００４０】
（１４）メルトインデックス値が３５以下であることを特徴とする（８）〜（１３）のいずれかの現像剤。
【００４１】
（１５）像担持体上に担持された静電潜像を現像剤によって可視化する非磁性一成分現像工程を有する画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
前記像担持体に対向して配置された、現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材と、現像剤担持体及び現像剤規制部材に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段の動作を制御する電圧制御手段と、を有する現像手段と、を有し、
前記電圧制御手段は、画像形成時には前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との電位が
略同電位となるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御し、また前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、一時的に現像剤担持体の電位よりも前記現像剤規制部材の電位の方がトナー粒子の帯電極性と同極性側に高くなるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御し、
前記現像剤は負帯電性トナー粒子と、ＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ２／ｇである負帯電性シリカ微粒子とを含有し、前記シリカ微粒子がトナー１００質量部に対して０．５〜２質量部含有され、前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、前記トナー粒子及びシリカ微粒子が前記現像剤規制部材側から前記現像剤担持体側へ転移することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【００４２】
（１６）前記現像剤の個数基準の粒度分布において、粒径が４μｍ以下の粒子が３５％以下であることを特徴とする（１５）のプロセスカートリッジ。
【００４３】
（１７）前記現像剤は、パーティクルアナライザーで測定される、前記トナー粒子に対する前記シリカ微粒子の遊離率が２０％以下であることを特徴とする（１５）または（１６）のプロセスカートリッジ。
【００４４】
（１８）前記シリカ微粒子が、シランカップリング剤又はシリコーンオイルで疎水化処理されたものであり、数平均一次粒子径が５〜１００ｎｍであることを特徴とする（１５）〜（１７）のいずれかのプロセスカートリッジ。
【００４５】
（１９）前記非画像形成時における現像剤担持体と前記現像剤規制部材の電位差が６０〜５００Ｖであることを特徴とする（１５）〜（１８）のいずれかのプロセスカートリッジ。
【００４６】
（２０）前記現像剤の帯電量が絶対値で１５〜９０μＣ／ｇであることを特徴とする（１５）〜（１９）のいずれかのプロセスカートリッジ。
【００４７】
（２１）前記現像剤のメルトインデックス値が３５以下であることを特徴とする（１５）〜（２０）のいずれかのプロセスカートリッジ。
【００４８】
【発明の実施の形態】
現像剤規制部材を用いて現像剤担持体上の現像剤層の厚さを規制する画像形成方法を用いた従来の画像形成装置においては、固定のＤＣ（直流）バイアスまたはＡＣ（交流）バイアスを現像剤担持体および／または現像剤規制部材に印加することで、トナーへの帯電性付与またはトナーコート等の安定化を図っていた。しかしながら、前述したように、従来技術の画像形成装置ではトナー飛散や反転トナーの現像ブレードへの固着、現像ブレードへのトナー融着を防止しつつ、トナーコートを安定させることは困難であった。
【００４９】
本発明の画像形成方法は、像担持体に対向して配置された、現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材と、現像剤担持体及び現像剤規制部材に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段の動作を制御する電圧制御手段と、を有し、前記電圧制御手段は、画像形成時には前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との電位が略同電位となるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加手段の電圧印加量を制御し、また前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、一時的に現像剤担持体の電位よりも前記現像剤規制部材の電位の方がトナー粒子の帯電極性と同極性側に高くなるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御する、現像手段を用いることを特徴とする。また、本発明の画像形成方法は、負帯電性トナー粒子と、ＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ２／ｇである負帯電性シリカ微粒子とを含有し、このシリカ微粒子がトナー１００質量部に対して０．５〜２質量部含有され、前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、前記トナー粒子及びシリカ微粒子が前記現像剤規制部材側から前記現像剤担持体側へ転移する現像剤を、上記現像手段とともに用いることを特徴とする。
【００５０】
すなわち、本発明の画像形成方法に用いられる現像手段は、現像剤担持体の回転中における現像剤担持体と現像剤規制部材の電位関係が、画像形成時には略同電位となり、非画像形成時には少なくとも一時的に現像剤担持体の電位よりも現像剤規制部材の電位の方がトナーの帯電極性と同極性側に大きくなるように、現像剤担持体および現像剤規制部材の電位をそれぞれ制御することを特徴とするものである。これにより、現像剤規制部材に付着しやすいトナー粒子の帯電極性と同極性の外添剤を非画像形成時において除去し、現像剤規制部材をリフレッシュすることができるため、長期にわたって現像手段を使用した場合でも現像剤規制部材に融着物が発生することなく、現像剤担持体上への現像剤層の形成を安定して行うことができ、長期にわたって良好な画像を形成することができる。
【００５１】
また、本発明の画像形成方法に用いられる本発明の現像剤は、トナー粒子の帯電極性と同極性の帯電極性を有し、且つ現像剤規制部材に融着し難いＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ2／ｇのシリカ微粒子を、トナー１００質量部に対して０．５〜２質量部含有することを特徴とする。このような現像剤を上記現像手段とともに用いることにより、低温低湿環境下においても、現像剤規制部材への融着物が発生せず、長期に渡ってあらゆる環境で良好な画像品質を保証することができる。
【００５２】
ここで、画像形成時とは、現像手段が転写紙の画像形成領域（余白領域を除いた部分）に転写すべき静電潜像を現像して可視像を像担持体上に形成している間の時間をいう。また非画像形成時とは、画像形成時以外であって且つ現像剤担持体が回転している時間であり、たとえば転写紙の余白領域に相当する部分が現像工程に供されている時間（この間、実際には可視像は形成されない）、画像形成前の準備前回転時、画像形成終了後の準備後回転時、複数枚プリント時の転写紙の間（紙間）の時間、電源ＯＮ時の準備前多回転時などをいう。
【００５３】
即ち本発明においては、毎プリント時において、画像形成時に現像剤規制部材を現像剤担持体と略同電位にし、現像剤規制部材（図７中ａ部）に付着したシリカ微粒子などの外添剤を、非画像形成時に現像剤担持体側に転移させて現像剤規制部材をリフレッシュすることで、現像剤規制部材への外添剤及びトナーの融着を防止するものである。
【００５４】
このリフレッシュ動作は、非画像形成時、すなわち転写紙の余白領域に相当する部分が現像に供されている時間、画像形成前の準備前回転時、画像形成終了後の準備後回転時、紙間等にて、例えば負帯電性のトナー粒子を含有する現像剤を用い、現像剤担持体に−４００Ｖの電圧が印加されている場合には、現像剤規制部材に−６００Ｖの電圧を短時間印加することで、画像形成時に付着した負極性外添剤を現像ローラ側に戻すように作用する。
【００５５】
上記のようなリフレッシュ動作とブレードに付着し難い外添剤（本発明で用いるシリカ微粒子）を併用することにより、低温低湿環境下において画像形成時に現像剤担持体と現像剤規制部材とに印加する電圧を略同電位にしても、現像剤規制部材に外添剤が堆積することがないため、トナーが現像剤規制部材に捕獲されることはなくなる。その結果、現像剤規制部材（図７中ａ部）に融着物が発生することを防止できる。
【００５６】
本発明において略同電位とは、印加された現像バイアスに対して約±６０Ｖ程度の範囲をいう。例えば、負帯電性のトナーを含有する現像剤を用い、現像バイアスが−４００Ｖであった場合、現像剤規制部材に印加される電圧が−３４０Ｖ以下となると、現像剤規制部材を通過するトナー量が減少して十分な画像濃度が得にくくなる。逆に、現像剤規制部材に印加される電圧が−４６０Ｖ以上となると、反転トナーや正極性の外添剤が現像ブレードに付着しやすくなり、現像剤規制部材の自由端側（図７中ｂ部）に付着した反転トナーや正極性外添剤により現像剤規制部材と現像剤担持体の当接部に侵入するトナーが堰き止められやすくなり、縦スジ状の濃度ムラを発生させるためである。
【００５７】
なお、現像剤担持体上において、現像剤規制部剤を通過したトナー層は、±数十Ｖの電位幅を持つため、略同電位はこの値も考慮して約±６０Ｖと定められる。
【００５８】
また、このリフレッシュ動作は非画像形成時の短時間に行われるため、たとえこのリフレッシュ動作中に現像剤規制部材の自由端先端（図７中ｂ部）に反転トナーやトナー粒子の帯電極性と逆極性の外添剤が付着したとしても、次回の画像形成時には現像剤担持体側へ戻るように作用するので、前記同様現像剤規制部材に外添剤が堆積することはなく、縦スジや濃度薄等の画像不良を発生させることはない。
【００５９】
特に本発明においては、前記非画像形成時に現像剤担持体と現像剤規制部材に電位差を作用させる場合、現像剤担持体が回転していることが重要である。現像剤担持体が停止した状態で上記した電位差を作用させても、一度現像剤規制部材から現像剤担持体に戻った反転トナーや上記逆極性の外添剤が現像剤規制部材に再付着する場合があるためである。現像剤担持体が回転している状態で上記リフレッシュ動作を行うことで、現像剤担持体側に戻った反転トナーや逆極性の外添剤を現像剤規制部材と現像剤担持体との当接部において現像剤担持体の回転方向下流側部（図７中ａ部）から遠ざけることが可能となり、再付着を防ぐこととなる。
【００６０】
前記非画像形成時に現像剤担持体と現像剤規制部材に作用させる電位差は６０〜５００Ｖであることが、現像剤規制部材に付着した反転トナーや外添剤を効果的に除去する上で好ましい。この電位差は１００〜４５０Ｖであることがより好ましい。これは、電位差が６０Ｖ以下であると現像ブレードに付着した負極性外添剤を現像ローラ側に転移することができず、現像ブレードの融着を防止する効果が得られないためである。また、電位差を５００Ｖ以下としているのは、これ以上になると現像ローラと現像ブレード間で放電が発生しやすくなることと、現像ブレードと現像ローラ間に流れる電流が大きくなってしまい、大容量の電源が必要となるからである。
【００６１】
本発明の画像形成方法に用いられる本発明の現像剤は、トナー粒子とシリカ微粒子とを含有する。なお、本明細書において、トナー粒子の集合体を指す場合や、転写紙に定着されたり、トナー粒子が融着物となって粒子としての形状が維持されなくなった場合に、単に「トナー」と表記することもある。
【００６２】
本発明で用いられるシリカ微粒子は、トナー粒子の帯電極性と同極性で、且つＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ2／ｇである。シリカ微粒子のＢＥＴ比表面積は、２５〜１７０ｍ2／ｇであることが好ましく、３０〜１５０ｍ2／ｇであることがより好ましい。本発明において、シリカ微粒子はトナー粒子１００質量部に対して０．５〜２質量部の割合で現像剤に含有される。シリカ微粒子の含有量は０.６〜１.９質量部であることが好ましく、０.７〜１.８質量部であることがより好ましい。
【００６３】
本発明者等が、環境安定性や、流動性及びトナー粒子へのトリボ付与性に有効な、あらゆる種類の無機微紛体をトナー粒子に外添して検討した結果、特に低温低湿環境下においてシリカ微粒子が顕著に現像剤規制部材に静電付着して融着塊を成長させることが明らかになった。しかし、転写性や流動性及びトリボ付与性に優れたシリカ微粒子は現像剤の必須成分である。本発明者等が鋭意検討した結果、ＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ2／ｇのシリカ微粒子をトナー粒子に対して０．５〜２部含有する現像剤を上記リフレッシュ機能と併せて用いると、低温低湿環境においても現像剤規制部材に融着塊が発生しないということを見出し、本発明に到った。
【００６４】
ＢＥＴ比表面積が２０ｍ2／ｇ未満のシリカ微粒子を含有する現像剤を用いると、帯電付与能が小さく、高温高湿環境における使用でかぶりやボタなどの画像不良が発生する。一方、ＢＥＴ比表面積が２５０ｍ2／ｇを超えるシリカ微粒子を含有する現像剤を用いると、低温低湿環境における使用時に現像剤規制部材に強く付着する為、現像剤規制部材に高バイアスを印加しても現像剤担持体に戻りきらず、耐久的な使用が進むと融着塊が成長してスジ画像が発生する。
【００６５】
なお、シリカ微粒子のＢＥＴ比表面積の測定は、脱ガス装置バキュプレップ０６１（マイクロメソティック社製）、ＢＥＴ測定装置ジェミニ２３７５（マイクロメソティック社製）等公知の装置を用いて行う。本発明におけるＢＥＴ比表面積は、一点法ＢＥＴ比表面積の値である。具体的には、以下のような手順で行う。
【００６６】
空のサンプルセルの重量を測定した後、測定試料を０．０１〜０．００２ｇの間に入るように充填する。さらに、脱ガス装置に、試料が充填されたサンプルセルをセットし、室温で３時間脱ガスを行う。脱ガス終了後、サンプルセル全体の質量を測定し、空サンプルセルとの差から試料の正確な質量を算出する。次に、ＢＥＴ測定装置のバランスポートおよび分析ポートに空のサンプルセルをセットする。所定の位置に液体窒素の入ったデュワー瓶をセットし、飽和蒸気圧（Ｐ０）測定コマンドにより、Ｐ０を測定する。Ｐ０測定終了後、分析ポートに脱ガス調製されたサンプルセルをセットし、サンプル質量およびＰ０を入力後、ＢＥＴ測定コマンドにより測定を開始する。後は自動でＢＥＴ比表面積が算出される。
【００６７】
シリカ微粒子をトナー粒子１００質量部に対して０．５部未満含有する現像剤を用いると、トナー粒子のシリカ微粒子被覆率が十分でないため、充分な帯電付与効果や流動性付与効果が得られにくく、また高温高湿環境においてかぶりやボタが発生しやすく、また耐久劣化も早い。またシリカ微粒子をトナー粒子１００質量部に対して２．０部を超えて含有する現像剤を用いると、過剰なシリカ微粒子が現像剤規制部材に強力に付着しやすく、低温低湿環境においては耐久使用の初期から現像スジが発生する。
【００６８】
また、本発明の現像剤に含まれるシリカ微粒子は、パーティクルアナライザーで測定される、トナー粒子に対するシリカ微粒子の遊離率が２０％以下であることが好ましい。シリカ微粒子の遊離率が２０％を超えると、耐久使用の初期より現像剤規制部材へのシリカ微粒子の融着が発生し、早い段階で中間階調の画像上に濃いスジが目立つようになる。上記シリカ微粒子の遊離率は、現像装置の更なる長寿命を保証する為には１０％以下であることがより好ましい。
【００６９】
シリカ微粒子の遊離率を適切な範囲にするためには、公知の外添方法が使用できる。すなわち、上記遊離率を有する本発明の現像剤を製造するために好適な攪拌方法は、シリカ微粒子をトナー粒子に機械的に外添付着するものであれば特に限定するものでなく、公知の攪拌装置を用いて行うことができる。好ましくは、ヘンシェルミキサーやホモジナイザー等が用いられ、より好ましくは、ヘンシェルミキサーが使用できる。外添強度は回転数、バッフル版の角度及び攪拌時間を制御して調節し、他の外添剤との相互作用も十分に考慮して、シリカ微粒子の遊離率をコントロールする必要がある。
【００７０】
トナー粒子の炭素原子に対するＳｉ原子の遊離率を測定する方法は、電子写真学会年次大会（通算９５回）、"Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ'９７"論文集、「新しい外添評価方法−パーティクルアナライザによるトナー分析−」、鈴木俊之、高原寿雄、電子写真学会主催、１９９７年７月９〜１１日、に開示されているトナー分析方法を使用して行うことができる。このトナー分析方法は、トナー粒子をプラズマ中に導入することによりトナー粒子を励起させ、この励起に伴う発光スペクトルを検出することにより分析を行うものである。この分析方法によれば、複数元素の励起に伴う発光スペクトルを同時検出することが可能であり、さらに発光スペクトルの周期性についても測定することができる。
【００７１】
本発明では、この周期性を利用して測定されるトナー粒子の炭素原子に対するＳｉ原子の遊離率を、シリカ微粒子の遊離率としている。同一粒子中に含まれる元素は、同一周期で励起発光スペクトル（同期スペクトル）を生じるが、一方、シリカ微粒子の遊離物のように単体で存在する元素は、トナー粒子中の炭素原子とは同期せずに単独で励起発光スペクトル（非同期スペクトル）を生じる。本発明では、トナー粒子に由来する炭素原子の励起に伴う発光スペクトルと、シリカ微粒子に由来するＳｉ原子の励起に伴う発光スペクトルの周期差を元に、同期していない原子を遊離のシリカ微粒子としてとらえ、その比をもってシリカ微粒子の遊離率とする。
【００７２】
具体的測定方法としては、横河電機（株）製ＰＴ１０００を用い以下の条件にて測定した後、Ｃ原子を基準としたＳｉ原子の発光の同期性を下記式に当てはめて遊離率を求める。
【００７３】
＜横河電機（株）製ＰＴ１０００の測定条件＞
・１回の測定におけるＣ原子検出数：５００〜２５００
・ノイズカットレベル：１．５以下
・ソート時間：２０ｄｉｇｉｔｓ
・ガス：Ｏ2 ０．１％、Ｈｅガス
・分析波長
Ｃ原子 ：２４７．８６０ｎｍ
Ｓｉ原子：２８８．１６０ｎｍ
・使用チャンネル
Ｃ原子 ：１又は２
Ｓｉ原子：１又は２
【００７４】
【数１】
また、本発明で用いられるシリカ微粒子の数平均一次粒子径は、５〜１００ｎｍであることが好ましい。シリカ微粒子の数平均一次粒子径は、７〜６０ｎｍであることがより好ましい。数平均一次粒子径が５ｎｍ未満では、非常に帯電性が高いため、特に低湿環境下において現像剤規制部材に付着し易く、融着塊に発展して定着画像にスジを発生する。また、耐久的使用に伴いシリカ微粒子がトナー粒子中に埋め込まれやすく、特に高湿環境下における耐久後半にかぶりを生じる。また数平均一次粒子径が１００ｎｍ以上では帯電付与性に劣ることがある。
【００７６】
なお、シリカ微粒子の数平均一次粒子径は、ＦＥ−ＳＥＭ（日立製作所製Ｓ−４７００）により５万倍に拡大したトナー粒子表面の写真を撮影し、中心付近に存在するシリカ微粒子の長径を１０視野にわたり測定し、その平均値を数平均粒子径とすることにより求める。
【００７７】
シリカ微粒子は、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法又はヒュームドシリカ微粒子と称される乾式シリカ、及び水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカの両方が使用可能である。
【００７８】
粒径の小さなシリカ微粒子の母体としては、表面及びケイ酸微粉体の内部にあるシラノール基が少なく、またＮａ2Ｏ、ＳＯ3 2-等の製造残査のない乾式シリカの方が好ましい。
【００７９】
また、乾式シリカにおいては、製造工程において例えば、塩化アルミニウム又は塩化チタンの如き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、前記乾式シリカはそれらも包含する。
【００８０】
本発明に用いられるシリカ微粒子は、予めシランカップリング剤及び／又はシリコーンオイルで疎水化処理することにより、高温高湿環境下においても所望の帯電量を得ることができ、好ましい。
【００８１】
シランカップリング剤としては、下記一般式で示されるもので、例えば代表的にはジメチルジクロルシラン、トリメチルクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、ヘキサメチルジシラザン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジビニルクロルシラン、ジメチルビニルクロルシランが挙げられる。
【００８２】
【化１】
ＲmＳｉＹn
（式中、Ｒはアルコキシ基又は塩素原子を示し、Ｙはアルキル基、又はビニル基、グリシドキシ基、メタクル基を含む炭化水素基を示し、ｍは１〜３の整数を示し、ｎは３〜１の整数を示す。）
【００８３】
上記シリカ微粉体のシランカップリング剤処理は、シリカ微粉体を撹拌によりクラウド状としたものに気化したシランカップリング剤を反応させる乾式処理又は、シリカ微粒子を溶媒中に分散させたシランカップリング剤を滴下反応させる湿式法のような一般に知られた方法で処理することができる。
【００８４】
シリコーンオイルは、一般に次の式で示されるものである。
【化２】
【００８５】
このようなシリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルが挙げられる。
【００８６】
シリコーンオイル処理の方法としては公知の技術が用いられ、例えばシリカ微粉体とシリコーンオイルとをヘンシェルミキサー等の混合機を用いて直接混合しても良いし、ベースシリカ微粒子へシリコーンオイルを噴霧する方法によっても良い。あるいは適当な溶剤にシリコーンオイルを溶解あるいは分散せしめた後、ベースのシリカ微粉体とを混合した後、溶剤を除去して作製しても良い。
【００８７】
処理量が０．１質量％未満であると、高温高湿環境下において著しく帯電量が落ち、かぶりやボタ落ちの原因となる。一方、処理量が３０質量％以上であると、シリコーンオイルが厚く塗られたシリカ微粒子や二次凝集シリカ微粒子量が相対的に増えるため、それらが現像剤規制部材への融着物のきっかけになりやすく好ましくない。
【００８８】
疎水化処理と同様の理由から、本発明で用いられるシリカ微粒子は解砕処理工程を設けることにより、ブレード融着へのラチチュードが更に広がり、より高寿命な現像装置に対応できる。
【００８９】
本発明の現像剤は、個数基準の粒度分布において粒径が４μｍ以下の粒子が３５％以下であることが好ましい。４μｍ以下の粒径の粒子が個数基準の粒度分布において３５％を超えると、粒径が４μｍ以下の小粒径のトナーは非常に高い帯電量を持つために、現像剤規制部材に強く付着し、低温低湿環境下において高いブレードバイアスを現像剤規制部材に印加しても十分にリフレッシュすることができず、現像剤担持体の回転摺擦によりトナー融着を生じる。
【００９０】
チャージアップによる現像剤規制部材へのトナー粒子の付着力を抑制する同様の理由から、現像剤の体積平均粒径は４〜１２μｍであることが好ましく、４μｍ以下の粒径の粒子が個数分布で２０％以下であることがより好ましい。
【００９１】
本発明の現像剤は、あらゆる環境において、現像剤担持体上での帯電量を絶対値で１５〜９０μＣ／ｇに制御することが好ましい。所望の帯電量に制御する手段としては、複数の補助粒子を使用することが可能である。流動性及び帯電能付与手段として上述のシリカ微粒子を添加するほかに、酸化チタンや酸化マグネシウム等を添加して帯電分布を調整したり、負帯電トナーに対してはハイドロタルサイトやチタン酸ストロンチウム等の正帯電性微粒子を添加することによりチャージアップを抑制することができる。また、補助粒子の一つにトナーの極性と逆極性の外添剤（トナーが負帯電性である場合には正極性の外添剤）を用いると、現像剤担持体の回転動作と相まって、現像剤規制部材に付着した負極性外添剤を擦り落とす効果も期待できる。
【００９２】
現像剤の現像剤担持体上における帯電量が絶対値で１５に満たない場合、高温高湿環境下でかぶりやボタ落ち等の画像不良を発生する。また、帯電量が絶対値で９０を超えると、高いブレードバイアスを現像剤規制部材に印加しても、該現像剤規制部材にチャージアップしたトナーやシリカ微粒子が強力に静電付着する為に、耐久的使用に伴なう融着スジを回避することができなくなる。
【００９３】
前記現像剤の帯電量は、例えば図８に示すファラデー・ケージ（Ｆａｒａｄａｙ−Ｃａｇｅ）によって測定することができる。ファラデー・ケージとは、同軸の２重筒のことで内筒と外筒は絶縁されている。この内筒の中に電荷量Ｑの帯電体を入れたとすると、静電誘導によりあたかも電気量Ｑの金属円筒が存在するのと同様になる。この誘起された電荷量をＫＥＩＴＨＬＥＹ ６１６ ＤＩＧＩＴＡＬ ＥＬＥＣＴＲＯＭＥＴＥＲで測定し、内筒中のトナー重量Ｍで電荷量Ｑを割ったもの（Ｑ／Ｍ）を帯電量とする。現像剤は現像剤担持体より直接、ａｉｒ吸引によりフィルター中にとり入れる。
【００９４】
現像剤の帯電量は、トナー材料に適当な荷電制御剤を用いる等の材料面で調整することができるほか、現像剤担持体の材質や、現像剤規制部材の現像剤担持体への当接圧等を調整することにより、現像剤への摩擦帯電量付与能を制御することができる。
【００９５】
なお、外添剤の帯電量（μｃ／ｇ）はブローオフ測定法により次のように求められる。
図９は外添剤の摩擦帯電量を測定する装置の説明図である。先ず、摩擦帯電量を測定しようとする外添剤とキャリアの重量比１：５００の混合物を５０〜１００ｍｌ容量のポリエチレン製のビンに入れ、ターブラミキサーで２分間振とうする。底に５００メッシュのスクリーン５３のある金属製の測定容器５２に、該混合物０．1〜０.７ｇを入れ金属製のフタ５４をする。次に吸引機５１（測定容器５２と接する部分は少なくとも絶縁体）において、吸引口５７から吸引し風量調節弁を調整して真空計５５の圧力を２ｋＰａとする。この状態で充分（約一分間）吸引を行う。このときの電位計５９の電圧をＶ（ボルト）とする。ここで５８はコンデンサーであり、容量はＣ（μＦ）である。これらから得られる電荷量を、吸引除去した外添剤量で除したものが摩擦帯電量（μｃ／ｇ）である。
【００９６】
また、本発明の現像剤のメルトインデックス（ＭＩ）は３５以下であることが好ましい。現像剤のＭＩは２５以下であることがより好ましい。ＭＩが３５を超える現像剤を用いると、シリカ微粒子が現像剤規制部材に融着して現像剤規制部材が荒らされた場合に、摩擦熱によって現像剤規制部材へのトナー融着を誘発しやすく、早期の段階から酷いスジが発生する傾向がある。
【００９７】
なお、本発明におけるＭＩの測定は、ＪＩＳ Ｋ ７２１０のＡ法に準じて測定を行い、試験温度１３５℃、試験荷重２．１６Ｋｇｆにおける値をＭＩ値とする。
【００９８】
以下、本発明の現像剤について更に詳しく述べる。
前述したように、本発明の現像剤はトナー粒子と、このトナー粒子と同極性の帯電極性を有する上記のシリカ微粒子とを含有する。本発明の現像剤に含有されるトナー粒子は非磁性及び絶縁性を有するものであり、正の極性に帯電する正極性のトナー粒子であっても負の極性に帯電する負極性のトナー粒子であってもよい。本発明のトナー粒子は、結着樹脂、着色剤、ワックス、荷電制御剤、前記シリカ微粒子以外の外添剤等、公知のトナー材料によって製造することができる。
【００９９】
トナー粒子に用いられる結着樹脂としては、例えばポリスチレン；ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体などのスチレン系共重合体；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；ポリアミド樹脂；フラン樹脂；エポキシ樹脂；キシレン樹脂等が挙げられる。
【０１００】
これらの樹脂は、単独で又は２種以上を混合して使用される。結着樹脂の主成分としては、スチレンと他のビニルモノマーとの共重合体であるスチレン共重合体であることが現像性や定着性の点で好ましい。
【０１０１】
本発明では、適当なモノマーを重合させることによって結着樹脂を生成し、これを用いても良い。例えば、スチレン共重合体のスチレンモノマーに対するコモノマーとしては、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドジテル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドのような二重結合を有するモノカルボン酸及びその置換体；マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレイン酸ジメチルのような二重結合を有するジカルボン酸及びその置換体；塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニルのようなビニルエステル；エチレン、プロピレン、ブチレンのようなエチレン系オレフィン；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンのようなビニルケトン；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ようなビニルエーテルが挙げられる。これらビニル単量体は単独で又は二種以上を混合して用いられる。
【０１０２】
スチレン共重合体は、ジビニルベンゼンのような架橋剤で架橋されていることが現像剤の定着温度領域を広げ、耐オフセット性を向上させる上で好ましい。
【０１０３】
また、本発明に用いられるトナー粒子を重合方法で製造する際に用いられる重合性単量体としては、ラジカル重合が可能なビニル系重合性単量体が用いられる。該ビニル系重合性単量体としては、単官能性重合性単量体或いは多官能性重合性単量体を使用することができる。
【０１０４】
単官能性重合性単量体としては、スチレン；α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、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、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレンなどのスチレン誘導体；メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｉｓｏ−プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｉｓｏ−ブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、ｎ−アミルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−ノニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジメチルフォスフェートエチルアクリレート、ジエチルフォスフェートエチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、２−ベンゾイルオキシエチルアクリレートなどのアクリル系重合性単量体；メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、ｉｓｏ−プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｉｓｏ−ブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、ｎ−アミルメタクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ｎ−ノニルメタクリレート、ジエチルフォスフェートエチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレートなどのメタクリル系重合性単量体；メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、ギ酸ビニルなどのビニルエステル；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などのビニルエーテル；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトンなどのビニルケトンが挙げられる。
【０１０５】
多官能性重合性単量体としては、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、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、２，２'−ビス（４−（アクリロキシ・ジエトキシ）フェニル）プロパン、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、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、２，２'−ビス（４−（メタクリロキシ・ジエトキシ）フェニル）プロパン、２，２'−ビス（４−（メタクリロキシ・ポリエトキシ）フェニル）プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタリン、ジビニルエーテル等が挙げられる。
【０１０６】
本発明においては、上記した単官能性重合性単量体を単独で或いは二種以上組み合わせて、又は上記した単官能性重合性単量体と多官能性重合性単量体とを組み合わせて使用する。多官能性重合性単量体は架橋剤として使用することも可能である。
【０１０７】
上記した重合性単量体の重合の際に用いられる重合開始剤としては、油溶性開始剤及び水溶性開始剤のいずれか一方又は両方が用いられる。例えば、油溶性開始剤としては、２，２'−アゾビスイソブチロニトリル、２，２'−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル、１，１'−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２'−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリルなどのアゾ化合物；アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、デカノニルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、プロピオニルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、シクロヘキサノンパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルヒドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイドの如きパーオキサイド系開始剤が挙げられる。
【０１０８】
水溶性開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、２，２'−アゾビス（Ｎ，Ｎ'−ジメチレンイソブチロアミジン）塩酸塩、２，２'−アゾビス（２−アミノジプロパン）塩酸塩、アゾビス（イソブチルアミジン）塩酸塩、２，２'−アゾビスイソブチロニトリルスルホン酸ナトリウム、硫酸第一鉄及び過酸化水素等が挙げられる。
【０１０９】
本発明においては、重合性単量体の重合度を制御するために、連鎖移動剤、重合禁止剤等をさらに添加し用いることも可能である。
【０１１０】
上記トナー粒子に用いられる架橋剤としては、二個以上の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられる。例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンのような芳香族ジビニル化合物；エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレートのような二重結合を二個有するカルボン酸エステル；ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンの如きジビニル化合物；及び三個以上のビニル基を有する化合物が挙げられる。これらは単独で又は２種以上の混合物として用いられる。
【０１１１】
なお、上記本発明で用いられるトナー粒子が重合法により製造される場合にはトナー粒子に縮合系樹脂を添加しても良い。縮合系樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド、セルロース等が挙げられる。より好ましくは、材料の多様性からポリエステルが望まれる。前記縮合系樹脂は、その種類等によって異なるが、結着樹脂１００質量部当たり０．０１〜２０質量部、より好ましくは０．５〜１０質量部使用するのが良い。
【０１１２】
上記トナー粒子に用いられる着色剤は、非磁性のものであれば特に限定されず、黒色着色剤としては、例えばカーボンブラックや、以下に示すイエロー、マゼンタ、及びシアン着色剤を用いて黒色に調色したもの等が挙げられる。
【０１１３】
イエロー着色剤としては、顔料系としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンスラキノン化合物、アゾ金属錯体メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ３、７、１０、１２、１３、１４、１５、１７、２３、２４、６０、６２、７４、７５、８３、９３、９４、９５、９９、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１１、１１７、１２３、１２８、１２９、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１６６、１６８、１６９、１７７、１７９、１８０、１８１、１８３、１８５、１９１：１、１９１、１９２、１９３、１９９等が好適に用いられる。染料系としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ｓｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ３３、５６、７９、８２、９３、１１２、１６２、１６３、Ｃ．Ｉ．ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｙｅｌｌｏｗ４２、６４、２０１、２１１等が挙げられる。
【０１１４】
マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、４８：２、４８：３、４８：４、５７：１、８１：１、１２２、１４６、１５０、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１、２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレッド１９が特に好ましい。
【０１１５】
シアン着色剤としては、フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、６０、６２、６６等が特に好適に利用される。
【０１１６】
これらの着色剤は、単独で又は混合して、さらには固溶体の状態で用いることができる。着色剤は、色相角、彩度、明度、耐候性、ＯＨＰ透明性、トナー中への分散性の点から選択される。着色剤の添加量は、着色剤の種類によって異なるが、結着樹脂１００質量部に対し１〜２０質量部であることが好ましい。
【０１１７】
上記本発明で用いられるトナー粒子は、示差熱分析における昇温時の吸熱曲線において、吸熱ピークが５０〜１２０℃の範囲に少なくともひとつあるものが好ましい。５０〜１２０℃に吸熱ピークを有するトナーは、上記シリカ粒子の添加量や他の外添剤の種類および量を調整することによって、より効果的にトナー帯電性をコントロールでき、より好ましい結果が得られる。
【０１１８】
トナー粒子の吸熱ピークが５０℃未満にあると、保存安定性が損なわれブロッキング等の問題が発生しやすい。また、吸熱ピークが１２０℃を超える温度にあると、定着時における離型効果が十分に発揮されない。５０〜１２０℃に吸熱ピークがあれば、１２０℃を超える温度域にさらに吸熱ピークがあってもかまわない。
【０１１９】
前記示差熱分析における吸熱ピークは、高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計で測定することができる。前記示差熱分析における吸熱ピークの測定には、例えばパーキンエルマー社製のＤＳＣ−７が使用できる。測定方法は、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−８２に準じて行う。
【０１２０】
本発明において吸熱ピーク温度とは、ＤＳＣ曲線において、プラスの方向のピーク温度のことであり、即ち、ピーク曲線の微分値が正から負にかわる際の０になる点を言う。ＤＳＣ曲線には、１回昇温させて前履歴をとった後、温度速度１０℃／ｍｉｎ、温度０〜２００℃の範囲で降温および昇温させたときに測定されるＤＳＣ曲線を用いる。
【０１２１】
トナー粒子の示差熱分析における吸熱ピークを５０〜１２０℃の範囲に有するように調整する手段としては、示差熱分析における吸熱ピークを５０〜１２０℃に有する化合物をトナー粒子中に内添させる手段が好ましい。示差熱分析における吸熱ピークを５０〜１２０℃に一つ以上有する物質としては、ワックスが好ましく用いられる。
【０１２２】
前記ワックスとしては、例えばパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタムなどの石油系ワックス及びその誘導体；モンタンワックス及びその誘導体；フィシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体；ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックス及びその誘導体；カルナバワックス、キャンデリラワックスなどの天然ワックス及びそれらの誘導体、高級脂肪族アルコールのアルコールワックス；ステアリン酸、パルミチン酸などの脂肪酸或いはその化合物；酸アミド及びその誘導体；エステル及びその誘導体；ケトン及びその誘導体；硬化ヒマシ油及びその誘導体；植物ワックス；及び動物ワックスが挙げられる。誘導体は酸化物や、ビニルモノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。本発明に用いられるトナー粒子中におけるワックスの含有量は、離型効果と帯電阻害性のバランスを考慮して、０．３〜３０質量％が好ましく、より好ましくは０．５〜２０質量％である。
【０１２３】
本発明に用いられるトナー粒子には、荷電制御剤を併用することによってさらに好ましい効果を加えることができる。
【０１２４】
トナー粒子を負荷電性に制御するものとしては、例えば、有機金属化合物、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸、オキシカルボン酸及びダイカルボン酸系の金属化合物がある。他には、芳香族オキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘導体類等がある。さらに、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、４級アンモニウム塩、カリックスアレーン、樹脂系帯電制御剤等が挙げられる。これらを単独で又は二種類以上を組み合わせて用いることができる。
【０１２５】
トナー粒子を正荷電性に制御するものとしては、例えば、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等によるニグロシン変性物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの４級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩などのオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料（レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物等）、高級脂肪酸の金属塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノスズボレート類、樹脂系帯電制御剤等が挙げられる。これらを単独で又は二種類以上を組み合わせて用いることができる。
【０１２６】
なお荷電制御剤の使用量は、用いる荷電制御剤の種類によって異なるが、結着樹脂１００質量部当たり０．０１〜２０質量部であることが好ましく、０．５〜１０質量部であることがより好ましい。荷電制御剤は、トナー粒子に配合（内添）しても良いし、又はトナー粒子と混合（外添）しても良い。
【０１２７】
トナー粒子および現像剤の平均粒径及び粒度分布は、例えばコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型あるいはコールターマルチサイザー（コールター社製）等を用い、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ＰＣ９８０１パーソナルコンピューター（ＮＥＣ製）を接続した測定装置で測定することができる。この測定では電解液が用いられるが、この電解液には、例えば１級塩化ナトリウムを用いて調製された１％ＮａＣｌ水溶液や、ＩＳＯＴＯＮ Ｒ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使用できる。
【０１２８】
測定法としては、前記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ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０．１〜５ｍｌ加え、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、前記コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により２μｍ以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出する。それから、本発明に係わる体積分布から求めた体積基準の重量平均粒径（Ｄ４）、個数分布から求めた個数基準の長さ平均粒径（Ｄ１）を求める。
【０１２９】
以下に本発明で用いられるトナー粒子の製造方法を示す。
前記非磁性一成分トナーの製造方法としては、少なくとも結着樹脂、着色剤を、加圧ニーダーやエクストルーダー、或いはメディア分散機等を用いて混練し、均一に分散させた後、機械的又はジェット気流下でターゲットに衝突させて所望のトナー粒径に微粉砕化させ、分級工程を経てトナー粒子を得る粉砕法が挙げられる。さらに円形度を高くする目的で、機械的手段を用いて所望の円形度にしトナー粒子を製造する製造方法や、上記微粉砕化の後に湿式又は乾式の熱球形化処理をする方法等が挙げられる。
【０１３０】
前記非磁性一成分トナーの製造方法としては重合法が挙げられる。前記非磁性一成分トナーの製造方法が重合法である場合には、特に制約を受けるものではないが、特公昭３６−１０２３１号公報、特開昭５９−５３８５６号公報、特開昭５９−６１８４２号公報に述べられている懸濁重合法を用いて直接トナーを生成する方法；単量体には可溶で水溶性重合開始剤の存在下で直接重合させてトナー粒子を生成するソープフリー重合法に代表される乳化重合法、等の製造方法によるトナー粒子の製造が挙げられる。また、マイクロカプセル製法のような界面重合法、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、コアセルベーション法等の製造方法も挙げられる。さらに、特開昭６２−１０６４７３号公報や特開昭６３−１８６２５３号公報に開示されているような、少なくとも一種以上の微粒子を凝集させ所望の粒径のものを得る界面会合法等が挙げられる。
【０１３１】
懸濁重合を行う場合には、通常単量体組成物１００質量部に対して水３００〜３０００質量部を分散媒体として使用するのが好ましい。用いる分散剤として例えば無機系酸化物として、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ、ドデシル硫酸ナトリウム等が挙げられる。
【０１３２】
有機系化合物としては例えばポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプン等が使用されている。これら分散剤あるいは分散助剤は、重合性単量体１００質量部に対して０．１〜５．０質量部を使用することが好ましい。
【０１３３】
これら分散剤の微細化のために０．００１〜０．１質量％の界面活性剤を併用しても良い。具体的には市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤が利用できる。より具体的には、例えばドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が好ましく用いられる。
【０１３４】
本発明の現像剤は、前述したトナー粒子とシリカ微粒子の他に、他の公知の外添剤をさらに含有していても良い。シリカ微粒子のような小粒径微粒子と併用してトナーと逆極性の微粒子を外添剤として用いる場合には、互いの粒子同士による凝集塊の発生を防止する目的と、耐久的使用時の後半において外添剤のトナー粒子中への埋没を防ぐスペーサー粒子の効果を狙って、前記微粒子は８０ｎｍ以上の粒径であることが特に好ましい。
【０１３５】
上記外添剤としての微粒子は、その性能を確実に発揮し、安定な帯電性を有するためには、トナー粒子に対して０．０５〜５．０質量％添加されることが好ましい。また、本発明に用いる逆極性微粒子は一種類だけを用いることに限定されるものではなく、複数の種類を併用することができる。
【０１３６】
前記微粒子としては、トナー粒子への帯電付与均一性から金属酸化物が好ましく用いられる。上記の金属酸化物の中でも、マグネシウム、アルミニウム、チタン、亜鉛、ジルコニウム、ストロンチウム、マンガンから選ばれる酸化物、及び前記金属の複合酸化物が、トナーへの帯電付与均一性において特に優れている。上記金属酸化物は、単独で用いても良いし、二種以上のものを併用して用いても良い。
【０１３７】
これらの中でも特に、ハイドロタルサイト類化合物、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、チタン酸ストロンチウム、酸化マンガンに代表される金属酸化物のいずれかは、トナーの帯電コントロール効果が高く、また、静電潜像担持体表面に微小な傷をつけ難く好ましい。
【０１３８】
特に、前記微粒子は、帯電コントロール性、静電潜像担持体表面への傷つけにくさ、帯電部材の汚染による画像不良防止の点で、ハイドロタルサイト化合物、酸化チタン、酸化アルミニウムのいずれかの酸化物であることがより好ましい。
【０１３９】
上記金属酸化物の帯電量は、絶対値で３０ｍＣ／ｋｇ以下であることが、トナーの帯電コントロール性がより高くなることから好ましい。
【０１４０】
上記金属酸化物は、表面が高級脂肪酸類、エステル類、カップリング剤又はオイルのような有機化合物により疎水化処理されたものを用いることができるが、帯電量の絶対値を低く抑えるために、未処理の親水性の金属酸化物も好ましく用いられる。
【０１４１】
上記金属酸化物の比表面積は、２．０〜１５０ｍ2／ｇであることが好ましい。２．０ｍ２／ｇ未満では十分な効果が得られず、１５０ｍ2／ｇを超えるとトナーの流動性が悪化し画像濃度ムラを起こすため好ましくない。ＢＥＴ比表面積の測定は、脱ガス装置バキュプレップ０６１（マイクロメソティック社製）を備えたＢＥＴ測定装置ジェミニ２３７５（マイクロメソティック社製）等公知の装置を用いて行う。
【０１４２】
また前記微粒子は、樹脂微粒子であっても良い。具体例としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、アクリレート樹脂、及びそれらの共重合体や、シリコーン樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド樹脂共重合体、フェノール樹脂等を挙げることができる。
【０１４３】
本発明の現像剤は、現像性や耐久性を向上させるために、無機粉体をさらに含有してもよい。このような無機粉体としては、例えばマグネシウム、亜鉛、アルミニウム、セリウム、コバルト、鉄、ジルコニウム、クロム、マンガン、ストロンチウム、錫、アンチモン等の金属酸化物；チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム等の複合金属酸化物；硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム等の金属塩；カオリン等の粘土鉱物；アパタイト等のリン酸化合物；シリカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素等のケイ素化合物が挙げられる。
【０１４４】
同様の目的で、本発明の現像剤には、有機粒子や複合粒子を添加することもできる。このような有機粒子や複合粒子としては、例えばポリアミド樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、ウレタン粒子、メラミン−ホルムアルデヒド粒子、アクリル粒子等の樹脂粒子；ゴム、ワックス、脂肪酸系化合物、樹脂等と金属、金属酸化物、塩、カーボンブラック等の無機粒子とからなる複合粒子；ポリフッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂；フッ化カーボン等のフッ素化合物；ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩；脂肪酸、脂肪酸エステル等の脂肪酸誘導体；硫化モリブデン、アミノ酸及びアミノ酸誘導体等が挙げられる。
【０１４５】
上記したシリカ微粒子以外の外添剤、無機粉体、有機粒子および複合粒子は、単独で用いても、また、複数併用しても良い。さらに必要に応じ疎水化処理（オイル、カップリング）をしてもかまわない。
【０１４６】
シリカ微粒子や他の添加剤をトナー粒子に添加する際の撹拌方法としては、前記添加剤を外添したときに前記トナー粒子に機械的に付着させるものであれば特に限定するものでなく、公知の撹拌装置を用いて行うことができる。好ましくは、ヘンシェルミキサーやホモジナイザー等が用いられ、より好ましくは、ヘンシェルミキサーが用いられる。外添強度は回転数、バッフル版の角度、及び攪拌時間を制御して行い、他の外添剤との相互作用も十分に考慮して、シリカ微粒子の遊離率をコントロールすることが好ましい。
【０１４７】
以下、図面を参照して上記本発明の現像剤を用いた本発明の画像形成方法をより具体的に説明する。図１および図２は、本発明の画像形成方法が好適に用いられる画像形成装置の第１の実施形態を表す図である。
【０１４８】
図２は本実施形態の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。まず、図２を用いて本実施形態の画像形成装置の構成を説明する。本実施形態の画像形成装置は、像担持体の被露光部に現像剤を付着させて可視化する反転現像系であり、負帯電性の現像剤を担持した現像剤担持体を像担持体に当接させて現像を行う一成分画像形成装置である。
【０１４９】
本発明で用いる画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム１、この感光ドラム１表面を一様帯電する帯電ローラ２、帯電ローラ２によって一様帯電された感光ドラム１表面を露光して静電潜像を形成する露光器３、感光ドラム１表面の静電潜像に現像剤を転移させる現像手段としての現像器４、感光ドラム１表面に転移された現像剤を転写紙に転写する転写ローラ５、転写紙に転写された現像剤を転写紙に定着する定着器７、および転写紙への現像剤の転写が行われた後に感光ドラム１表面に残留した現像剤を除去するクリーニング手段６を有する。
【０１５０】
図２において、像担持体としての感光ドラム１は矢印ｘ方向に回転可能である。感光ドラム１は一次帯電器である帯電ローラ２により、表面が負極性に一様帯電される。そして、感光ドラム１の回転に伴って、一様に帯電された表面は露光器３により露光される。被露光部の電荷が消失することで、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。
【０１５１】
４は現像手段としての現像器であり、静電潜像の被露光部に現像剤を転移させ、静電潜像を可視像化する現像手段である。用いられる現像剤は非磁性一成分現像剤を用いる。また、本実施形態は被露光部に現像剤を転移させる所謂反転現像系である。
【０１５２】
感光ドラム１上に転移した現像剤は転写帯電器としての転写ローラ５により転写紙Ｐに転移される。転写されずに感光ドラム１上に残った現像剤はクリーニング手段６により感光ドラム１上より除去される。一方、転写紙Ｐ上の現像剤は定着器７により熱溶融され転写紙Ｐ上に固着し、永久画像となる。
【０１５３】
現像器４は現像剤担持体としての現像ローラ８、現像ローラ８に現像剤を供給する供給ローラ１２、現像剤規制部材としての現像ブレード９、供給ローラ１２側にトナーを搬送する撹拌部材１３、現像ローラ８を回転させるモータ１５、現像ローラ８に電圧を印加する電圧印加手段としての現像バイアス電源１０、現像ブレード９に電圧を印加する電圧印加手段としてのブレードバイアス電源１１、現像バイアス電源１０およびブレードバイアス電源１１の動作を制御する電圧制御手段としての制御装置１４を有する。
【０１５４】
現像ローラ８は駆動装置としてのモータ１５により矢印ｙ方向に回転可能である。現像ローラ８は感光ドラム１表面に当接して現像を行う所謂接触現像を用いるものであることから、現像ローラ８はゴム等の弾性を有することが望ましい。本実施形態では、現像ローラ８には現像バイアス電源１０から約−４００Ｖの電圧が供給される。感光ドラム１上の被露光部電位と現像バイアス電源１０から供給される電位差により現像ローラ８上の現像剤が感光ドラム１上の被露光部に転移する。
【０１５５】
現像ブレード９は金属薄板からなり、薄板のバネ弾性を利用して現像ローラ８に接触当接される。金属薄板の材質は、ステンレス鋼、リン青銅等が使用可能であるが、本実施形態においては、厚さ０．１ｍｍのリン青銅薄板を用いる。現像ブレード９と現像ローラ８の摺擦によりトナーは摩擦帯電されて電荷を付与されると同時に層厚規制される。現像ブレード９には、ブレードバイアス電源１１から所定の電圧が供給される。なお、現像ブレード９に印加される電圧については後述する。
【０１５６】
１４は制御装置（制御手段）である。制御装置１４は現像ローラ８の回転駆動の制御、並びに電圧印加手段としての現像バイアス電源１０およびブレードバイアス電源１１の電圧値等の制御などを行う。
【０１５７】
図１は本実施形態に係るシーケンスを示す図である。図１は図２の画像形成装置を用いて２枚を連続プリントした場合を示したものである。図１において、感光ドラム回転のグラフおよび現像ローラ回転のグラフはそれぞれ、上に凸のとき（すなわちＯＮの時）に感光ドラム１または現像ローラ８が回転駆動されることを示している。
【０１５８】
なお、本実施形態においては、感光ドラム１と現像ローラ８が常時当接した状態であるため、感光ドラム１の回転と現像ローラ８の回転が同期して行われる。しかし、感光ドラムと現像ローラが常時離間している所謂非接触現像の場合や、接触現像であっても離間可能な機構を有している場合には、感光ドラム１と現像ローラ８の回転は非同期で行われる。本発明で用いられる現像方式は上記いずれのものであってもよく、現像方式に求められる特性に応じて適宜選択される。
【０１５９】
図１において、不図示のパーソナルコンピュータ等からプリント出力の要請がされると、感光ドラム１及び現像ローラ８の回転開始に伴って現像バイアス電源１０及びブレードバイアス電源１１から約−４００Ｖの同電位がそれぞれ印加される。現像ローラ８等の回転開始当初は、まだ画像を描き出す前の準備回転の時間であり、非画像形成時である。
【０１６０】
画像形成時とは、転写紙Ｐの余白領域を除いた部分にトナー像を形成するための各工程の時間をいう。また、非画像形成時とは、画像形成時を除き、かつ現像ローラが回転しているときをいう。たとえば、準備前回転、準備後回転、または、プリントとプリントの間に相当する所謂「紙間」などが非画像形成時に該当する。
【０１６１】
準備前回転が開始され、現像バイアス電源１０及びブレードバイアス電源１１から約−４００Ｖの電圧が印加された後、ブレードバイアス電源１１には現像ローラ８に印加される電圧よりもトナー粒子の帯電極性側に高い電圧が一瞬、印加される。前述したようにこのときの現像ローラ８に印加される電圧と現像ブレード９に印加される電圧の差（現像ローラ８と現像ブレード９との電位差）は６０〜５００Ｖであることが好ましい。本実施形態ではこの電位差を２００Ｖとし、現像ブレード９に約−６００Ｖの電圧を印加する。また、この非画像形成時に現像ブレード９に印加される、現像ローラよりも高い電圧の印加時間は画像形成に悪影響を及ぼさない範囲で、画像形成装置のプロセススピードや現像剤の現像ブレード９への付着のしやすさ等により適宜選択されるものであり、特に限定されるものではないが、５ｍｓｅｃ〜数秒の範囲であることが好ましい。なお、本実施形態ではこの印加時間を３００ｍｓｅｃとする。
【０１６２】
このように、転写紙Ｐ上の画像に影響を及ぼさない時間である非画像形成時に、現像ブレード９に−６００Ｖを、現像ローラ８には−４００Ｖを印加する。すなわち、本実施形態では負帯電性の粒子（トナー及び外添剤）にとって現像ブレード側から現像ローラ側へ転移可能な電位差が供給されることになる。従って、現像ローラの回転開始直後に現像ブレード９に付着する（現像ローラと現像ブレード当接部から固定端側：図７中ａ部）負極性外添剤は現像ローラ８側へ転移されることになる。
【０１６３】
現像ブレード９に−６００Ｖを、現像ローラ８には−４００Ｖを一瞬印加した後は、現像バイアス電源１０とブレードバイアス電源１１の電圧はほぼ同電位の−４００Ｖとなり、１枚目の画像形成領域となり画像形成が行われる（画像形成時）。この画像形成時は、現像ローラ８及び現像ブレード９は略同電位であるため、現像ローラ８の回転動作により現像ブレード９の当接部から固定端側に、トナー層のもつ電荷によって負極性の外添剤が転移する。しかしながら、反転トナーや正極性外添剤等が現像ブレード９に付着することはない。
【０１６４】
１枚目の画像形成時が終了すると、次の画像形成との間の所謂「紙間」といわれる領域になる。この紙間において、準備前回転と同様に３００ｍｓｅｃ間、現像ブレード９に−６００Ｖの電圧が印加される。この現像ブレード９に印加された電圧により、１枚目の画像形成中に現像ブレード９の当接部から固定端側に付着した負極性外添剤は現像ローラ８側に転移することとなる。これは、現像ローラ８が回転している間に行われていることから、再び現像ブレード９側に負極性外添剤が戻ることはない。
【０１６５】
そして、１枚目の画像形成と同様に２枚目の画像形成が行われる。画像形成時においては、前述同様に負極性外添剤が現像ブレード９の当接部から自由端先端に付着堆積していく。
【０１６６】
２枚目の画像形成が終了すると、次回のプリントのための準備後回転になる。このときも準備前回転及び紙間と同様に３００ｍｓｅｃ間、現像ブレード９に−６００Ｖの電圧が印加される。この現像ブレード９に印加された電圧により、１枚目の画像形成中に現像ブレード９の当接部から固定端側付着した負極性外添剤は現像ローラ８側に転移することとなる。これは、現像ローラ８が回転している間に行われていることから、再び現像ブレード９側に負極性外添剤が戻ることはない。
【０１６７】
そして準備後回転動作が終了して、現像ローラ８と感光ドラム１の回転が停止する。
【０１６８】
このように、画像形成時に現像ブレード９の当接部から固定端側付着した負極性外添剤を、非画像形成時に現像ブレード９と現像ローラ８間に一瞬電位差を設けて現像ローラ８側に戻すことで、現像ブレード９をリフレッシュすることが可能となる。その結果、現像ブレード当接部から固定端側に付着した負極性外添剤を堆積させることがないため、現像ブレード９へのトナー融着を防止することが可能となる。
【０１６９】
また、現像ブレード９と現像ローラ８間に一瞬電位差をもうけるタイミングとして、非画像形成時としているのは、同電位から電位差を付けるようにした場合に、現像ローラ８上に規制されるトナー担持量が変化してしまい、画像上では濃度の段差が発生するためである。
【０１７０】
また、非画像形成時において、現像ブレード９に現像ローラ８よりも高い電圧を印加する時間は毎回設ける必要はなく、例えば画像形成前の準備前回転時に行う、準備後回転時のみ行う等、適宜行うことが可能である。また、この電圧印加の回数は本実施形態においては３００ｍｓｅｃの１回のみであるが、例えば準備前回転中に複数回の電位差を設けることも可能である。
【０１７１】
なお、本実施形態では現像剤規制部材（現像ブレード９）および現像剤担持体（現像ローラ８）のそれぞれに別個の電圧印加手段（現像バイアス電源１０およびブレードバイアス電源１１）を設けた構成としているが、同一の電圧印加手段によって現像剤規制部材および現像剤担持体に電圧を印加する構成であってもよく、特に限定されるものではない。
【０１７２】
また本発明の画像形成方法で用いられる現像手段を画像形成装置本体に着脱自在なカートリッジとして構成することも好ましい。この場合、現像手段のみをカートリッジ化した現像カートリッジとしてもよいし、現像手段に加えて像担持体、帯電手段、クリーニング手段などを一体化したプロセスカートリッジとしてもよい。これにより、トナー補給や寿命を過ぎた現像器の交換等、諸々メンテナンス作業に係わる使用者の労力を軽減し、簡単な操作で安定した出力画像が得られる様になる。
【０１７３】
図３〜図５は本発明の画像形成方法を好適に用いられる画像形成装置の第２の実施形態を示す図である。以下これらの図を参照して、本発明の画像形成方法の第２実施形態について説明する。なお、この第２実施形態の画像形成装置において第１実施形態で用いた部材と同一部材には同一の番号を付して説明を省略する。
【０１７４】
図３は本第２実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。この画像形成装置は、カラー画像形成装置であり、像担持体としての感光ドラム１、この感光ドラム１表面を一様帯電する帯電ローラ２、帯電ローラ２によって一様帯電された感光ドラム１表面を露光して静電潜像を形成する露光器３、感光ドラム１表面の静電潜像に現像剤を転移させる現像手段としての現像器２２、感光ドラム１表面に転移された現像剤が転写される中間転写体２４を有する。
【０１７５】
現像器２２は回転支持体としてのロータリ２２ｘとイエロー現像カートリッジ２２ａとマゼンタ現像カートリッジ２２ｂとシアン現像カートリッジ２２ｃとブラック現像カートリッジ２２ｄとからなる。
【０１７６】
本実施形態にて画像形成装置は、電子写真方式のカラープリンタであり、不図示のパーソナルコンピュータやワークステーション等からの画像データを基にイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの４色に分解し、分解された画像データにより順次各色のトナー像を感光ドラム１表面に形成し、それらを中間転写体２４上に重ね合わせ、紙などの転写材（記録媒体）に一括転写してフルカラー画像を得る。本実施形態の画像形成装置は、ロータリ２２ｘ内に複数の現像手段、即ち、現像カートリッジ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを搭載して構成される現像装置を採用した、所謂、ロータリ方式のカラープリンタとされる。
【０１７７】
図３において、画像形成装置は、像担持体としての光導電性の有機感光ドラム１を備える。画像形成動作に入ると、感光ドラム１は矢印ｑの方向に回転駆動される。この感光ドラム１表面は、接触帯電手段としての帯電ローラ２の芯金にバイアスを印加することによって、所定の暗部電位に一様に帯電される。次に、第１色目のイエロー（Ｙ）の画像データに応じて、露光器３によりＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビームにより走査露光が施され、明部電位として第１の静電潜像が形成される。
【０１７８】
このように形成された静電潜像は、現像器２２のロータリ２２ｘ内に装着された現像手段（現像カートリッジ）により現像され、可視化される。このロータリ２２ｘは、第１色目の現像剤としてイエロー（Ｙ）トナーが収容された第１の現像カートリッジ２２ａ、第２色目の現像剤としてマゼンタ（Ｍ）トナーが収容された第２の現像カートリッジ２２ｂ、第３色目の現像剤としてシアン（Ｃ）トナーが収容された第３の現像カートリッジ２２ｃ、第４色目の現像剤としてブラック（Ｂｋ）トナーが収容された第４の現像カートリッジ２２ｄを搭載して一体化した構成となっている。このロータリ２２ｘは矢印ｒの方向に回転移動することにより、それぞれの色のトナー画像形成時に対応する現像カートリッジが感光ドラム１に対向する構成となっている。
【０１７９】
感光ドラム１と対向する現像位置に位置された現像カートリッジ（２２ａ、２２ｂ、２２ｃまたは２２ｄ）は、所定の層厚に規制された現像剤を担持する現像剤担持体としての現像ローラがモータ２３によりそれぞれ回転駆動され、この現像ローラの芯金に所定の電圧（現像バイアス）が印加されることにより現像が行われる。また、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各現像カートリッジ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、それぞれ一つのカートリッジ（現像カートリッジ）として、その消耗度合いにより個々に交換可能となっている。
【０１８０】
先ず、前記第１の静電潜像は、第１色目の現像剤としてＹトナーが内包された第１の現像カートリッジ２２ａにより現像、可視化される。現像方法としては、接触／非接触を問わず用いることができるが、本実施形態ではイメージ露光と反転現像とを組み合わせた非磁性１成分トナーによる接触現像法を用いている。
【０１８１】
この可視化された第１色目のトナー像は、第２の像担持体としての中間転写体２４とのニップ部である第１の転写部位において、中間転写体２４の表面に静電転写（１次転写）される。中間転写体２４は、シリンダー上に導電弾性層と離型性を有する表層とを順次積層して形成されている。
【０１８２】
中間転写体２４は、通紙可能な最大転写材の長さよりも長い周長を有し、感光ドラム１に対して所定の押圧力をもって圧接されつつ、感光ドラム１の周速度と略等速の周速度をもって感光ドラム１の回転方向に対して逆方向（図３の矢印ｓの方向）に回転駆動される（接触部位では感光ドラム１表面と中間転写体２４表面は同方向に移動する）。
【０１８３】
そして、前記のように感光ドラム１表面に形成されたトナー像は、中間転写体２４のシリンダー部に対して現像剤の帯電極性とは逆極性の電圧（１次転写バイアス）が印加されることにより、中間転写体２４表面に静電転写（１次転写）される。なお、１次転写が終了した感光ドラム１表面に残留するトナーは、クリーニング手段６によって除去され、次の潜像形成に備える。
【０１８４】
引き続き同様な工程を繰り返し、その都度、Ｍトナーにより現像された第２色目のトナー像、Ｃトナーにより現像された第３色目のトナー像、Ｂｋトナーにより現像された第４色目のトナー像が順次中間転写体２４表面に転写、積層されることによりカラートナー像が形成される。
【０１８５】
その後、中間転写体２４表面に対して離間状態にあった転写ベルト１８が所定の押圧力をもって中間転写体２４表面に圧接、駆動回転される。前記転写ベルト１８は、転写ローラ１７を内包する。前記転写ローラ１７に対しては、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧（２次転写バイアス）が印加されることにより、所定のタイミングで搬送されてくる転写紙Ｐ表面に、中間転写体２４表面に積層されているカラートナー像が一括転写（２次転写）され、この転写紙Ｐは定着器７へと搬送される。転写紙Ｐは、トナー像が定着器７にて永久画像として定着された後機外へと排出され、所望のカラープリント画像が得られる。
【０１８６】
また、２次転写が終了した中間転写体２４表面に残存するトナーは、所定のタイミングで中間転写体２４表面に対して当接状態となる中間転写体クリーニング装置１６により除去される。
【０１８７】
図５は、本実施形態で用いる現像手段であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋのトナーをそれぞれ収容した現像カートリッジ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの構成を示す概略断面図であり、この現像カートリッジ２２ａ〜２２ｄは、図３に示した画像形成装置であるロータリ方式のカラープリンタに対し、不図示の現像カートリッジ交換用カバーを開閉することで着脱可能な構成とされ、図３中では、取り出し位置にあるシアン現像カートリッジ２２ｃを上方の矢印Ｄ方向に取り出すことができる。
【０１８８】
図３に示すロータリ方式のカラープリンタにおいては、取り出し位置にて現像カートリッジの着脱を行う必要があり、図中シアン現像カートリッジ２２ｃ以外のイエロー、マゼンタ、ブラック現像カートリッジである２２ａ、２２ｂ、２２ｄを交換する際には、ロータリ２２ｘを回転させて取り出したいカートリッジを着脱位置（図３中２２ｃの位置）に移動させる必要がある。
【０１８９】
以下、説明を簡略化するためＹトナーの現像カートリッジ２２ａについて説明するが、他色の現像カートリッジ２２ｂ，２２ｃ，２２ｄについても同様である。
【０１９０】
図５に示す本実施形態の現像カートリッジ２２ａは、現像剤として非磁性一成分のＹトナーを収容させてある反転現像手段である。この現像カートリッジ２２ａは、図中矢印ｅ方向に回転しながら感光ドラム１に接触して現像を行う現像ローラ８ａ、図中ｆ方向に回転することによって現像ローラ８ａに現像剤を供給する現像剤供給手段としての供給ローラ１２ａ、現像ローラ８ａ上の現像剤の塗布量及び帯電量を規制する現像剤規制部材としての現像ブレード９ａ、現像剤を供給ローラ１２ａに供給すると共に撹拌する撹拌部材１３ａを備えている。
【０１９１】
図４は本実施形態に係るシーケンスを示す図である。図４は上記４色のカラートナーによってフルカラー画像が１枚プリントされる場合を示したものである。図４において、不図示のパーソナルコンピュータ等からプリント出力の要請がされると、感光ドラム１が回転するとともに、１色目の現像カートリッジ２２ａを感光ドラム１の対向位置に移動させるためにロータリ２２ｘが回転を開始する。
【０１９２】
１色目（イエロー）の現像カートリッジ２２ａが感光ドラム１の対向位置にくると、現像ローラ８ａが準備前回転を始める。それと同時に、制御部（制御手段）２１の制御に従って電圧印加手段としての現像バイアス電源１９とブレードバイアス電源２０から電圧が供給される。このとき、現像バイアス電源１９からは現像ローラ８ａに約−４００Ｖの電圧が印加され、ブレードバイアス電源２０からは現像ブレード９ａに−６００Ｖをピークとした鋸波状の電圧が印加される。ブレードバイアス電源２０から印加される鋸波状の電圧は２波印加され、その周期は１波あたり２００ｍｓｅｃである。
【０１９３】
転写紙Ｐ上の画像に影響を及ぼさない時間である非画像形成時に、現像ブレード９ａに−６００Ｖをピークとした鋸波状の電圧を、現像ローラ８ａには−４００Ｖの電圧を印加する。すなわち、本実施形態では負帯電性の粒子（トナー及び外添剤）にとって現像ブレード９ａ側から現像ローラ８ａ側へ転移可能な電位差が供給されることになる。従って、現像ローラ８ａの回転開始直後に現像ブレード９ａに付着する負極性外添剤は現像ローラ８ａ側へ転移されることになる。
【０１９４】
現像ブレード９ａに−６００Ｖ（鋸波）が、現像ローラ８ａには−４００Ｖが一瞬印加された後は、現像バイアス電源１９とブレードバイアス電源２０とから印加される電圧はほぼ同電位の−４００Ｖとなり、１色目の画像形成領域に対して画像形成が行われる（画像形成時）。この画像形成時においては、現像ローラ８ａ及び現像ブレード９ａは略同電位であるため、現像ローラ８ａの回転動作により現像ブレード９ａの当接部から固定端側に、現像剤層のもつ電荷によって負極性の外添剤が転移する。しかしながら、反転トナーや正極性外添剤等が現像ブレード９ａに付着することはない。
【０１９５】
１色目の画像形成が終了すると、現像カートリッジ２２ａの準備後回転となり、このときにブレードバイアス電源２０からは−６００Ｖをピークとした鋸波状の電圧が現像ブレード９に１波印加される。この動作により、画像形成中にイエロー現像カートリッジ２２ａの現像ブレード９ａに付着した負極性外添剤を現像ローラ８ａ側に転移させ、現像ブレード９ａをリフレッシュ可能である。
【０１９６】
現像ローラ８ａの回転はオフされ、次の色（マゼンタ）の画像形成との間にロータリ２２ｘが回転を行う。このロータリ２２ｘの回転時においては、現像バイアス電源１９及びブレードバイアス電源２０からの電圧供給はオフされる。２色目（マゼンタ）の現像カートリッジ２２ｂが感光ドラム１の対向位置まで移動すると、ロータリ２２ｘの回転が終了し、現像カートリッジ２２ｂはこの対向位置で停止する。
【０１９７】
そして、１色目（イエロー）の時と同様に、現像ローラ８ｂが準備前回転を始める。それと同時に、現像バイアス電源１９とブレードバイアス電源２０から電圧が供給される。このとき、現像バイアス電源１９からは約−４００Ｖの電圧が印加され、ブレードバイアス電源２０からは−６００Ｖをピークとした鋸波状の電圧が印加される。ブレードバイアス電源２０から印加される鋸波状の電圧は２波印加され、周期は１波あたり２００ｍｓｅｃ印加である。そして、１色目の画像形成と同様に２色目の画像形成が行われる。画像形成時においては、前述同様に負極性外添剤が現像ブレード９ｂの当接部から自由端先端に付着堆積していく。上記動作を４色目まで行う。
【０１９８】
このように、各色の準備前回転時に前回の画像形成時に現像ブレード上に付着した負極性外添剤を現像ローラ側に転移させることで、現像ブレードへの外添剤の堆積を防止し、安定した画像形成装置を提供できる。
【０１９９】
４色目まで画像形成が終了すると、４色目の準備後回転となり、前記同様ブレードバイアス電源２０からは−６００Ｖをピークとした鋸波状の電圧が１波印加される。その後、現像ローラ８ｄの回転はオフされ、ロータリ２２ｘが回転する。このロータリ２２ｘの回転前に、現像バイアス電源１９及びブレードバイアス電源２０からの電圧供給はオフされる。
【０２００】
画像形成が終了し、ロータリ２２ｘの回転が終了すると、中間転写体２４や感光ドラム１等が次回のプリントのための本体後回転になり、本体後回転が終了すると感光ドラム１は停止する。
【０２０１】
【実施例】
以下に実施例を挙げてより具体的に本発明を説明するが、これは本発明を何ら限定するものではない。
まず、実施例で用いられる現像剤の製造方法を説明する。
〈現像剤の製造例１〉
高速撹拌装置ＴＫ−ホモミキサーを具備した２リットル用四つ口フラスコ中に、イオン交換水９１０質量部とＮａ3ＰＯ4水溶液を添加し、回転数を９０００ｒｐｍに調整し、６３℃に加温した。ここにＣａＣｌ2水溶液を徐々に添加し、微小な難水溶性分散剤Ｃａ3（ＰＯ4）2を含む水系分散媒体を調製した。
【０２０２】
・スチレン単量体 ８０質量部
・２−エチルヘキシルアクリレート単量体 ２０質量部
・ジビニルベンゼン単量体 ０．２５質量部
・飽和ポリエステル樹脂 １０質量部
（テレフタル酸−プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡ、酸価１５ｍｇＫＯＨ／ｇ）
・カーボンブラック（一次粒子径４０ｎｍ） ８質量部
・離型剤（ベヘン酸ベヘニル） １０質量部
・ベンジル酸金属錯体 ２．０質量部
【０２０３】
ボールミルを用い上記材料を３時間分散させた後、ボールミルより内容物を単離した。この内容物に対して、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）３質量部を添加して重合性単量体組成物とし、これを上記水系分散媒体中に投入し、回転数９０００ｒｐｍを維持しつつ造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ６５℃で４時間反応させ、その後に８０℃で５時間重合させ、更に８０℃で１３．３ｋＰａ（１００Ｔｏｒｒ）以下の圧力で減圧蒸留した。
【０２０４】
反応終了後、懸濁液を冷却し、塩酸を加えて難水溶性分散剤Ｃａ3（ＰＯ4）2を溶解し、濾過、水洗、乾燥し、その後に風力分級によって所望の粒度に分級し、トナー粒子（１）を得た。
【０２０５】
上記トナー粒子（１）１００質量部に対して、流動性向上剤として原体に対して２０％のシリコーンオイルで処理した、ＢＥＴ比表面積が１３０ｍ2／ｇの疎水性シリカ微粒子１を１．３質量部と、一次粒子径が３００ｎｍの酸化チタン化合物０．２質量部を加え、ヘンシェルミキサー（三井三池化工機社製）にて周速４３ｍ／ｓの回転速度で３分間混合し、上記各粉体をトナー粒子（１）表面に均一に固着させ、現像剤Ｎｏ．１を得た。現像剤Ｎｏ．１の平均粒子径は６．５μｍ、粒径が４μｍ以下の粒子の個数％が７．５％、シリカ微粒子の遊離率が２．７％であった。その他の物性値は表２に示す。
【０２０６】
〈現像剤の製造例２、３〉
現像剤の製造例１において、添加するシリカ微粒子の種類と添加量を表２に示すように変えた以外は上記製造例１と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．２および現像剤Ｎｏ．３を得た。各現像剤Ｎｏ．２およびＮｏ．３の物性値を表２に示す。なお、表２中で用いた各シリカ微粒子の物性は表１に示す。
【０２０７】
〈現像剤の製造例４〉
現像剤の製造例１において、難水溶性分散剤の量を調整することにより、平均粒径が５．５μｍであり、粒径が４μｍ以下の粒子の個数％が２０％のトナー粒子（４）を得た。このトナー粒子（４）１００質量部に対して、シリカ微粒子４および酸化チタン化合物を表２に示す添加量で添加し、ヘンシェルミキサーにて周速２０ｍ／ｓの回転速度で３分間混合した以外は、製造例１と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．４を得た。現像剤Ｎｏ．４の物性値を表２に示す。なお、表２中で用いたシリカ微粒子４の物性は表１に示す。
【０２０８】
〈現像剤の製造例５〉
・スチレン−ブチルアクリレート共重合体（８０／２０） １００部
・カーボンブラック（一次粒子径４０ｎｍ） ８部
・低分子量ポリプロピレン ５部
・ベンジル酸金属錯体 ２部
上記成分をバンバリーミキサーにより溶融混練し、冷却後、ジエットミルにより微粉砕を行い、さらに、微粉砕物を風力分級によって所望の粒度に分級し、トナー粒子（５）を得た。
【０２０９】
上記トナー粒子（５）１００質量部に対して、流動性向上剤として原体に対して２０％のシリコーンオイルで処理した、ＢＥＴ比表面積が１３０ｍ2／ｇの疎水性シリカ微粒子１を１．３質量部と、一次粒子径が４００ｎｍのハイドロタルサイト化合物０．２質量部を加え、ヘンシェルミキサーにて周速４３ｍ／ｓの回転速度で３分間混合し、上記各粉体をトナー粒子（５）表面に均一に固着させ、現像剤Ｎｏ．５を得た。現像剤Ｎｏ．５の平均粒子径は６．７μｍ、粒径が４μｍ以下の粒子の個数％が８．９％、シリカ微粒子の遊離率が２．４％であった。その他の物性値は表２に示す。
【０２１０】
〈現像剤の製造例６、７〉
現像剤の製造例５において、添加するシリカ微粒子及びその他の外添剤の種類と添加量を表２に示すように変え、さらに混合装置をサイクロミックス（ホソカワミクロン社製）に変更し、現像剤の製造例６は周速２５ｍ／ｓの回転速度で３分間、現像剤の製造例７は周速１５ｍ／ｓの回転速度で３分間混合した以外は上記製造例５と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．６および現像剤Ｎｏ．７を得た。各現像剤Ｎｏ．６およびＮｏ．７の物性値を表２に示す。
【０２１１】
〈現像剤の製造例８〉
・ポリエステル樹脂（１） ７０質量部
［ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン／ポリオキシエチレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン／テレフタル酸／フマール酸／トリメリット酸から生成されたポリエステル樹脂（酸価１０．８ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｔｇ＝６５℃、Ｍｗ＝４５０００、Ｔｍ＝１０５℃）］
・カーボンブラック（一次粒子径４０ｎｍ） ３０質量部
【０２１２】
上記材料をニーダー型ミキサーに仕込み、混合しながら非加圧下で１２０℃に昇温し、十分に前混合した。その後、三本ロールで二回混練し、第一の混練物を得た。
【０２１３】
・第一の混練物 １６．７質量部
（混練物１００質量部中の着色剤の含有量３０質量部）
・ポリエステル樹脂（１） ８８．３質量部
・離型剤 ５質量部
［ポリエチレン誘導体、Ｍｎ１０００、酸価０．６ｍｇＫＯＨ／ｇ］
・ジ−アルキルサリチル酸のアルミニウム錯体 ４質量部
上記材料をヘンシェルミキサーにより十分予備混合し、二軸式押し出し機で溶融混練し、溶融混練物を冷却し、冷却後ハンマーミルを用いて固化物を約１〜２ｍｍ程度に粗粉砕し、次いでエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。、さらに、微粉砕物を風力分級によって所望の粒度に分級し、トナー粒子（８）を得た。
【０２１４】
このトナー粒子（８）１００質量部に対し、流動性向上剤として原体に対して３５％のシリコーンオイルで処理した、ＢＥＴ比表面積が１５０ｍ2／ｇの疎水性シリカ微粉体４を１．０質量部と、一次粒子径が３０ｎｍの酸化チタン化合物０．１質量部を加え、ヘンシェルミキサーにて周速２０ｍ／ｓの回転速度で３分間混合し、上記各粉体をトナー粒子（８）に均一に固着させ、現像剤Ｎｏ．８を得た。
【０２１５】
現像剤Ｎｏ．８の円相当個数平均径は５．７μｍであり、粒径が４μｍ以下の粒子の個数％が１８％であった。その他の物性値を表２に示す。
【０２１６】
〈現像剤の製造例９〉
現像剤の製造例８において、添加するポリエステル樹脂を、［ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン／テレフタル酸／フマール酸／トリメリット酸から生成されたポリエステル樹脂（酸価１５．２ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｔｇ＝６３、Ｍｗ＝１８０００、Ｔｍ＝１０３℃）］に変更した以外は上記製造例８と同様の方法を用いて微粉砕物を得た。得られた微粉砕物を、ローターを回転して機械的衝撃力を与える方式の表面改質装置を用いて、１６００ｒｐｍ（周速８０ｍ／ｓｅｃ）で３分間、バッチ式により表面処理した。次いで風力分級によって所望の粒度に分級し、トナー粒子（９）を得た。
【０２１７】
このトナー粒子（９）に対して、添加するシリカ微粒子および酸化チタン化合物の種類と添加量を表２に示すように変え、ヘンシェルミキサー（三井三池化工機社製）にて周速２５ｍ／ｓの回転速度で３分間混合した以外は上記製造例８と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．９を得た。各現像剤９の物性値を表２に示す。
【０２１８】
〈現像剤の製造例１０〜１２〉
現像剤の製造例１において、添加する着色剤を製造例１０ではＣ．Ｉ．ピグメントイエロー９３に、製造例１１ではＣ．Ｉ．ピグメントレッド５３に、製造例１２ではＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３に変更した以外は製造例１と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．１０〜Ｎｏ．１２を得た。各現像剤の物性値を表２に示す。
【０２１９】
〈現像剤の製造例１３〜１５〉
現像剤の製造例５において、添加する着色剤を製造例１３はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー９３に、製造例１４はＣ．Ｉ．ピグメントレッド５３に、製造例１５はＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３に変更する以外は製造例５と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．１３〜Ｎｏ．１５を得た。各現像剤の物性値を表２に示す。
【０２２０】
〈現像剤の製造例１６〉
現像剤の製造例１において、添加するシリカ微粒子の種類を表２に示すように変えた以外は上記製造例１と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．１６を得た。現像剤Ｎｏ．１６の物性値を表２に示す。なお、表２中で用いた各シリカ微粒子の物性は表１に示す。
【０２２１】
〈現像剤の製造例１７、１８〉
現像剤の製造例１において、添加するシリカ微粒子又は酸化チタンの種類及び量を表２に示すように変え、混合装置をレーディゲミキサー（マツボウ社製）に変更し、現像剤の製造例１７は周速１４ｍ／ｓの回転速度で２分間、現像剤の製造例１８は周速５０ｍ／ｓで３分間混合する以外は製造例１と同様の製造方法を用いて現像剤Ｎｏ．１７及びＮｏ.１８を得た。現像剤Ｎｏ．１７及びＮｏ.１８の物性値を表２に示す。なお、表２中で用いた各シリカ微粒子の物性は表１に示す。
【０２２２】
〈現像剤の製造例１９〉
現像剤の製造例５において、添加するシリカ微粒子の量を表２に示すように変えた以外は上記製造例５と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．１９を得た。現像剤Ｎｏ．１９の物性値を表２に示す。
【０２２３】
〈現像剤の製造例２０〉
現像剤の製造例８において、添加するシリカ微粒子の種類および添加量を表２に示すように変えた以外は上記製造例８と同様の方法を用いて現像剤Ｎｏ．２０を得た。現像剤Ｎｏ．２０の物性値を表２に示す。
【０２２４】
【表１】
【表２】
次に、実施例で用いた画像形成装置について説明する。
〈画像形成装置の例１〉
図１および図２に示す第１実施形態の画像形成装置を画像形成装置Ｎｏ．１とした。この装置の説明は上述した通りである。
【０２２７】
〈画像形成装置の例２〉
図３〜図５に示す第２実施形態の画像形成装置を画像形成装置Ｎｏ．２とした。この装置の説明は上述した通りである。
【０２２８】
〈画像形成装置の例３〉
画像形成装置１において、画像形成時および非画像形成時を通して現像ローラ８と現像ブレード９に同電位（−４００Ｖ）のバイアスを印加した。すなわち非画像形成時に現像ローラ８と現像ブレード９との間に電位差を設けない構成とした。これを画像形成装置３とした。
【０２２９】
〈画像形成装置の例４〉
画像形成装置１において、画像形成時および非画像形成時を通して現像ローラ８には−４００Ｖの電位のバイアスを、現像ブレード９には−５００Ｖの電位の電圧をそれぞれ印加した。すなわち、画像形成時にも現像ローラ８と現像ブレード９との間に電位差を設ける構成とした。これを画像形成装置４とした。
各画像形成装置１〜４の電圧印加方法および現像方法を表３に示す。
【０２３０】
【表３】
〈実施例１〉
画像形成装置１および現像剤Ｎｏ．１を用い、高温高湿環境（３０℃；相対湿度８０％）と低温低湿環境（１５℃；相対湿度１０％）で所定印字率のパターンを約１００００枚出力した場合の、高温高湿環境におけるカブリと低温低湿環境における縦スジの発生を評価した。評価は５００枚ごとにベタ画像と中間調画像を出力して行った。
【０２３２】
かぶり評価は、高温高湿環境下で出力された画像上のカブリ値が３％以上にった時点を画像不良とみなし、画像不良発生時期で以下のようにランクわけを行った。
・１００００枚耐久印字しても３％以上のかぶりを発生しない ：Ａ
・９０００枚耐久印字以降に、画像不良発生 ：Ｂ
・８０００枚耐久印字以降に、画像不良発生 ：Ｃ
・耐久初期〜５０００枚耐久印字までに画像不良発生 ：Ｄ
【０２３３】
低温低湿環境下のスジの発生の評価は、以下の評価基準によりランク分けを行い評価した。
・１００００枚耐久印字しても均一な中間調を再現し、現像ブレードを観察しても融着物は見られない ：Ａ
・１００００枚耐久印字しても均一な中間調を再現するが、現像ブレードを観察すると、軽微な融着物あり ：Ｂ
・８０００枚耐久印字以降に、中間調画像に濃いスジが発生 ：Ｃ
・初期〜８０００枚耐久印字までに目立った濃淡スジ発生 ：Ｄ
評価結果を表４に示す。
【０２３４】
〈実施例２〜９〉
実施例１において、現像剤を表４に示すように変えた以外は上記実施例１と同様の方法を用いて耐久印字を行い、高温高湿環境におけるカブリと低温低湿環境における縦スジの発生について評価した。評価結果を表４に示す。
【０２３５】
〈実施例１０〉
実施例１において、画像形成装置をＮｏ．２に変更し、カートリッジ２２ａに現像剤Ｎｏ．１０を、カートリッジ２２ｂに現像剤Ｎｏ．１１を、カートリッジ２２ｃに現像剤Ｎｏ．１２を、カートリッジ２２ｄに現像剤Ｎｏ．１をそれぞれ充填した以外は、上記実施例１と同様の方法を用いてフルカラー画像で耐久印字を行い、高温高湿環境におけるカブリと低温低湿環境における縦スジの発生について評価した。評価結果を表４に示す。
【０２３６】
〈実施例１１〉
実施例１において、画像形成装置をＮｏ．２に変更し、カートリッジ２２ａに現像剤Ｎｏ．１３を、カートリッジ２２ｂに現像剤Ｎｏ．１４を、カートリッジ２２ｃに現像剤Ｎｏ．１５を、カートリッジ２２ｄに現像剤Ｎｏ．５をそれぞれ充填した以外は、上記実施例１と同様の方法を用いてフルカラー画像で耐久印字を行い、高温高湿環境におけるカブリと低温低湿環境における縦スジの発生について評価した。評価結果を表４に示す。
【０２３７】
〈比較例１〉
実施例１において、現像剤を現像剤Ｎｏ.１６に変えた以外は上記実施例１と同様の方法を用いて耐久印字を行い、高温高湿環境におけるカブリと低温低湿環境における縦スジの発生について評価した。結果は表４に示すように、ＢＥＴ比表面積の大きいシリカ微粒子を用いたために、ブレードへのシリカの静電付着が強く、バイアス印加によるリフレッシュ効果が十分に得られず、Ｌ／Ｌ環境において耐久寿命を待たずして、目立ったスジ画像が発生した。
【０２３８】
〈比較例２〉
実施例１において、現像剤を現像剤Ｎｏ．１７に変えた以外は上記実施例１と同様の方法を用いて耐久評価を行った。結果は表４に示すように、ＢＥＴ比表面積の小さいシリカ微粒子を用いたために、Ｈ／Ｈ環境においては帯電不良によるカブリが耐久に伴い顕著に悪化し、Ｌ／Ｌ環境においては遊離率したシリカ微粒子がブレードへ蓄積され耐久初期からスジ画像が発生し、実用に耐えなかった。
【０２３９】
〈比較例３〉
実施例１において、現像剤を現像剤Ｎｏ．１８に変えた以外は上記実施例１と同様の方法を用いて耐久評価を行った。結果は表４に示すように、シリカ微粒子の添加量が少ないため、現像剤の耐久劣化に伴って良好な摩擦帯電が行えず、Ｈ／Ｈ環境で顕著にカブリが悪化した。
【０２４０】
〈比較例４〉
実施例１において、現像剤を現像剤Ｎｏ.１９に変えた以外は上記実施例１と同様の方法を用いて耐久評価を行った。結果は表４に示すように、シリカ微粒子の添加量が多いため、遊離シリカのブレードへの付着量が増え、バイアス印加によるリフレッシュ効果が十分に得られず、耐久寿命を待たずして、目立ったスジ画像が発生した。
【０２４１】
〈比較例５〉
実施例１において、現像剤を現像剤Ｎｏ．２０に変えた以外は上記実施例１と同様の方法を用いて耐久評価を行った。結果は表４に示すように、シリカ微粒子の添加量が多く、更に現像剤の粒径が４μｍ以下の粒子の含有量が多いために、帯電量の高いこれらのシリカ微粒子及び現像剤の微粉が強固にブレードに付着し、この付着によってブレード当接部による摩擦力が大きくなり、現像剤の融着が促進されて比較例４よりも初期からスジ画像が発生した。
【０２４２】
〈比較例６〉
実施例１において、画像形成装置を画像形成装置Ｎｏ．３に変えた以外は上記実施例１と同様の方法を用いて耐久評価を行った。結果は表４に示すように、ブレードと現像剤担持体の間に電位差が無いために、帯電量の高いシリカ微粒子がブレードに蓄積する一方で、耐久寿命を待たずして劣悪なスジ画像が発生した。
【０２４３】
〈比較例７〉
実施例１１において、画像形成装置を画像形成装置Ｎｏ．４に変更した以外は、上記実施例１１と同様の方法を用いてフルカラー画像で耐久評価を行った。結果は表４に示すように、ブレードと現像剤担持体の間に常時電位差があるためにニップ下流部へのシリカ微粒子の付着は抑制されるものの、ハイドロタルサイトや反転帯電現像剤がブレード当接部のニップ上流側に電位に引きつけられて蓄積していくため、耐久に伴ってＬ／Ｌ環境においては現像スジ、Ｈ／Ｈ環境においては帯電不良によるカブリが悪化し、実用に耐えなかった。
【０２４４】
【表４】
この結果、本発明の画像形成方法を用いることにより、低温低湿環境においても現像ブレードへのトナー融着が生じることなく、長期にわたって安定した画像形成を行うことが可能であることがわかった。また、高温高湿環境でも画像不良が生じることが無く、あらゆる環境に対応した画像形成方法であることがわかった。
【０２４６】
以上述べたように、現像ローラ回転中の現像ローラ８および現像ブレード９に印加される電圧の電位関係を、画像形成時には各々を略同電位とし、非画像形成時には少なくとも一時的に現像ローラ８の電位より現像ブレード９の電位の方をトナー粒子の帯電極性と同極性側に高くすることと、特定のシリカ微粒子を含有する本発明の現像剤を用いることで、現像ブレード９へのトナー付着・堆積・融着を防ぎ、画像濃度不良及び縦スジを防止することが可能となる。
【０２４７】
また、フルカラー画像形成装置においても、現像ローラ回転中の現像ローラ８（８ａ〜８ｄ）と現像ブレード９（９ａ〜９ｄ）の電位関係を、画像形成時には各々を略同電位とし、非画像形成時には少なくとも一時的に現像ローラ８の電位より現像ブレード９の電位の方をトナー粒子の帯電極性と同極性側に高くすることと、特定のシリカ微粒子を含有する本発明の現像剤を用いることにより、現像ブレード９へのトナー付着・堆積・融着を防ぎ、画像濃度不良及び縦スジを防止することが可能となる。
【０２４８】
併せて、画像形成要素の内、比較的消耗の激しい、現像剤を含む現像手段を、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとすることで、諸々のメンテナンス作業に係わる使用者の労力軽減を図ることが可能となった。
【０２４９】
【発明の効果】
本発明によれば、低温低湿環境においても現像剤規制部材への現像剤の融着を防止することができる。また、高温高湿環境においもかぶり等の画像不良が発生しない。これにより、あらゆる環境においてかぶりや縦スジなどの画像不良の発生を防ぎ、長期にわたって安定した画像形成を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成方法が好適に用いられる第１実施形態の画像形成装置のシーケンスを説明する図
【図２】本発明の画像形成方法が好適に用いられる第１実施形態の画像形成装置の構成を示す概略断面図
【図３】本発明の画像形成方法が好適に用いられる第２実施形態の画像形成装置の構成を示す概略断面図
【図４】本発明の画像形成方法が好適に用いられる第２実施形態の画像形成装置のシーケンスを説明する図
【図５】第２実施形態の画像形成装置に装着される現像カートリッジの概略断面図
【図６】従来技術の画像形成装置の構成を示す概略断面図
【図７】現像剤規制部材へのトナー融着を説明するための図
【図８】現像剤の帯電量測定に用いられるファラデー・ケージを示す図
【図９】外添剤の帯電量測定に用いられる測定機を示す図
【符号の説明】
１ 感光ドラム（像担持体）
２ 帯電ローラ
３ 露光器
４ 現像器（現像手段）
５ 転写ローラ
６ クリーニング手段
７ 定着器
８、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ 現像ローラ（現像剤担持体）
９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ 現像ブレード（現像剤規制部材）
１０ 現像バイアス電源（電圧印加手段）
１１ ブレードバイアス電源（電圧印加手段）
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 供給ローラ
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 撹拌部材
１４ 制御回路（制御手段）
１５ モータ
１６ 中間転写体クリーニング装置
１７ 転写ローラ
１８ 転写ベルト
１９ 現像バイアス電源（電圧印加手段）
２０ ブレードバイアス電源（電圧印加手段）
２１ 制御部（制御手段）
２２ 現像器
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ 現像カートリッジ（現像手段）
２２ｘ ロータリ
２３ モータ
２４ 中間転写体
Ｐ 転写紙
Claims (21)
- 像担持体上に担持された静電潜像に、現像手段によって現像剤を転移させることにより、前記静電潜像を可視化する非磁性一成分現像工程を有する画像形成方法であって、
前記現像手段は、前記像担持体に対向して配置された、現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材と、現像剤担持体及び現像剤規制部材に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段の動作を制御する電圧制御手段と、を有し、
前記電圧制御手段は、画像形成時には前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との電位が略同電位となるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加手段の電圧印加量を制御し、また前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、一時的に現像剤担持体の電位よりも前記現像剤規制部材の電位の方がトナー粒子の帯電極性と同極性側に高くなるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御し、
前記現像剤は負帯電性トナー粒子と、ＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ２／ｇである負帯電性シリカ微粒子とを含有し、前記シリカ微粒子がトナー１００質量部に対して０．５〜２質量部含有され、前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、前記トナー粒子及びシリカ微粒子が前記現像剤規制部材側から前記現像剤担持体側へ転移することを特徴とする画像形成方法。 - 前記現像剤の個数基準の粒度分布において、粒径が４μｍ以下の粒子が３５％以下であることを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
- 前記現像剤は、パーティクルアナライザーで測定される、前記トナー粒子に対する前記シリカ微粒子の遊離率が２０％以下であることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成方法。
- 前記シリカ微粒子が、シランカップリング剤又はシリコーンオイルで疎水化処理されたものであり、数平均一次粒子径が５〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成方法。
- 前記現像剤の帯電量が絶対値で１５〜９０μＣ／ｇであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成方法。
- 前記現像剤のメルトインデックス値が３５以下であ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画像形成方法。
- 前記電圧制御手段は、前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、前記トナー粒子及びシリカ微粒子が前記現像剤規制部材側から前記現像剤担持体側へ転移可能な電位差が供給されるように前記電圧印加手段の電圧印加量を制御する請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成方法。
- 像担持体上に担持された静電潜像を可視化するための現像剤であって、
現像手段によって潜像担持体上の静電潜像に前記現像剤を転移させることにより、前記静電潜像を可視化する非磁性一成分現像工程を有する画像形成方法に用いられ、
前記現像手段は、前記像担持体に対向して配置された、現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材と、現像剤担持体及び現像剤規制部材に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段の動作を制御する電
圧制御手段と、を有し、
前記電圧制御手段は、画像形成時には前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との電位が略同電位となるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御し、また前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、一時的に現像剤担持体の電位よりも前記現像剤規制部材の電位の方がトナー粒子の帯電極性と同極性側に高くなるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御し、
前記現像剤は負帯電性トナー粒子と、ＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ２／ｇである負帯電性シリカ微粒子とを含有し、前記シリカ微粒子がトナー１００質量部に対して０．５〜２質量部含有され、前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、前記トナー粒子及びシリカ微粒子が前記現像剤規制部材側から前記現像剤担持体側へ転移することを特徴とする現像剤。 - 個数基準の粒度分布において、粒径が４μｍ以下の粒子が３５％以下であることを特徴とする請求項８記載の現像剤。
- パーティクルアナライザーで測定される、前記トナー粒子に対する前記シリカ微粒子の遊離率が２０％以下であることを特徴とする請求項８または９記載の現像剤。
- 前記シリカ微粒子が、シランカップリング剤又はシリコーンオイルで疎水化処理されたものであり、数平均一次粒子径が５〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の現像剤。
- 帯電量が絶対値で１５〜９０μＣ／ｇであることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載の現像剤。
- メルトインデックス値が３５以下であることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一項に記載の現像剤。
- 前記電圧制御手段は、前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、前記トナー粒子及びシリカ微粒子が前記現像剤規制部材側から前記現像剤担持体側へ転移可能な電位差が供給されるように前記電圧印加手段の電圧印加量を制御する請求項８〜１３のいずれか一項に記載の現像剤。
- 像担持体上に担持された静電潜像を現像剤によって可視化する非磁性一成分現像工程を有する画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
前記像担持体に対向して配置された、現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材と、現像剤担持体及び現像剤規制部材に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段の動作を制御する電圧制御手段と、を有する現像手段と、を有し、
前記電圧制御手段は、画像形成時には前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との電位が略同電位となるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御し、また前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、一時的に現像剤担持体の電位よりも前記現像剤規制部材の電位の方がトナー粒子の帯電極性と同極性側に高くなるように前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材に電圧を印加して電圧印加量を制御し、
前記現像剤は負帯電性トナー粒子と、ＢＥＴ比表面積が２０〜２５０ｍ２／ｇである負帯電性シリカ微粒子とを含有し、前記シリカ微粒子がトナー１００質量部に対して０．５〜２質量部含有され、前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、前記トナー粒子及びシリカ微粒子が前記現像剤規制部材側から前記現像剤担持体側へ転移することを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記現像剤の個数基準の粒度分布において、粒径が４μｍ以下の粒子が３５％以下であることを特徴とする請求項１５記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像剤は、パーティクルアナライザーで測定される、前記トナー粒子に対する前記シリカ微粒子の遊離率が２０％以下であることを特徴とする請求項１５または１６記載のプロセスカートリッジ。
- 前記シリカ微粒子が、シランカップリング剤又はシリコーンオイルで疎水化処理されたものであり、数平均一次粒子径が５〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像剤の帯電量が絶対値で１５〜９０μＣ／ｇであることを特徴とする請求項１５〜１８のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像剤のメルトインデックス値が３５以下であることを特徴とする請求項１５〜１９のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記電圧制御手段は、前記現像剤担持体の回転中であって画像形成前の準備回転時には、前記トナー粒子及びシリカ微粒子が前記現像剤規制部材側から前記現像剤担持体側へ転移可能な電位差が供給されるように前記電圧印加手段の電圧印加量を制御する請求項１５〜２０のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。
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