JP2003015398A - トナー及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温高湿・低温低湿の環境下においても、ト
ナー収容部内のトナー量を高い精度で検知し、トナー残
量やプリント可能枚数を逐次にユーザーに報告すること
ができるプロセスカートリッジ、及びそのカートリッジ
に用いるトナーを提供する。 【解決手段】 記録媒体上に画像を形成する画像形成装
置に用いられるプロセスカートリッジにおいて、該プロ
セスカートリッジは、画像形成装置本体に着脱可能であ
り、該プロセスカートリッジは、トナー収容部内に配設
された電極間の静電容量の変化によりトナー残量を検知
できるトナー残量検出手段とを有し、該トナーは、少な
くとも結着樹脂、着色剤を含み、重量平均径が６．５〜
１５．０μｍであり、トナーのＣａｒｒの噴流性指数が
８０より大きいことを特徴とするプロセスカートリッ
ジ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
印刷法、及びトナージェット法の如き画像形成方法に用
いられるトナー及び、プロセスカートリッジに関するも
のであり、特に、静電画像を現像するための静電荷現像
用トナー、該トナーを用いた画像形成方法及びプロセス
カートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真画像形成装置において
は、電子写真感光体及び前記感光体に作用するプロセス
手段を一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装
置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が広
く採用されている。このようなカートリッジ方式の電子
写真画像形成装置では、ユーザー自身がカートリッジを
交換することができ、そのため、現像装置内のトナー残
量を検知し、トナー量が少なくなった場合にそれを表示
して警告する手段が設けられており、画像濃度低下等が
発生する前にユーザーにカートリッジ交換を促すように
なっているものである。

【０００３】このようなカートリッジの寿命検出につい
ては、種々の方法が提案されており、ＥＥＰＲＯＭ等の
不揮発性の記憶手段を利用して、カートリッジの使用量
を積算して記憶させる方法が提案されている。例えば特
開昭６１−１８５７６１号公報では、プロセスカートリ
ッジ内の感光ドラムを、レーザ光または発光ダイオード
などによって露光させる場合、露光時間の情報を加算記
憶することにより、トナー残量に対応する情報を加算記
憶する手段を備えた電子写真画像形成装置について述べ
られている。

【０００４】また、このようなカートリッジには、装置
本体に対して着脱交換される機会が多いため、記憶手段
をカートリッジ自体に内蔵して、一つの装置本体に対し
て複数のカートリッジが使用された場合の検出精度を高
めるという提案もなされている。例えば、特開昭６３−
２１２９５６号公報では、カートリッジ内にメモリを設
け、装置本体には、メモリの読み出し及び書き込みを行
うための手段と、メモリから読み出した内容と電子写真
動作とに基づいてカートリッジの寿命に関連する情報の
演算を行い、その情報をメモリに書き込ませる電子写真
画像形成装置が提案されている。

【０００５】また、他のトナーの消費量の検出方法とし
て、カートリッジ内のトナーの残量を直接検出する方法
についても提案されている。例えば、特開昭６２−６２
３５２号公報では、トナー担持体である現像スリーブの
近傍に検知用アンテナを配して、現像スリーブにＡＣ電
圧を印加した時に、アンテナに誘起される電流を測定
し、それがスリーブとアンテナ間のトナー量に応じて変
化することを利用してトナーの残量を検知する方法につ
いて述べられている。

【０００６】また、特開平５−１００５７１号公報に
は、二本の電極棒の代わりに、所定の間隔を持って平行
に同一面上に配置された二つの平行電極を凸凹形状に組
み合わせたトナー検知電極部材を備え、このトナー検知
部材をトナー容器の下面に設置したトナー検出装置を開
示している。この装置は、平面状態に設置された平行電
極間の静電容量の変化を検知してトナー残量を検知する
ものである。

【０００７】しかしながら、上記いずれのトナー検出装
置も、トナー容器内におけるトナーの有無を検出するも
の、すなわちトナー容器内のトナーを使い切る直前にト
ナーが少ないことを検出できるのみであり、トナー容器
内にどの程度のトナーが残っているかを検出することは
できなかった。

【０００８】これに対して、トナー容器内のトナー量を
逐次検出することができれば、トナー容器内のトナー使
用状態をユーザー自身が知ることが可能となり、交換時
期に合わせて新しいプロセスカートリッジを用意するこ
とができ、ユーザーにとって極めて好便である。

【０００９】このような逐次残量検知システムとして
は、例えば、特開２０００−１４７８９１号公報、特開
２０００−２０６７７４号公報、特開２０００−２５０
３８０号公報、特開２００１−２７８４１号公報及び特
開２００１−２７８４２号公報等に記載されているが、
精度の高い残量検知について検討の余地を残しているの
が現状である。

【００１０】また、今まで述べてきた残量の検知システ
ムは、カートリッジに充填されたトナーの量を測定する
ため、トナーの粉体特性に大きく左右されてしまうとい
う問題がある。特に、トナーが大容量充填される場合
や、トナーが密にパッキングされやすい形状のカートリ
ッジにおいてはプリンター使用環境条件などによりトナ
ーの流動性などが悪くなると、トナーの量を正確に検知
できない、または作動することが出来ない場合もある。

【００１１】そこで、そのようなシステムを導入する場
合、粉体の特性の一つとしてトナーの流動性を評価する
方法を用いて、トナーの粉体特性を把握することが好ま
しい。個々のトナーの流動性はそのトナーに適したどれ
かの方法により評価できるが、一般性にかける恐れがあ
るのも事実である。そこで、流動性の関係するいくつか
の現象・特性を測定し、粉体の流動性を総合的に評価で
きる指標としてＣａｒｒの流動性指数・噴流性指数があ
る。

【００１２】Ｃａｒｒの流動性指数は、文字通り粉体の
重力による流出の難易の評価目安となり、また、噴流性
指数はフラッシング現象の起こりやすさの目安である。
フラッシングとは、静止された状態で流動性が低下して
いたものが、振動されて流動し始めると液体のような流
動状態になることである。

【００１３】この、噴流性指数や流動性指数が高くなれ
ばなるほど、トナー粉体としての流動性や噴流性も高く
なることを意味している。

【００１４】これらの値を規定した特許としては、特公
昭５９−２１５４９に、Ｃａｒｒの流動性指数は３０以
上であることを特徴とするトナーが記載されている。流
動性指数が高い値であれば、よりさらさらとしたトナー
となる。しかし、トナーとしては流動性指数が３０以上
であるだけでは、トナーが撹拌されにくく、また、現像
スリーブへの供給も困難となるため、トナーの正確な粉
体量を検知することは難しい。また、流動性だけに着目
した場合、流動性が高いトナーであっても、パッキング
された時にほぐれにくいトナーも存在する。つまり、ト
ナーが充填された時、トナーの重みでカートリッジ底部
の押し固められたトナーは撹拌部材で撹拌されにくく、
現像部材まで供給されにくいため、充填率に対するトナ
ーの使用可能な量が少なくなり、実際に使用するトナー
量の検知は困難である。また、特許第２９４３０３５号
公報には、噴流性指数が５０〜８０のトナーを規定して
いる。しかし、この場合も残量検知システムを使用する
ためにはこの値は低い値であり、この範囲のトナーをカ
ートリッジに適用しても、前述のようにトナーが撹拌さ
れにくく、また、現像スリーブへの供給も困難となるた
め、トナー量の正確な把握は難しい。

【００１５】このトナーの流動性を変える為に、特開平
０７−２８１４７８では樹脂の物性を変化、特開２００
０−２８４５２２においてはワックスによる流動性変
化、特開平０６−２３０６０４においては磁性体の流動
性指数を変化させてトナーの流動性を変化させるという
試みがなされている。しかし、これらのように目的のト
ナーの流動性指数を得るためにトナーの各種原材料の物
性を変化させた場合、反対に、本体の現像プロセスには
適さない特性のトナーとなり、良好な現像性能が得られ
なくなる場合がある。

【００１６】また、特開平０７−１６００４４には、流
動性指数が４０以上であり、また、外添剤の種類や外添
条件により流動性指数を変化させる方法が記載されてい
る。しかし、ここに主に記載されているのは主に外添剤
の量と外添処理時間のみであり、流動性が高くても十分
な噴流性を有するものではないため、残量検知システム
に導入するには、その粉体特性は十分ではない。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、トナ
ー収容部内に残っているトナー量を、いかなる環境下、
プロセスカートリッジの充填率においても高い精度で検
出し、トナー残量やプリント可能枚数を逐次でユーザー
に報知することができ、また、優れた現像性能を与える
ことのできるトナー及びプロセスカートリッジを提供す
る点にある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】具体的には、本発明は、
記録媒体上に画像を形成する画像形成方法に用いられる
トナーにおいて、前記画像形成方法が、画像形成装置本
体に着脱可能で現像に用いられるトナーを収容し、静電
容量の変化により逐次にトナー残量を検知できるトナー
残量逐次検出手段を備えたプロセスカートリッジを用い
る画像形成方法であり、また充填されるトナーは少なく
とも、結着樹脂、着色剤を含み、前記トナーのＣａｒｒ
の噴流性指数が８０より大きい値である事を特徴とする
トナーに関する。また、記録媒体上に画像を形成する画
像形成方法に用いられるプロセスカートリッジにおい
て、前記プロセスカートリッジが、画像形成装置本体に
着脱可能で現像に用いられるトナーを収容し、静電容量
の変化により逐次にトナー残量を検知できるトナー残量
逐次検出手段を備えたプロセスカートリッジであり、ま
た充填されるトナーは少なくとも、結着樹脂、着色剤を
含み、重量平均径が６．５〜１５．０μｍの範囲であ
り、前記トナーのＣａｒｒの噴流性指数が８０より大き
い値である事を特徴とするプロセスカートリッジに関す
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明者らは、従来の問題点を解
決すべく鋭意検討を行った結果、トナー残量逐次検出手
段を備えたプロセスカートリッジを用いた画像形成方法
において、トナー残量逐次検出手段を改良し、更に、ト
ナーの噴流性指数を８０よりも大きい値となるよう制御
することによって、トナー残量検出精度を向上させ、い
かなる環境下、トナー充填量でも同じ精度で残量を検知
することができることを見出した。

【００２０】本発明のプロセスカートリッジに充填され
るトナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤を有してお
り、Ｃａｒｒの噴流性指数が８０より大きい値である。
好ましくは該トナーのＣａｒｒの流動性指数が６０より
大きい値である。

【００２１】本稿で記載の流動性指数・噴流性指数につ
いては、以下の方法で測定した。（詳しくは、特公昭５
１−１４２７８） パウダテスタＰ−１００（ホソカワミクロン社製）を使
用し、安息角、崩潰角、差角、圧縮度、凝集度、スパチ
ュラ角、分散度の各パラメーターを測定する。それぞれ
について求められた値をＣａｒｒの流動性指数表（表
５），噴流性指数表（表６）（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎ
ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｊａｎ．１８．１９６５、ｐ１６
６−１６７参照）に当てはめ、各２５以下のそれぞれの
指数に換算し、各パラメーターから求められた指数の合
計を流動性指数・噴流性指数として算出した。以下に各
パラメーターの測定方法を示す。

【００２２】安息角 トナー１５０ｇを目開き７１０μｍのメッシュを通して
直系８ｃｍの円形テーブルの上にトナーを堆積させる。
このとき、テーブルの端部からトナーがあふれる程度に
堆積させる。このときのテーブル上に堆積したトナーの
稜線と円形テーブル面との間に形成された角度をレーザ
ー光で測定することで安息角とした。

【００２３】圧縮度 疎充填かさ密度（緩み見かけ比重 Ａ）と、タッピング
かさ密度（固め見かけ比重 Ｐ）から圧縮度を求めるこ
とができる。

【００２４】圧縮度（％）＝１００（Ｐ−Ａ）／Ｐ ○緩み見かけ比重測定法 直径５ｃｍ、高さ５．２ｃｍ
容量１００ｃｃのカップにトナー１５０ｇを静かに流し
込む。測定用カップにトナーが山盛りに充填されたとこ
ろで、トナー表面をすりきり、カップに充填されている
トナーの量から，緩み見かけ比重を算出する。 ○固め見かけ比重測定法 緩み見かけ比重で使用した測
定用カップに、付属のキャップを継ぎ足す。トナーをカ
ップに充填し、カップを１８０回タップさせる。タッピ
ングが終了した時点でキャップを外し、カップに山盛り
になっている余分なトナーをすりきる。カップに充填さ
れているトナーの量から固め見かけ比重を算出する。両
見かけ比重値を圧縮度の式に挿入し，圧縮度を求める。

【００２５】スパチュラ角 １０ｃｍ×１５ｃｍのバットの底が３ｃｍ×８ｃｍのス
パチュラに接するように置く。スパチュラの上にトナー
を堆積させる。このとき、トナーがスパチュラの上に盛
り上がるように堆積させる。そのご、バットだけを静か
に下ろし、スパチュラ上に残ったトナー側面の傾斜角を
レーザー光により測定する。その後、スパチュラに取り
付けたショッカーで一回衝撃を加えた後、再度スパチュ
ラ角を測定する。

【００２６】この測定値と衝撃を与える前の測定値の平
均をスパチュラ角として算出した。

【００２７】凝集度 振動台の上に、上から目開き２５０μｍ、１５０μｍ、
７５μｍの順でふるいをセットする。振動振り幅を１ｍ
ｍ、振動時間を２０秒とし、トナー５ｇを静かにのせて
振動させる。振動停止後、それぞれのふるいに残った重
量を測定する。 （上段のふるいに残ったトナー量）÷５（ｇ）×１００・・・・・ａ （中段のふるいに残ったトナー量）÷５（ｇ）×１００×０．６・・・ｂ （下段のふるいに残ったトナー量）÷５（ｇ）×１００×０．２・・・ｃ ａ＋ｂ＋ｃ＝凝集度（％）として算出する。

【００２８】パラメーターから求められた値をＣａｒｒ
の流動性指数、噴流性指数の表により２５以下の指数に
換算し、それらの値の合計＋＋＋＝Ｃａｒｒの
流動性指数となる。

【００２９】崩潰角 安息角測定後，測定用円形テーブルを乗せているバット
にショッカーで３回衝撃を加える。その後、テーブルに
残ったトナーの角度をレーザー光を用いて想定し、崩潰
角とする。

【００３０】差角 安息角と崩潰角の差が差角となる。

【００３１】分散度 トナー１０ｇを約６０センチの高さから直径１０ｃｍの
ウォッチグラス上に一塊として落とす。そして、ウォッ
チグラス上に残ったトナーを測り、次の式により分散度
を求める。 分散度（％）＝（（１０−（皿上に残ったトナー量））
×１０ 、、の値から換算できる指数を、上記で求めた流
動性指数値が対応する指数との合計を前述のＣａｒｒの
表により噴流性指数として求めることができる。

【００３２】上記の測定を行った結果、噴流性指数が８
０よりも大きな値を示すような、噴流性、流動性の高い
トナーであれば、カートリッジ内に高い充填率でトナー
が充填されても、撹拌部材で撹拌時に、高い流動性が再
現されるため、カートリッジ内のトナー収容部から現像
スリーブへ向かってトナーが一定に搬送されやすく、ト
ナー担持体が回っている間はカートリッジ断面図４また
は１３のように、側断面から見るとトナー担持体の方
に、その搬送力により均一に減少していく。通常の場
合、電極間がトナー担持体の近くに存在しているため、
実際カートリッジ内にほとんどトナーが存在しなくても
電極間に存在していれば検知されてしまう。その結果、
トナーの正確な残量が検知できないという問題が発生す
る。しかし、噴流性が８０よりも大きい値を示すトナー
を用いた場合、トナーはカートリッジの重力方向に対し
て水平な粉体面を有することができる。つまり、通常は
偏りながら減少していくトナーの粉体面は、トナーの噴
流性が高いことにより液体のような挙動を示すため、そ
の偏りが小さくなりカートリッジ側断面から見てトナー
の粉体面が重力方向に水平に推移しやすい。この結果、
トナーの粉体面がいつも均一な粉体面推移をし、どのよ
うなカートリッジの形状、充填量であってもトナー残量
を正確に検知することが可能となる。また、高い噴流性
と流動性を持つことで、高温多湿環境下においてもその
均一な粉体面推移が維持されることから、環境による残
量検知の誤差範囲が小さい。

【００３３】またこの時、流動性指数が６０よりも大き
い場合、高速でプリントアウトできるマシンにおいて、
トナーの現像スリーブへ短時間で多量供給が行われるマ
シンについても、カートリッジ内からトナーがなくなる
まで一定の速度でトナーが供給できるため、トナーの残
量検知を逐次で正確に把握することができる。

【００３４】トナーの噴流性指数が８０以下の場合、高
い流動性は得られても、一度詰まってしまうと力を加え
てもなかなか流動しにくいため、撹拌部材でトナーを搬
送しようとしても、なかなか搬送されない。その結果、
トナーがスリーブまで搬送されにくく、スリーブ上に不
均一にトナーがのった状態で帯電されるため、トナーの
帯電も不均一になり画像にムラが生じたり、粉体面が常
に安定しないため、正確なトナー量を検知することが難
しい。

【００３５】また、トナーの噴流性指数が８０以下で、
かつ、トナーの流動性指数が６０以下の場合、トナー同
士が凝集しやすく、また流動しにくいためカートリッジ
内の摺動部へのトナーの融着が生じやすい。その結果、
トナー搬送時に、撹拌翼や検知器部材に付着し、残量検
知の誤差が大きくなる。また、高温多湿環境において
は、トナーの流動性が特に悪くなるため、検知器周囲の
トナーが固着してしまい、この場合も残量検知の誤差が
大きくなってしまう。

【００３６】また、トナー残量逐次検出装置はその機能
を考えた時に、常にトナーと接触している部位に存在し
ている。その結果、トナー収容部内のトナーは、トナー
残量逐次検出装置との接触で高い負荷がかかる。特に、
噴流性指数が８０以下のトナーをこのような構成に用い
た場合には、トナー表面上の外添剤の埋め込みが進み易
く、地カブリの増加やポジゴーストなどが発生するな
ど、結果的にトナーの現像性が悪化してしまう場合があ
る。また、噴流性が低いと、トナー担持体への粉体圧力
が大きくなり、機内昇温した時トナー担持体に融着を起
こし易く、その結果紙送り方向に白い筋状の画像欠陥を
生じる。

【００３７】しかし、本発明のトナーは高い噴流性を持
ち合わせているために、トナー残量逐次検出装置と接触
する場合でも、トナーに直接高い負荷がかかりにくくな
り、前述したようなトナーの劣化を引き起こしにくい。
そのため、カートリッジ内からトナーがなくなるまでの
長期にわたって環境によらず良好な現像性をもたらすこ
とができる。また、残量検知システムにおいては、環境
によりトナーの流動性が変化するため、その搬送システ
ムや検知システムを改良するなどしてその精度を上げて
きた。しかし、使用するトナーが噴流性の高いトナーで
あれば、カートリッジに充填されるトナー量、カートリ
ッジ形状によらず、撹拌による搬送力や検知システムの
設定を変える必要が無いため、カートリッジの設計の自
由度が大きく、かつ正確なトナー量を知ることができ
る。

【００３８】本発明のトナーの噴流性指数、流動性指数
を達成するためには、トナーの粒径や外添剤の量を変化
させるだけではなく、外添剤を外添する時に使用する撹
拌羽の形状や、混合装置への充填量、撹拌モードを変え
て撹拌状態を変えることにより、外添前のトナーと外添
後のトナーとの、比表面積の比をある一定以上の値にす
ることが一つの目安となる。このとき、（外添後のトナ
ーのＢＥＴ比表面積）／（外添前のトナーのＢＥＴ比表
面積）の比は、１．６から２．４であることが好まし
い。この範囲で外添後ＢＥＴ／外添前ＢＥＴの比があれ
ば、添加した外添剤がトナーの表面で外添剤が凝集せず
に均一にほぐれた状態であって、一部の外添剤粒子は弱
い付着力で存在し、一部の外添剤粒子は遊離状態で存在
するものもあり、一部の外添剤粒子は適度な付着力でト
ナー表面に固着しており、一部の外添剤粒子は強い衝撃
力によってトナーに埋め込まれているという、様々な外
添剤の状態が混在していることで目的とするトナーの噴
流性を得る事ができる。このときの、トナーの外添処理
の各種条件を変えることで、この外添剤の各存在状態の
割合が変化し、トナーの粉体特性が変わって噴流性指数
を変化させることができる。

【００３９】このとき、より好ましくは外添前後のＢＥ
Ｔの比が１．７〜２．３、更に好ましくは１．８〜２．
２であればよりトナー表面の外添剤の存在状態が適切で
あり、トナーの噴流性指数が８０より大きい値を示すこ
とができる。

【００４０】ＢＥＴの測定法としては、ＢＥＴ法にした
がって、比表面積測定装置ジェミニ２３７５（島津製作
所）を用いて、試料表面に窒素ガスを吸着させ、ＢＥＴ
多点法を用いて比表面積を計算した。

【００４１】外添処理用の装置としては、例えばヘンシ
ェルミキサー（三井鉱山社製）；スーパーミキサー（カ
ワタ社製）；リボコーン（大川原製作所社製）；ナウタ
ーミキサー、タービュライザー、サイクロミックス（ホ
ソカワミクロン社製）；スパイラルピンミキサー（太平
洋機工社製）；レーディゲミキサー（マツボー社製）が
挙げられる。これらの装置を用いて前述した外添状態を
達成するためには、上記のヘンシェルミキサーを例にし
て説明すると、撹拌容器に、８〜３０％、より好ましく
は１０〜２５％の見かけ体積充填率でトナー原料粉体を
充填し、処理時の撹拌羽根の構成としては、容器下部に
堆積している粉体を容器内全体に対流させる羽根形状
と、適度な粉体へのせん断力と舞い上がった粉体を容器
下部へ押し戻しながら機械的処理を施すことができる羽
根形状を組み合わせて用いることが好ましい。上記の条
件であれば、容器内の粉塵濃度が高すぎないことで外添
処理に必要な空隙を有することができる。このため、撹
拌羽根がトナーに高い衝撃力と撹拌力を与えられること
で、トナー表面で様々な状態の外添剤が存在することが
でき、目的とする高い噴流性を持ったトナーを得ること
ができる。また、このときに用いる撹拌モードとして
は、外添剤付着状態を様々な状態で混在させるために、
撹拌翼の回転数を処理時間の中で何段階かの変更を行っ
たり、また一度処理した後にもう何回か処理を繰り返し
て加速度的に力が加わる撹拌形態を選択することが好ま
しい。

【００４２】磁性トナーまたは磁性トナーの重量平均粒
径は、コールターカウンター法により測定する。

【００４３】なお、粒度分布の測定については、以下の
方法で行った。

【００４４】粒度分布については、種々の方法によって
測定できるがトナーの重量平均粒径及び粒度分布はコー
ルターカウンター法を用いて行うが、例えばコールター
マルチサイザー（コールター社製）を用いることが可能
である。電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％Ｎａ
Ｃｌ水溶液を調製する。例えば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。測定法としては、前記電解水溶液１００〜１
５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアル
キルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加え、
更に測定試料を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、前
記測定装置によりアパーチャーとして１００μｍアパー
チャーを用いて、２．００μｍ以上のトナー粒子の体
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る体積分布から求めた重量基準の重
量平均粒径（Ｄ_４）を算出する。

【００４５】チャンネルとしては、２．００〜２．５２
μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜
４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．
０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未
満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１
２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；
１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．
４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３
２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを用い
る。本願発明に用いられるトナーの重量平均粒径は、好
ましくは６．５〜１５μｍ、より好ましくは６．５〜１
０μｍ、更に好ましくは６．５〜８．０μｍである。

【００４６】本発明において、トナーの重量平均径が
６．５μｍ未満の場合、トナー担持体の端部のトナーシ
ール部からトナーが漏れやすくなり、機内飛散、ドラム
融着の原因となる。また現像スリーブの回転の摩擦が大
きくなって自己発熱して、昇温の原因となり、その結果
残検電極へのトナーの付着を誘発し、残量検知の誤差が
でやすくなる。また、重量平均径が１５μｍより大きい
場合、トナー担持体下部からトナーが噴出しやすくな
り、現像室機内飛散の原因となる。

【００４７】本発明に使用される結着樹脂の種類として
は、スチレン系樹脂、スチレン系共重合樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリオール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フェ
ノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マ
レイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢
酸ビニール、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ
アミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹
脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンイ
ンデン樹脂、石油系樹脂が挙げられる。中でも好ましく
用いられる樹脂として、スチレン系共重合樹脂、ポリエ
ステル樹脂が挙げられる。

【００４８】スチレン系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、ビニルトルエンの如きスチ
レン誘導体、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、アクリル酸ドデシル、ア
クリル酸オクチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、ア
クリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル；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の如きメタクリ
ル酸エステル；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如き二重結合を有す
るジカルボン酸エステル；アクリルアミド、アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル、ブタジエン；塩化ビニ
ル；酢酸ビニル、安息香酸ビニルの如きビニルエステ
ル；エチレン、プロピレン、ブチレンの如きエチレン系
オレフィン；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケト
ンの如きビニルケトン；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如きビニ
ルエーテルが挙げられる。これらのビニル系単量体が単
独もしくは２つ以上用いられる。

【００４９】本発明における結着樹脂は、酸価を有して
いてもよい。結着樹脂の酸価を調整するモノマーとして
は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルア
クリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸、ビニル酢酸、イソク
ロトン酸、アンゲリカ酸などのアクリル酸及びそのα−
或いはβ−アルキル誘導体、フマル酸、マレイン酸、シ
トラコン酸、アルケニルコハク酸、イタコン酸、メサコ
ン酸、ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸などの不
飽和ジカルボン酸及びそのモノエステル誘導体又は無水
物などがあり、このようなモノマーを単独、或いは混合
して、他のモノマーと共重合させることにより所望の重
合体を作ることができる。この中でも、特に不飽和ジカ
ルボン酸のモノエステル誘導体を用いることが酸価値を
コントロールする上で好ましい。

【００５０】より具体的には、例えば、マレイン酸モノ
メチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチ
ル、マレイン酸モノオクチル、マレイン酸モノアリル、
マレイン酸モノフェニル、フマル酸モノメチル、フマル
酸モノエチル、フマル酸モノブチル、フマル酸モノフェ
ニルなどのようなα，β−不飽和ジカルボン酸のモノエ
ステル類；ｎ−ブテニルコハク酸モノブチル、ｎ−オク
テニルコハク酸モノメチル、ｎ−ブテニルマロン酸モノ
エチル、ｎ−ドデセニルグルタル酸モノメチル、ｎ−ブ
テニルアジピン酸モノブチルなどのようなアルケニルジ
カルボン酸のモノエステル類などが挙げられる。

【００５１】以上のようなカルボキシル基含有モノマー
は、結着樹脂を構成している全モノマー１００質量部に
対し０．１〜２０質量部、好ましくは０．２〜１５質量
部添加すればよい。

【００５２】本発明のトナーの結着樹脂は、酸価を有す
る場合は、酸価が１乃至５０ｍｇＫＯＨ／ｇであること
が好ましい。

【００５３】本発明において、樹脂の酸価は、以下の方
法により求める。

【００５４】（酸価の測定）基本操作はＪＩＳ Ｋ−０
０７０に準ずる。

【００５５】１）試料は予めトナー及び原料結着樹脂の
ＴＨＦ不溶成分を除去して使用するか、上記のＴＨＦ不
溶分の測定で得られるソックスレー抽出器によるＴＨＦ
溶媒によって抽出された可溶成分を試料として使用す
る。試料の粉砕品０．５〜２．０（ｇ）を精秤し、重合
体成分の重さＷ（ｇ）とする。

【００５６】２）３００（ｍｌ）のビーカーに試料を入
れ、トルエン／エタノール（４／１）の混合液１５０
（ｍｌ）を加え溶解する。

【００５７】３）０．１規定のＫＯＨのメタノール溶液
を用いて、電位差滴定装置を用いて滴定する（例えば、
京都電子株式会社製の電位差滴定装置ＡＴ−４００（ｗ
ｉｎ−ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ）とＡＢＰ−４１０電動
ビュレットを用いての自動滴定が利用できる。） ４）この時のＫＯＨ溶液の使用量Ｓ（ｍｌ）とし、同時
にブランクを測定しこの時のＫＯＨ溶液の使用量をＢ
（ｍｌ）とする。

【００５８】５）次式により酸価を計算する。ｆはＫＯ
Ｈのファクターである。 酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）＝（（Ｓ−Ｂ）×ｆ×５．６
１）／Ｗ 本発明の樹脂の酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満である時、
酸価が少ないため、帯電特性が不足し現像性能が低下す
る。また、本発明の樹脂の酸価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇよ
り大きい場合、高温高湿環境などで湿度の影響を受けて
トナーの流動性、噴流性が低下する恐れがある。本発明
の用いる樹脂の酸価が１乃至５０ｍｇＫＯＨ／ｇである
場合、環境差によらず安定した帯電性能と流動性・噴流
性を達成することができる。

【００５９】本発明に係る樹脂組成物は、ガラス転移温
度（Ｔｇ）が４５〜８０℃、好ましくは５０〜７０℃で
ある。

【００６０】本発明の結着樹脂の合成方法として本発明
に用いることのできる重合法として、溶液重合法、乳化
重合法や懸濁重合法が挙げられる。

【００６１】このうち、乳化重合法は、水にほとんど不
溶の単量体（モノマー）を乳化剤で小さい粒子として水
相中に分散させ、水溶性の重合開始剤を用いて重合を行
う方法である。この方法では反応熱の調節が容易であ
り、重合の行われる相（重合体と単量体からなる油相）
と水相とが別であるから停止反応速度が小さく、その結
果重合速度が大きく、高重合度のものが得られる。更
に、重合プロセスが比較的簡単であること、及び重合生
成物が微細粒子であるために、トナーの製造において、
着色剤及び荷電制御剤その他の添加物との混合が容易で
あること等の理由から、トナー用バインダー樹脂の製造
方法として有利な点がある。しかし、添加した乳化剤の
ため生成重合体が不純になり易く、重合体を取り出すに
は塩析などの操作が必要で、この不便を避けるためには
懸濁重合が好都合である。

【００６２】懸濁重合においては、水系溶媒１００質量
部に対して、モノマー１００質量部以下（好ましくは１
０〜９０質量部）で行うのが良い。使用可能な分散剤と
しては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール
部分ケン化物、リン酸カルシウム等が用いられ、一般に
水系溶媒１００質量部に対して０．０５〜１質量部で用
いられる。重合温度は５０〜９５℃が適当であるが、使
用する開始剤、目的とするポリマーによって適宜選択さ
れる。

【００６３】本発明に用いられる結着樹脂は、以下に例
示する様な多官能性重合開始剤単独あるいは単官能性重
合開始剤と併用して生成することが好ましい。

【００６４】多官能構造を有する多官能性重合開始剤の
具体例としては、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−
３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，３−ビス
−（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、
２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルパーオキ
シ）ヘキサン、トリス−（ｔ−ブチルパーオキシ）トリ
アジン、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキ
サン、２，２−ジ−ｔ−ブチルパーオキシブタン、４，
４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシバレリックアシッド−ｎ
−ブチルエステル、ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサハ
イドロテレフタレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシアゼ
レート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシトリメチルアジペー
ト、２，２−ビス−（４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキ
シシクロヘキシル）プロパン、２，２−ｔ−ブチルパー
オキシオクタン、ｎ−ブチル−４，４−ジ（ｔ−ブチル
パーオキシ）バレレート、α，α’−ビス（ｔ−ブチル
パーオキシジイソプロピル）ベンゼン及び各種ポリマー
オキサイド等の１分子内に２つ以上のパーオキサイド基
などの重合開始機能を有する官能基を有する多官能性重
合開始剤、及びジアリルパーオキシジカーボネート、ｔ
−ブチルパーオキシマレイン酸、ｔ−ブチルパーオキシ
アリルカーボネート及びｔ−ブチルパーオキシイソプロ
ピルフマレート等の１分子内に、パーオキサイド基など
の重合開始機能を有する官能基と重合性不飽和基の両方
を有する多官能性重合開始剤から選択される。

【００６５】これらのうち、より好ましいものは、１，
１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチ
ルシクロヘキサン、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ
シクロヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサハイ
ドロテレフタレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシアゼレ
ート及び２，２−ビス−（４，４−ジ−ｔ−ブチルパー
オキシシクロヘキシル）プロパン、及びｔ−ブチルパー
オキシアリルカーボネートである。

【００６６】これらの多官能性重合開始剤は、トナー用
バインダーとして要求される種々の性能を満足するため
には、単官能性重合開始剤と併用されることが好まし
い。特に該多官能性重合開始剤の半減期１０時間を得る
ための分解温度よりも低い半減期１０時間を有する重合
開始剤と併用することが好ましい。

【００６７】具体的には、ベンゾイルパーオキシド、ジ
クミルパーオキシド、ｔ−ブチルパーオキシクメン、ジ
−ｔ−ブチルパーオキシド等の有機過酸化物、アゾビス
イソブチロニトリル、ジアゾアミノアゾベンゼン等のア
ゾおよびジアゾ化合物等が挙げられる。

【００６８】これらの単官能性重合開始剤は、前記多官
能性重合開始剤と同時にモノマー中に添加しても良い
が、該多官能性重合開始剤の効率を適正に保つ為には、
重合工程において該多官能性重合開始剤の示す半減期を
経過した後に添加するのが好ましい。

【００６９】これらの開始剤は、効率の点からモノマー
１００質量部に対し０．０５〜２質量部で用いるのが好
ましい。

【００７０】結着樹脂は架橋性モノマーで架橋されてい
ることも好ましい。

【００７１】架橋性モノマーとしては主として２個以上
の重合可能な二重結合を有するモノマーが用いらる。具
体例としては、芳香族ジビニル化合物（例えば、ジビニ
ルベンゼン、ジビニルナフタレン等）；アルキル鎖で結
ばれたジアクリレート化合物類（例えば、エチレングリ
コールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジ
アクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレー
ト、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６
−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリ
コールジアクリレート、及び以上の化合物のアクリレー
トをメタクリレートに代えたもの）；エーテル結合を含
むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類（例え
ば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレ
ングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコー
ルジアクリレート、ポリエチレングリコール＃４００ジ
アクリレート、ポリエチレングリコール＃６００ジアク
リレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、及
び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代え
たもの）；芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれ
たジアクリレート化合物類（例えば、ポリオキシエチレ
ン（２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プ
ロパンジアクリレート、ポリオキシエチレン（４）−
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンジア
クリレート、及び、以上の化合物のアクリレートをメタ
クリレートに代えたもの）；更には、ポリエステル型ジ
アクリレート化合物類（例えば、商品名ＭＡＮＤＡ（日
本化薬））が挙げられる。多官能の架橋剤としては、ペ
ンタエリスリトールアクリレート、トリメチロールエタ
ントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアク
リレート、テトラメチロールプロパントリアクリレー
ト、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリ
ゴエステルアクリレート、及び以上の化合物のアクリレ
ートをメタアクリレートに代えたもの；トリアリルシア
ヌレート、トリアリルトリメリテート；等が挙げられ
る。

【００７２】これらの架橋剤は、他のモノマー成分１０
０質量部に対して、０．００００１〜１質量部、好まし
くは０．００１〜０．０５質量部の範囲で用いることが
好ましい。

【００７３】これらの架橋性モノマーのうち好適に用い
られるものとして、芳香族ジビニル化合物（特にジビニ
ルベンゼン）、芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結
ばれたジアクリレート化合物類が挙げられる。

【００７４】その他の合成方法としては、塊状重合方
法、溶液重合方法を用いることができる。しかし、塊状
重合法では、高温で重合させて停止反応速度を速めるこ
とで、低分子量の重合体を得ることができるが、反応を
コントロールしにくい問題点がある。その点、溶液重合
法は、溶媒によるラジカルの連鎖移動の差を利用して、
また、開始剤量や反応温度を調整することで、所望の分
子量の重合体を温和な条件で容易に得ることができるの
で好ましい。特に、開始剤使用量を最小限に抑え、開始
剤が残留することによる影響を極力抑えるという点で、
加圧条件下での溶液重合法も好ましい。

【００７５】本発明に用いられるポリエステル樹脂の組
成は以下の通りである。

【００７６】２価のアルコール成分としては、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジ
オール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオ
ール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、２−エチル−１，３−
ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールＡ、また
（Ａ）式で表わされるビスフェノール及びその誘導体；

【００７７】

【化１】 （式中Ｒはエチレンまたはプロピレン基であり、ｘ，ｙ
はそれぞれ０以上の整数であり、かつ、ｘ＋ｙの平均値
は０〜１０である。） また（Ｂ）式で示されるジオール類；

【００７８】

【化２】

【００７９】２価の酸成分としては、例えばフタル酸、
テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸などのベン
ゼンジカルボン酸類又はその無水物、低級アルキルエス
テル；こはく酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン
酸などのアルキルジカルボン酸類又はその無水物、低級
アルキルエステル；ｎ−ドデセニルコハク酸、ｎ−ドデ
シルコハク酸などのアルケニルコハク酸類もしくはアル
キルコハク酸類又はその無水物、低級アルキルエステ
ル；フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸
などの不飽和ジカルボン酸類又はその無水物、低級アル
キルエステル；等のジカルボン酸類及びその誘導体が挙
げられる。

【００８０】また架橋成分として働く３価以上のアルコ
ール成分と３価以上の酸成分を併用することが好まし
い。

【００８１】３価以上の多価アルコール成分としては、
例えばソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロ
ール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジ
ペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、
１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタン
トリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオ
ール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、ト
リメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，
３，５−トリヒドロキシベンゼン等が挙げられる。

【００８２】また、本発明における三価以上の多価カル
ボン酸成分としては、例えばトリメリット酸、ピロメリ
ット酸、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，
２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタ
レントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカル
ボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，
５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル
−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テト
ラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−
オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、及び
これらの無水物、低級アルキルエステル；次式

【００８３】

【化３】 （式中Ｘは炭素数３以上の側鎖を１個以上有する炭素数
５〜３０のアルキレン基又はアルケニレン基）で表わさ
れるテトラカルボン酸等、及びこれらの無水物、低級ア
ルキルエステル等の多価カルボン酸類及びその誘導体が
挙げられる。

【００８４】本発明に用いられるアルコール成分として
は４０〜６０ｍｏｌ％、好ましくは４５〜５５ｍｏｌ
％、酸成分としては６０〜４０ｍｏｌ％、好ましくは５
５〜４５ｍｏｌ％であることが好ましい。また三価以上
の多価の成分は、全成分中の５〜６０ｍｏｌ％であるこ
とが好ましい。

【００８５】該ポリエステル樹脂も通常一般に知られて
いる縮重合によって得られる。

【００８６】本発明のトナーは荷電制御剤を含有するこ
とが好ましい。

【００８７】トナーを負荷電性に制御するものとして下
記化合物が挙げられる。

【００８８】有機金属錯体、キレート化合物が有効であ
り、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳
香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸の
金属錯体が挙げられる。他には、芳香族ハイドロキシカ
ルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属
塩、無水物、エステル類、ビスフェノールのフェノール
誘導体類が挙げられる。中でも、下記式（１）で表され
るアゾ系金属錯体が好ましい。

【００８９】

【化４】 〔式中、Ｍは配位中心金属を表し、Ｓｃ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃ
ｒ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ又はＦｅ等が挙げられる。Ａｒは
アリール基であり、フェニル基、ナフチル基の如きアリ
ール基であり、置換基を有してもよい。この場合の置換
基としては、ニトロ基、ハロゲン基、カルボキシル基、
アニリド基及び炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１
〜１８のアルコキシ基がある。Ｘ，Ｘ’，Ｙ及びＹ’は
−Ｏ−，−ＣＯ−，−ＮＨ−，−ＮＲ−（Ｒは炭素数１
〜４のアルキル基）である。Ｃ^＋はカウンターイオンを
示し、水素、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、脂
肪族アンモニウム或いはそれらの混合イオンを示す。〕 特に中心金属としてはＦｅ又はＣｒが好ましく、置換基
としてはハロゲン、アルキル基又はアニリド基が好まし
く、カウンターイオンとしては水素、アルカリ金属、ア
ンモニウム又は脂肪族アンモニウムが好ましい。カウン
ターイオンの異なる錯塩の混合物も好ましく用いられ
る。

【００９０】下記式（２）に示した塩基性有機金属錯体
も負帯電性を与える荷電制御剤として好ましい。

【００９１】

【化５】

【００９２】トナーを正荷電性に制御するものとして下
記の化合物がある。

【００９３】ニグロシン及び脂肪酸金属塩等によるニグ
ロシン変成物；トリブチルベンジルアンモニウム−１−
ヒドロキシ−４−ナフトスルフォン酸塩、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四級アンモ
ニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩の
如き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、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタン
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、フェロシアン化物など）；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の
如き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
レートの如きジオルガノスズボレート類；グアニジン化
合物；イミダゾール化合物が挙げられる。これらを単独
で或いは２種類以上組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、トリフェニルメタン化合物、カウンタ
ーイオンがハロゲンでない四級アンモニウム塩が好まし
く用いられる。下記式（３）

【００９４】

【化６】 〔式中Ｒ_１はＨ又はＣＨ_３を示し、Ｒ_２及びＲ_３は置換
または未置換のアルキル基（好ましくは、Ｃ_１〜Ｃ_４）
を示す。〕で表されるモノマーの単重合体；前述したス
チレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの
如き重合性モノマーとの共重合体を正荷電性制御剤とし
て用いることができる。この場合、この単重合体及び共
重合体は荷電制御剤としての機能と、結着樹脂（の全部
または一部）としての機能を有する。

【００９５】特に下記式（４）で表される化合物が本発
明のトナー正荷電性制御剤として好ましい。

【００９６】

【化７】 〔式中、Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３，Ｒ_４，Ｒ_５及びＲ_６は、各
々互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、置換
もしくは未置換のアルキル基または、置換もしくは未置
換のアリール基を表す。Ｒ_７，Ｒ_８及びＲ_９は、各々互
いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン
原子、アルキル基、アルコキシ基を表す。Ａ⁻は、硫酸
イオン、硝酸イオン、ほう酸イオン、りん酸イオン、水
酸イオン、有機硫酸イオン、有機スルホン酸イオン、有
機りん酸イオン、カルボン酸イオン、有機ほう酸イオ
ン、テトラフルオロボレートの如き陰イオンを示す。〕 電荷制御剤をトナーに含有させる方法としては、トナー
粒子内部に添加する方法と外添する方法がある。これら
の電荷制御剤の使用量としては、結着樹脂の種類、他の
添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によっ
て決定されるもので、一義的に限定されるものではない
が、好ましくは結着樹脂１００質量部に対して０．１〜
１０質量部、より好ましくは０．１〜５質量部の範囲で
用いられる。

【００９７】本発明のトナーはワックスを含有してもよ
い。本発明に用いることができるワックスとしては、低
分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、オレフ
ィンの共重合物、マイクロクリスタリンワックス、パラ
フィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如
き脂肪族炭化水素系ワックス；酸化ポリエチレンワック
スの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物または、そ
れらのブロック共重合物；カルナバワックス、モンタン
酸エステルワックスの如き脂肪酸エステルを主成分とす
るワックス類；脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エス
テル類を一部または全部を脱酸化したものなどが挙げら
れる。さらに、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン
酸、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキ
ルカルボン酸類の如き飽和直鎖脂肪酸類；ブラシジン
酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂
肪酸類；ステアリンアルコール、アラルキルアルコー
ル、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セ
リルアルコール、メリシルアルコール、あるいは更に長
鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルアルコール類の如
き飽和アルコール類；ソルビトールの如き多価アルコー
ル類；リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン
酸アミドの如き脂肪酸アミド類；メチレンビスステアリ
ン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレン
ビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン
酸アミドの如き飽和脂肪酸ビスアミド類；エチレンビス
オレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミ
ド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’
−ジオレイルセバシン酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミ
ド類；ｍ−キシレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’
−ジステアリルイソフタル酸アミドの如き芳香族系ビス
アミド類；脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアク
リル酸の如きビニル系モノマーを用いてグラフト化させ
たワックス類；ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸
と多価アルコールの部分エステル化物；植物性油脂を水
素添加することによって得られるヒドロキシ基を有する
メチルエステル化合物などが挙げられる。

【００９８】好ましく用いられるワックスとしては、パ
ラフィンワックス、アルキレンを高圧下でラジカル重合
あるいは低圧下でチーグラー触媒、メタロセン触媒又は
その他の触媒を用いて重合した低分子量のアルキレンポ
リマー；高分子量のアルキレンポリマーを熱分解して得
られるアルキレンポリマー；アルキレンポリマーを重合
する際に副生する低分子量アルキレンポリマーを分離精
製したもの；一酸化炭素及び水素からなる合成ガスから
アーゲ法により得られる炭化水素の蒸留残分から、ある
いは、これらを水素添加して得られる合成炭化水素など
から、特定の成分を抽出分別したワックスが挙げられ
る。これらワックスには酸化防止剤が添加されていても
よい。さらに、直鎖状のアルコール、脂肪酸、酸アミ
ド、エステルあるいは、モンタン系誘導体で形成される
ワックスが挙げられる。また、脂肪酸等の不純物を予め
除去してあるものも好ましい。

【００９９】中でも好ましいものは、パラフィンワック
ス、エチレンなどのオレフィンを重合したもの及びこの
時の副生成物、フィッシャートロプシュワックスなどの
炭素数が数千ぐらいまでの炭化水素を母体とするものが
良い。また、炭素数が数百ぐらいまでの末端に水酸基を
もつ長鎖アルキルアルコールも好ましい。更に、アルコ
ールにアルキレンオキサイドを付加したものも好ましく
用いられる。

【０１００】これらのワックスをプレス発汗法、溶剤
法、真空蒸留、超臨界ガス抽出法、分別結晶化（例え
ば、融液晶析及び結晶ろ別）等を利用して、ワックスを
分子量により分別し、分子量分布をシャープにしたワッ
クスは、必要な融解挙動範囲の成分が占める割合が多く
なるので更に好ましい。

【０１０１】本発明のワックスは、示差走査熱量計（Ｄ
ＳＣ）により測定される昇温時のＤＳＣ曲線に少なくと
も一つの吸熱ピークを有し、該吸熱ピークが６０〜１６
０℃、好ましくは６０〜１５０℃、より好ましくは６５
〜１５０℃に存在することが好ましい。吸熱ピークは２
つ以上存在していてもよいが、その場合は６０〜１２０
℃に少なくとも１つの吸熱ピークを有することが好まし
い。ワックスが上記温度領域に吸熱ピークを有すること
で、トナー製造時にワックス成分がトナー表面に適度に
染み出し、トナー表面の平滑性をより高めることができ
る。

【０１０２】本発明においては、磁性トナーのＤＳＣ曲
線は、示差走査熱量計（ＤＳＣ測定装置）、例えばＤＳ
Ｃ−７（パーキンエルマー社製）やＤＳＣ２９２０（Ｔ
Ａインスツルメンツジャパン社製）を用い、ＡＳＴＭ
Ｄ３４１８−８２に準じて測定を行う。ＤＳＣ曲線は、
１回昇温、降温させ前履歴を取った後、昇温速度１０℃
／ｍｉｎで昇温させた時に測定されるＤＳＣ曲線を用い
る。

【０１０３】ワックスの分子量分布はＭｗ／Ｍｎが３．
０以下であることが好ましく、より好ましくは２．５以
下であり、更に好ましくは、２．０以下である。

【０１０４】本発明に使用されるワックスは、結着樹脂
１００質量部に対して０．１〜１５質量部、好ましくは
０．５〜１２質量部添加されるのが効果的であり、ま
た、複数のワックスを併用することも好ましい。

【０１０５】本発明のトナーは磁性材料をトナー粒子中
に含有させ磁性トナーとしても使用しうる。この場合、
磁性材料は着色剤の役割をかねることもできる。トナー
に使用される磁性材料としては、マグネタイト、ヘマタ
イト、フェライトの如き酸化鉄；鉄、コバルト、ニッケ
ルのような金属或いはこれらの金属とアルミニウム、コ
バルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモ
ン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、
マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウム
のような金属との合金及びその混合物が挙げられる。

【０１０６】これらの磁性体は個数平均粒径が０．０５
〜１．０μｍが好ましく、更には０．１〜０．５μｍの
ものが好ましい。磁性体はＢＥＴ比表面積は２〜４０ｍ
^２／ｇ（より好ましくは、４〜２０ｍ^２／ｇ）のものが
好ましく用いられる。形状には特に制限はなく、任意の
形状のものが用いられる。磁気特性としては、磁場７９
５．８ｋＡ／ｍ下で飽和磁化が１０〜２００Ａｍ^２／ｋ
ｇ（より好ましくは、７０〜１００Ａｍ^２／ｋｇ）、残
留磁化が１〜１００Ａｍ^２／ｋｇ（より好ましくは、２
〜２０Ａｍ^２／ｋｇ）、抗磁力が１〜３０ｋＡ／ｍ（よ
り好ましくは、２〜１５ｋＡ／ｍ）であるものが好まし
く用いられる。これらの磁性体は結着樹脂１００質量部
に対し、２０〜２００質量部で用いられる。好ましくは
４０〜１５０質量部で用いられる。

【０１０７】また、個数平均径は透過電子顕微鏡等によ
り拡大撮影した写真をデジタイザー等で測定することに
より求めることができる。磁性体の磁気特性は、「振動
試料型磁力計ＶＳＭ−３Ｓ−１５」（東英工業社製）を
用いて外部磁場７９５．８ｋＡ／ｍの下で測定すること
ができる。比表面積は、ＢＥＴ法に従って、比表面積測
定装置オートソープ１（湯浅アイオニクス社製）を用い
て試料表面に窒素ガスを吸着させ、ＢＥＴ多点法を用い
て比表面積を算出することができる。

【０１０８】本発明のトナーは着色剤を含有してもよ
く、用いられる着色剤としては任意の適当な顔料又は染
料が挙げられる。顔料としてカーボンブラック、アニリ
ンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロ
ー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、アリザリンレ
ーキ、ベンガラ、フタロシアニンブルー、インダンスレ
ンブルー等が挙げられる。これらは定着画像の光学濃度
を維持するのに必要充分な量が用いられ、結着樹脂１０
０質量部に対し０．１〜２０質量部、好ましくは０．２
〜１０質量部の添加量が良い。染料としては、アゾ系染
料、アントラキノン染料、キサンテン系染料、メチン系
染料等が挙げられる。染料は結着樹脂１００質量部に対
し、０．１〜２０質量部、好ましくは０．３〜１０質量
部の添加量が良い。

【０１０９】本発明のトナーは、特定の噴流性を得るた
め無機微粉体を含有している。無機微粉体はトナー粒子
に外添されている。無機微粉体は疎水性無機微粉体であ
ることが好ましい。無機微粉体の例としては、シリカ微
粉体、酸化チタン微粉体、アルミナ微粉体又はそれらの
疎水化物が挙げられる。それらは、単独あるいは併用し
て用いることが好ましい。

【０１１０】シリカ微粉体としては、ケイ素ハロゲン化
合物の蒸気相酸化により生成された乾式法またはヒュー
ムドシリカと称される乾式シリカ及び水ガラス等から製
造される湿式シリカの両方が挙げられるが、表面及び内
部にあるシラノール基が少なく、製造残渣のない乾式シ
リカの方が好ましい。

【０１１１】さらにシリカ微粉体は疎水化処理されてい
るものが好ましい。疎水化処理するには、シリカ微粉体
と反応あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物で化学的
に処理することによって付与される。好ましい方法とし
ては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成さ
れた乾式シリカ微粉体をシラン化合物で処理した後、あ
るいはシラン化合物で処理すると同時にシリコーンオイ
ルの如き有機ケイ素化合物で処理する方法が挙げられ
る。

【０１１２】疎水化処理に使用されるシラン化合物とし
ては、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、ト
リメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジ
メチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリ
ルジメチルクロルシラン、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、ブロムメチルジメ
チルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラ
ン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチル
ジメチルクロルシラン、トリオルガノシランメルカプタ
ン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリ
ルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジ
メチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジ
フェニルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサ
ン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン、１，
３−ジフェニルテトラメチルジシロキサンが挙げられ
る。

【０１１３】有機ケイ素化合物としては、シリコーンオ
イルが挙げられる。好ましいシリコーンオイルとして
は、２５℃における粘度がおよそ３０〜１，０００ｍｍ
^２／ｓのものが用いられる。例えばジメチルシリコーン
オイル、メチルフェニルシリコーンオイル、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好ましい。

【０１１４】特に好ましい方法としては、ジメチルシリ
コーンオイルで処理する方法が挙げられる。ジメチルシ
リコーンオイルで疎水化処理されたシリカ微粉体は、適
度な疎水性を有するため、吸湿によってトナーの帯電量
が低下し、現像性が低下することを効果的に防ぐことが
できる。

【０１１５】シリコーンオイル処理の方法はシラン化合
物で処理されたシリカ微粉体とシリコーンオイルとをヘ
ンシェルミキサーの如き混合機を用いて直接混合しても
良いし、ベースとなるシリカヘシリコーンオイルを噴射
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、溶剤を除去して作製しても良
い。

【０１１６】シリカ微粉体の好ましい疎水化処理とし
て、ヘキサメチルジシラザンで処理し、次いでシリコー
ンオイルで処理することにより調製する方法が挙げられ
る。

【０１１７】上記のようにシリカ微粉体をシラン化合物
で処理し、後にオイル処理することが疎水化度を効果的
に上げることができ、好ましい。

【０１１８】上記シリカ微粉体における疎水化処理、更
には、オイル処理を酸化チタン微粉体、アルミナ微粉体
に施したものも、シリカ系同様に好ましい。

【０１１９】本発明のトナーには、必要に応じてシリカ
微粉体又は酸化チタン微粉体以外の添加剤を外添しても
よい。例えば帯電補助剤、導電性付与剤、流動性付与
剤、ケーキング防止剤、熱ロール定着時の離型剤、滑
剤、研磨剤等の働きをする樹脂微粒子や無機微粒子であ
る。

【０１２０】樹脂微粒子としては、その平均粒径が０．
０３〜１．０μｍのものが好ましい。その樹脂を構成す
る重合性単量体としては、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，ｐ−メ
トキシスチレン，ｐ−エチルスチレン誘導体；アクリル
酸；メタクリル酸；アクリル酸メチル，アクリル酸エチ
ル，アクリル酸ｎ−ブチル，アクリル酸イソブチル，ア
クリル酸ｎ−プロピル，アクリル酸ｎ−オクチル，アク
リル酸ドデシル，アクリル酸２−エチルヘキシル，アク
リル酸ステアリル，アクリル酸２−クロルエチル，アク
リル酸フェニルの如きアクリル酸エステル；メタクリル
酸メチル，メタクリル酸エチル，メタクリル酸ｎ−プロ
ピル，メタクリル酸ｎ−ブチル，メタクリル酸イソブチ
ル，メタクリル酸ｎ−オクチル，メタクリル酸ドデシ
ル，メタクリル酸２−エチルヘキシル，メタクリル酸ス
テアリル，メタクリル酸フェニル，メタクリル酸ジメチ
ルアミノエチル，メタクリル酸ジエチルアミノエチルの
如きメタクリル酸エステル；アクリロニトリル，メタク
リロニトリル，アクリルアミド等の単量体が挙げられ
る。

【０１２１】重合法としては、懸濁重合、乳化重合、ソ
ープフリー重合が挙げられる。より好ましくは、ソープ
フリー重合によって得られる粒子が良い。

【０１２２】その他の微粒子としては、テフロン
（Ｒ）、ステアリン酸亜鉛、ポリ弗化ビニリデンの如き
滑剤（中でもポリ弗化ビニリデンが好ましい）；酸化セ
リウム、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウムの如き研
磨剤（中でもチタン酸ストロンチウムが好ましい）；ケ
ーキング防止剤；カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化ア
ンチモン、酸化スズの如き導電性付与剤が挙げられる。
さらに、トナーと逆極性の白色微粒子及び黒色微粒子を
現像性向上剤として少量用いても良い。

【０１２３】トナーと混合される樹脂微粒子または無機
微粉体または疎水性無機微粉体は、トナー１００質量部
に対して０．１〜５質量部（好ましくは、０．１〜３質
量部）使用するのが良い。

【０１２４】本発明のトナーを製造する方法としては、
上述したようなトナー構成材料をボールミルその他の混
合機により十分混合した後、熱ロールニーダー、エクス
トルーダーの如き熱混練機を用いてよく混練し、冷却固
化後、機械的に粉砕し、粉砕粉を分級することによって
トナーを得る方法が好ましい。他には、結着樹脂を構成
すべき単量体に所定の材料を混合して乳化懸濁液とした
後に、重合させてトナーを得る重合法トナー製造法；コ
ア材及びシェル材から成るいわゆるマイクロカプセルト
ナーにおいて、コア材あるいはシェル材、あるいはこれ
らの両方に所定の材料を含有させる方法；結着樹脂溶液
中に構成材料を分散した後、噴霧乾燥することによりト
ナーを得る方法が挙げられる。更に必要に応じ所望の添
加剤とトナー粒子とをヘンシェルミキサーの如き混合機
により十分に混合し、本発明のトナーを製造することが
できる。

【０１２５】例えば混合機としては、ヘンシェルミキサ
ー（三井鉱山社製）；スーパーミキサー（カワタ社
製）；リボコーン（大川原製作所社製）；ナウターミキ
サー、タービュライザー、サイクロミックス（ホソカワ
ミクロン社製）；スパイラルピンミキサー（太平洋機工
社製）；レーディゲミキサー（マツボー社製）が挙げら
れ、混練機としては、ＫＲＣニーダー（栗本鉄工所社
製）；ブス・コ・ニーダー（Ｂｕｓｓ社製）；ＴＥＭ型
押し出し機（東芝機械社製）；ＴＥＸ二軸混練機（日本
製鋼所社製）；ＰＣＭ混練機（池貝鉄工所社製）；三本
ロールミル、ミキシングロールミル、ニーダー（井上製
作所社製）；ニーデックス（三井鉱山社製）；ＭＳ式加
圧ニーダー、ニダールーダー（森山製作所社製）；バン
バリーミキサー（神戸製鋼所社製）が挙げられ、粉砕機
としては、カウンタージェットミル、ミクロンジェッ
ト、イノマイザ（ホソカワミクロン社製）；ＩＤＳ型ミ
ル、ＰＪＭジェット粉砕機（日本ニューマチック工業社
製）；クロスジェットミル（栗本鉄工所社製）；ウルマ
ックス（日曹エンジニアリング社製）；ＳＫジェット・
オー・ミル（セイシン企業社製）；クリプトロン（川崎
重工業社製）；ターボミル（ターボ工業社製）；スーパ
ーローター（日清エンジニアリング社製）が挙げられ、
分級機としては、クラッシール、マイクロンクラッシフ
ァイアー、スペディッククラシファイアー（セイシン企
業社製）；ターボクラッシファイアー（日新エンジニア
リング社製）；ミクロンセパレータ、ターボプレックス
（ＡＴＰ）、ＴＳＰセパレータ（ホソカワミクロン社
製）；エルボージェット（日鉄鉱業社製）、ディスパー
ジョンセパレータ（日本ニューマチック工業社製）；Ｙ
Ｍマイクロカット（安川商事社製）が挙げられ、造粒機
としては、ローラーコンパクター（ターボ工業社製）が
挙げられ、粗粒などをふるい分けるために用いられる篩
い装置としては、ウルトラソニック（晃栄産業社製）；
レゾナシーブ、ジャイロシフター（徳寿工作所社製）；
バイブラソニックシステム（ダルトン社製）；ソニクリ
ーン（新東工業社製）；ターボスクリーナー（ターボ工
業社製）；ミクロシフター（槙野産業社製）；円形振動
篩い等が挙げられる。

【０１２６】次に本発明の画像形成方法及びプロセスカ
ートリッジについて説明する。

【０１２７】本発明のプロセスカートリッジは、画像形
成装置本体に着脱可能で、静電容量の変化により、逐次
にトナー残量を検知できるトナー残量逐次検出手段を備
えたプロセスカートリッジである。

【０１２８】さらに、本発明のプロセスカートリッジ
は、画像形成装置本体に着脱可能で、感光体に形成され
た静電潜像を現像するためにトナーを収容し、このトナ
ーを前記感光体へ現像するためのトナー担持体を備えた
トナー収納部とを有し、前記トナー担持体と対向し、間
隔を置いて設置された上下二本の電極間（二本の電極の
うち、どちらかがトナー担持体もしくは現像ブレード板
金であってもよい）の静電容量の変化を逐次に検知する
ことによって、前記トナー収納部内のトナーの量を逐次
に検知できるプロセスカートリッジを用いるものであ
る。

【０１２９】さらに、本発明のプロセスカートリッジ
は、画像形成装置本体に着脱可能で、感光体に形成され
た静電潜像を現像するためにトナーを収容し、このトナ
ーを前記感光体へ現像するためのトナー担持体を備えた
トナー収納部とを有し、前記トナー収納部内のトナーの
増減に伴い接触面積が変動する位置に配置された静電容
量発生部の静電容量の変化を逐次に検知することによ
り、前記トナー収納部内のトナーの量を逐次に検知でき
るプロセスカートリッジである。

【０１３０】本発明に係る画像形成方法及びプロセスカ
ートリッジを図面に則して更に詳しく説明する。なお、
以下の説明ではプロセスカートリッジを装着する電子写
真画像形成装置を用いるが、本発明のプロセスカートリ
ッジは、トナー収納部のトナー量を静電容量によって検
出する機構を用いる画像形成方法であれば特に限定され
ず、静電記録方式やトナージェット方式等の他の画像形
成方法にも適用することができる。

【０１３１】＜プロセスカートリッジ形態１＞先ず、図
１を参照して、本発明に従って構成されるプロセスカー
トリッジを装着可能な電子写真画像形成装置の一実施形
態について説明する。本実施形態にて、電子写真画像形
成装置は、電子写真式のレーザービームプリンタＡとさ
れ、電子写真画像形成プロセスによって記録媒体、例え
ば、記録紙、ＯＨＰシート、布などに画像を形成するも
のである。

【０１３２】レーザービームプリンタＡは、ドラム形状
の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム７を有する。感
光体ドラム７は、帯電手段である帯電ローラ８によって
帯電され、次いで、レーザーダイオード１ａ、ポリゴン
ミラー１ｂ、レンズｌｃ、反射ミラー１ｄを有した光学
手段１から画像情報に応じたレーザー光を照射すること
によって、感光体ドラム７に画像情報に応じた潜像が形
成される。この潜像は、現像手段９によって現像され、
可視像、即ち、トナー像とされる。

【０１３３】図２に示すように、現像手段９は、トナー
担持体としての現像スリーブ９ａを備えた現像室９Ａを
有しており、現像室９Ａに隣接して形成されたトナー収
納部としてのトナー容器１１Ａ内のトナーをトナー送り
部材９ｂの回転によって、現像室９Ａの現像スリーブ９
ａへと送り出す。現像室９Ａには、現像スリーブ９ａの
近傍にトナー攪拌部材９ｅを備えており、現像室内のト
ナーを循環させる。又、現像スリーブ９ａは、固定磁石
９ｃを内蔵しており、現像スリーブ９ａを回転すること
によってトナーは搬送され、現像ブレード９ｄにて摩擦
帯電電荷が付与されると共に所定厚のトナー層とされ、
感光体ドラム７の現像領域へと供給される。この現像領
域へと供給されたトナーは、前記感光体ドラム７上の潜
像へと転移され、トナー像を形成する。現像スリーブ９
ａは、現像バイアス回路に接続されており、通常、交流
電圧に直流電圧が重畳された現像バイアス電圧が印加さ
れる。

【０１３４】本発明においては、トナー担持体の平均表
面粗さ（Ｒａ）が０．５〜２．５μｍの範囲であり、現
像領域におけるトナー担持体面の移動速度が、対向する
静電潜像担持体面の移動速度に対し、０．９５〜１．２
０倍の速度で移動しつつ、一成分系トナーで静電潜像を
現像してトナー像を形成し、該トナー担持体上のトナー
塗布量が３．０ｍｇ／ｃｍ^２以下であることにより、
（より好ましいトナー塗布量は２．５ｍｇ／ｃｍ^２以
下）、トナー担持体へのトナーの均一なコートをもたら
し、現像性の安定性という点において好ましい。本発明
のトナーは、噴流性が良好であるが故にトナー担持体上
にトナーが移動しやすく、トナー担持体上のトナー量を
ある程度に制御しないと均一な厚さのトナー層を形成し
にくい場合があるが、現像担持体基体の表面粗さが上記
範囲内であることにより、本発明のような噴流性のよい
トナーを用いた場合においても常に均一な厚さのトナー
層を安定してトナー担持体上に形成し易くなる。

【０１３５】更に、本発明に従って構成されるプロセス
カートリッジを装着可能な電子写真画像形成装置の一実
施形態について説明する。図１に示すように、トナー像
の形成と同期して給紙カセット３ａにセットした記録媒
体２をピックアップローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ、３
ｄ及びレジストローラ対３ｅで転写位置へと搬送する。
転写位置には、転写手段としての転写ローラ４が配置さ
れており、電圧を印加することによって、感光体ドラム
７上のトナー像を記録媒体２に転写する。

【０１３６】トナー像の転写を受けた記録媒体２は、搬
送ガイド３ｆで定着手段５へと搬送する。定着手段５
は、駆動ローラ５ｃ及びヒータ５ａを内蔵した定着ロー
ラ５ｂを備え、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加
して転写されたトナー像を記録媒体２上に定着する。

【０１３７】記録媒体は、排出ローラ対３ｇ、３ｈ、３
ｉで搬送し、反転経路３ｊを経由して排出トレイ６へと
排出される。この排出トレイ６は、レーザービームプリ
ンタＡの電子写真画像形成装置本体１４の上面に設けら
れている。なお、揺動可能なフラッパ３ｋを動作させ、
排出ローラ対３ｍによって反転経路３ｊを介することな
く記録媒体２を排出することもできる。本実施形態で
は、上記ピックアップローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ、
３ｄ、レジストローラ対３ｅ、搬送ガイド３ｆ、排出ロ
ーラ対３ｇ、３ｈ、３ｉ及び排出ローラ対３ｍによって
搬送手段３を構成している。

【０１３８】転写ローラ４によってトナー像を記録媒体
２に転写した後の感光体ドラム７は、クリーニング手段
１０によって感光体ドラム７上に残留したトナーを除去
した後、次の画像形成プロセスに供される。図２に示す
ように、クリーニング手段１０は、感光体ドラム７に当
接して設けられた弾性クリーニングブレード１０ａによ
って感光体ドラム７上の残留トナーを掻さ落として廃ト
ナー溜め１０ｂへと集める。

【０１３９】本発明においては、前記感光体表面に付着
した不要なトナーを除去するクリーニング手段を備えて
おり、前期クリーニング手段がゴム弾性ブレードである
ことが好ましい。一般に、感光体表面に転写されうに残
ったトナーが弾性ブレードにすべてかきとられないと、
トナーが残留して次の画像を汚すことがあるが、本発明
のような噴流性の良いトナーを用いた場合、ゴム弾性ブ
レードで感光体上のトナーを掻きとるときの付加が少な
くなるため、感光体上に不要なトナーが残留しにくく、
良好な画像を形成することができる。

【０１４０】また、前記ゴム弾性ブレードの前記感光体
表面接線に対する設定角が１０〜３０°の範囲に設定さ
れていることが好ましく、感光体表面に付着した不要な
トナーを除去する効果をより高めることができる。

【０１４１】また、前記ゴム弾性ブレードの先端厚みが
０．５〜２．５ｍｍであることが好ましく、感光体表面
に付着した不要なトナーを除去する効果をより高めるこ
とができるとともに、適度な厚みを有することでゴム弾
性ブレードが欠損することなく、長期の使用に渡って良
好なトナー除去効果を維持することができる。

【０１４２】次に、本実施形態のプロセスカートリッジ
Ｂの一例を説明する。図２に示すように、トナーを収納
するトナー容器（トナー収納部）１１Ａ及び、トナー攪
拌手段であるトナー攪拌・搬送部材９ｂを有する枠体１
１と、現像スリーブ９ａ及び現像ブレード９ｄなどの現
像手段９を保持する現像枠体１２とを溶着して一体とし
て現像装置が形成される。プロセスカートリッジＢは、
該現像装置に、感光体ドラム７、クリーニングブレード
１０ａなどのクリーニング手段１０及び帯電ローラ８を
取り付けたクリーニング枠体１３を一体に結合すること
によってカートリッジ化されている。

【０１４３】本発明によれば、プロセスカートリッジＢ
は、トナー容器１１Ａ内のトナーの消費に従ってその残
量を逐次検出することのできるトナー量検出手段（以
下、「トナー量検出装置」ともいう）を備えている。

【０１４４】プロセスカートリッジ形態により、トナー
量検出装置は、図３に示すように、トナー攪拌・搬送部
材９ｂによって送られたトナーが入り込めるような、下
方が開放された凹部８０を形成する第１及び第２の電極
８１、８２等の検知手段（以下、トナー量検出手段に用
いる電極を「検知手段」という）を用いることもでき
る。

【０１４５】また、これらの電極８１、８２は、略対向
し且つ現像スリーブ９ａとほぼ平行になるように配置さ
れている。つまり、トナー攪拌・搬送部材（攪拌部材）
９ｂによって移動させられるトナーＴの移動方向と交差
する方向において、第１電極８１と第２電極８２は異な
った位置に配置されている。尚、第１、第２電極８１、
８２は現像室９を構成する枠体１２に取り付けられてい
る。これら電極８１、８２のより具体的な構成について
は、後で詳しく説明する。

【０１４６】そして、トナー量検出装置は、第１及び第
２の電極８１、８２のいずれかに電交流圧を印加するこ
とにより、これらの電極８１、８２間の静電容量に応じ
た電気信号を発生させ、それを測定することでトナー量
を検出するものである。

【０１４７】次に、プロセスカートリッジの出荷前か
ら、電子写真画像形成装置本体１４に装着され、使用さ
れる際におけるトナーの動きと減少状態について説明す
る。

【０１４８】プロセスカートリッジを出荷する際には、
現像室９Ａとトナー容器１１との間に、トナー容器１１
内のトナーを密封するためのシール部材を貼設し、搬送
時の振動などによってトナーが外部に漏れないようにし
ている。

【０１４９】ユーザーがプロセスカートリッジを使用す
る際には、シール部材３０を取り除いたうえで電子写真
画像形成装置本体１４に装着する。上記のように、トナ
ー容器１１内にはトナー攪拌・搬送部材９ｂが設けられ
ているが、このトナー攪拌・搬送部材９ｂは攪拌軸９ｂ
１と、攪拌軸９ｂに取り付けられた弾性シート（マイラ
ー）９ｂ２とを備えており、その回転によってトナー容
器１１内のトナーを現像室９Ａ側へと搬送する。

【０１５０】このトナー攪拌・搬送部材９ｂの作用によ
って、プロセスカートリッジＢが初めて使用され、シー
ル部材３０が取り除かれた直後であっても、トナーは即
座に現像室９Ａ側に送り込まれるため、スムーズに印字
可能状態となる。同時に、第１、第２電極８１、８２間
にもトナーが送り込まれるため、静電容量が変化する。

【０１５１】第１、第２電極８１、８２近傍に分布する
トナーの状態を変化する力としては以下の４項目が挙げ
られる。 （１）トナー攪拌・搬送部材９ｂによって送り込まれる
際の上方向の力。 （２）トナーの自重にて下方に落下する力。 （３）凹部８０内のトナーに蓋をし、留めようとする
力。（凹部８０の下方にトナーが多量に存在すると、
「自重によって落下しようとするトナー」に蓋をしてし
まう。） （４）トナー自体の噴流性が低い場合に、現状位置に留
まり、パッキングしようとする力。

【０１５２】トナー容器１１内及び現像室９Ａ内にトナ
ーが十分にある時には、項目（１）の力が極めて大き
く、又、項目（３）の力によって凹部８０が蓋する力に
よってしっかりと締められているため、第１、第２電極
８１、８２間にはトナーが詰め込まれた状態が維持さ
れ、この場合、静電容量値として高い値を示し続ける。

【０１５３】プロセスカートリッジＢを使用し続ける
と、現像スリーブ９ａ近傍のトナーは現像のために消費
されて減少するが、トナー攪拌・搬送部材９ｂの作用に
よって現像スリーブ９ａ近傍にはトナー容器１１内のト
ナーが常に補充される。その結果、プロセスカートリッ
ジＢを使用していくと、トナー容器１１内のトナーの量
が減少し、その高さは低くなっていく。

【０１５４】図４に示すように、図４（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）の順にトナー容器１１内のトナーの高さ
が低くなっていくと、上記項目（１）と（３）の力が小
さくなり、そのため次第に第１、第２電極８１、８２間
のトナー残量も減少していき、その結果、静電容量も変
化する。

【０１５５】図４について説明すると、図４（ａ）には
トナーがトナー容器１１内に十分にあって第１、第２電
極８１、８２がトナー中に埋まっている状態が示されて
いる。図４（ｂ）にはトナー容器１１内のトナーが減少
し、トナーの表面が第１電極８１の下端と第２電極８２
の上端に接する高さになっている状態が示されている。
図４（ｃ）にはトナーが更に減少し、既に凹部８０内に
はなく、第１電極８１の下端よりも低く、第２電極８２
の中程の高さになっている状態が示されている。図４
（ｄ）には第２電極８２の下端にようやく接する程度の
高さになっている状態が示されている。

【０１５６】トナー容器１１内のトナー高さ（トナー残
量）と静電容量値の変化の傾向は、使用しているトナー
の粉体特性やトナー攪拌・搬送部材９ｂの搬送能力によ
って左右される。

【０１５７】例えば、トナーが水のような流動性を有し
ている場合、トナー容器１１内のトナー高さと第１、第
２電極８１、８２間のトナー高さは完全に一致するが、
実際のトナーの流動性は水の流動性に比べて低く、トナ
ー攪拌・搬送部材９ｂによって現像室９Ａ側に搬送され
た状態をある程度維持するため、図４（ａ）乃至（ｄ）
に示したように、トナー容器１１内のトナー高さの変化
に若干遅れて第１、第２電極８１、８２間のトナー高さ
が変化する傾向がある。しかしながら、本発明のトナー
は、高い噴流性を有しているため、トナー容器のトナー
高さと電極の間のトナーの高さとの差が少なく、設計の
自由度を高めることができる。

【０１５８】また、トナー攪拌・搬送部材９ｂの搬送力
が弱すぎても強すぎても、第１、第２電極８１、８２間
へのトナーの入り込みが変わり、トナー残量の変化と静
電容量値の変化との関係が異なったものとなる。

【０１５９】従って、本発明のトナーは、高い噴流性を
有するため、第１、第２電極の位置や形状の適正化が行
いやすい。

【０１６０】上記構成以外に、例えばプロセスカートリ
ッジに記憶手段を備えている場合は印字枚数やプロセス
カートリッジの駆動時間などを記憶させておき、平衡状
態に達すると考えられる時間以上を経過した時に初めて
検出をスタートする方法もある。

【０１６１】また、トナー量を逐次に検出する際に、検
出精度を向上させるためには、静電容量の変化量を増や
せばよい。これは、具体的には第１、第２電極８１、８
２のそれぞれの表面積を増やすこと、あるいは第１、第
２電極８１、８２間の距離を近づけることなどによって
達成できる。電極の表面積を増やす際には、図５に示す
ように、波打ち形状にしてもよく、あるいは図６に示す
ように、絞り形状にしてもよい。

【０１６２】尚、設計上の都合により、電極のスペース
が確保できない、あるいはコストダウンを図らなければ
ならないというときには、図７、及び図８に示すよう
に、第１、第２電極８１、８２のいずれか一方を丸棒な
どによって構成してもよい。

【０１６３】画像形成を続けることによって、トナーの
消費が進み、最終的に、現像スリーブ９ａ表面のトナー
量を規制する現像ブレード９ｄの先端と第２電極８２の
間、即ち、現像スリーブ９ａと第２電極８２の間のトナ
ーが消費されることで画像上に白抜けが発生し、トナー
エンド、つまりトナー無しの状態になる。

【０１６４】このとき更に現像スリーブ９ａや現像ブレ
ードの板金をコンデンサの電極の一つとして用い（対と
なるのは第２電極８２である）、図９に示すように、第
１、第２電極８１、８２が構成するコンデンサと並列に
接続することによって白抜けの検出精度を大幅に向上さ
せることができる。

【０１６５】図１０のグラフに、現像スリーブ９ａをコ
ンデンサーの一つとして用いた場合（図１０（ｂ））
と、用いない場合（図１０（ａ））とについての検出精
度を模式的に示す。図１０（ｂ）の方が、図１０（ａ）
に比して、白抜け間際の単位トナー変化量（消費量）に
対する静電容量の変化量が劇的に大きくなっていること
が分かる。

【０１６６】白抜け間際の単位トナー変化量（消費量）
に対する静電容量の変化量が劇的に大きくなるのは、上
述のように白抜けが現像スリーブ９ａ表面上のトナー量
が減り始めることによって発生するからであり、従っ
て、現像スリーブ９ａ表面上のトナー量をより正確に測
定することが検出精度アップの必須条件となる。

【０１６７】上記のように、現像スリーブ９ａをコンデ
ンサの電極の一つとして用い、対となる第２電極８２が
現像スリーブ９ａ表面の近傍にあることによって、現像
スリーブ９ａ近傍における「検出感度」を高くすること
が可能となり、図１０（ａ）、（ｂ）における検出精度
の差が生じることとなる。

【０１６８】更に白抜け近傍の「検出感度」を高めるた
めには、現像スリーブ９ａ表面近傍における「検出感
度」を高める必要がある。

【０１６９】現像スリーブ９ａ表面上にトナーがほとん
どなくても、図１１に示すように、現像ブレード９ｄ近
傍領域にトナーＴがあると現像が可能となることから、
上記領域におけるトナーＴを感度良く検出することによ
って白抜け検出精度を向上させることができる。

【０１７０】尚、上記の電極８１、８２は導電性部材で
あれば、すべて同等の作用をするが、本発明のプロセス
カートリッジ形態では、トナーの循環に影響を出さない
ように、非磁性ステンレス材などの非磁性金属材料を用
いている。

【０１７１】また、電極８１、８２を、現像室９Ａを構
成する枠体１２に直接、蒸着、印刷などの処理を施した
り、導電性樹脂を２色成形すれば、別部材からなる電極
に比べ、取り付け公差、部品公差がへるため、位置精度
の向上を図ることができる。

【０１７２】上記説明では、トナーとして磁性トナーを
用いたトナー量検出の構成について説明したが、非磁性
トナーを用いた現像装置構成にも適用できる。

【０１７３】＜プロセスカートリッジ形態２＞次に、本
発明の第２のプロセスカートリッジ形態について図１２
〜図１４により説明する。

【０１７４】第２のプロセスカートリッジ形態において
も、第１のプロセスカートリッジ形態において説明した
ものと同様の構成及び作用をなす電子写真画像形成装置
を用い、同一部材については同一符号を付す。

【０１７５】第２のプロセスカートリッジ形態では、図
１２に示すように電極８４を現像室９Ａの底面に配置し
ている。即ち、電極８４は、トナー容器１１に収納され
ているトナーＴが現像スリーブ９ａへ至る経路に沿って
設けられている。従ってこの電極８４は以下、経路電極
８４という。この経路電極８４は、図１２に示す断面形
状で長手方向全領域について同じ形状をしている。

【０１７６】現像室９Ａの底面近傍の磁性トナーは現像
スリーブ９ａの中に配置されたマグネット９ｃの磁力に
よって現像スリーブ９ａに引き付けられる力が常に働い
ている。そのためトナー量が少なくなりトナー容器１１
からのトナーの供給が減少すると、まず現像室９Ａの床
面近傍のトナーから消費されていく傾向がある。

【０１７７】具体的には、図１３に示すように、トナー
容器１１内のトナー残量が多いと現像室９Ａ内のトナー
を自重で押し込むため上記のようにトナーが消費されて
もすぐに押し込まれるが（図１３（ａ））、トナー容器
１１内のトナー残量が少なくなっていくと、消費された
トナーの分を押し込む力が強く働かずに、現像室９Ａの
底面近傍から空洞ができて（図１３（ｂ）、（ｃ））、
最終的には現像ブレード９ｄ先端周りにトナーが残るよ
うになる（図１３（ｄ））が、本発明のトナーは高い噴
流性を有するため、このような現象は発生しにくく、目
的とするカートリッジの性能を得るのに好ましい。

【０１７８】このようにトナーが消費されていくので、
本構成によれば、現像室９Ａの底面近傍のトナー量を検
出できるトナー量検出が可能となる。

【０１７９】図１４のグラフに、トナー残量が減少して
いく時の静電容量の変化を模式的に示す。図１４に示す
ように、本構成を用いてもトナー量検出が可能であるこ
とが分かる。

【０１８０】＜プロセスカートリッジ形態３＞次に、本
発明の第３のプロセスカートリッジ形態について説明す
る。

【０１８１】第３のプロセスカートリッジ形態において
は、トナー量検出装置は、図１５に示すように、トナー
量を検知する第一静電容量発生部としての測定電極部材
２０Ａを有する。このとき、環境、即ち、雰囲気の温
度、湿度を検知し、基準用信号を出力する比較部材であ
る第二静電容量発生部としての基準電極部材２０Ｂを有
することが好ましい。

【０１８２】測定電極部材２０Ａは、図１６に示すよう
に、現像手段９のトナー容器１１Ａの内部側面、又は、
図２０に示すように、トナー容器１１Ａの内部底面など
の、トナーと接触する位置であって、しかも、トナーが
減少するに従って、トナーとの接触面積が変動するよう
な方向に配置される。また、基準電極部材２０Ｂを設置
する場合は、図１５に示すように、トナーと接触するこ
とのない装置本体１４の任意の場所に設置することも可
能であるが、例えば、図１７に示すように、トナー容器
１１Ａの内部であって、測定電極部材２０Ａとは反対側
位置に仕切壁２１にて区画された、トナーとは接触しな
い箇所に設けることもできる。更に、図１８に示すよう
に、測定電極部材２０Ａと基準電極部材２０Ｂとを対称
配置にて一体的に作製した場合には、基準電極部材２０
Ｂを外方へと折り曲げて、測定電極部材２０Ａが配置さ
れたと同じ側のトナー容器内であって、仕切壁２１にて
区画された、トナーとは接触しない箇所に設けることも
できる。

【０１８３】測定電極部材２０Ａは、図１９に示すよう
に、基板２２の上に所定の間隔をもって平行に形成され
た一対の導電部、即ち、電極２３、２４を有する。各電
極２３、２４は、一つの基部と、この基部から分岐した
複数個の分岐部を有することができ、各電極２３、２４
の分岐部は、一定の間隔で交互に平行に並んで形成する
ことができる。本実施形態では、電極２３、２４は、所
定間隔Ｇにて平行に並置された少なくとも一対の電極部
分２３ａ〜２３ｆ、２４ａ〜２４ｆを有し、各電極部分
２３ａ〜２３ｆ、２４ａ〜２４ｆは、連結電極部分２３
ｇ、２４ｇにて互いに連結されており、二つの電極２３
及び２４は、その分岐部が互いに組み合わさった多数の
凹凸形状とされている。勿論、測定電極部材２０の電極
パターンは、これに限定されるものではなく、図２０に
示すように一対の電極２３、２４を互いに所定の間隔に
て平行に配置された渦巻き形状に形成することもでき
る。

【０１８４】測定電極部材２０Ａは、一対の平行電極２
３、２４間の静電容量を測定することによりトナー容器
１１Ａ内のトナー残量を逐次検知することができる。つ
まり、トナーは空気より誘電率が大きいために測定電極
部材２０Ａの表面にトナーが接触することにより―対の
電極２３、２４間の静電容量が増加する。

【０１８５】従って、本発明によれば、上記構成の測定
電極部材２０Ａを用いることにより、測定電極部材２０
Ａの表面に接するトナーの面積から所定の較正曲線を適
用することによりトナー容器１１Ａの断面形状や測定電
極部材２０Ａの形状によらずトナー容器１１Ａ内のトナ
ー量を測定することができる。

【０１８６】斯かる測定電極部材２０Ａの電極パターン
２３、２４は、例えば厚さ０．４〜１．６ｍｍの、例え
ば紙フェノール、ガラスエポキシ等の硬質プリント基板
２２、または厚さ０．１ｍｍ程度のポリエステル、ポリ
イミド等の可撓性のプリント基板２２上にエッチング或
いは印刷にて銅などの導体金属パターン２３、２４を形
成することによって得ることができ、通常のプリント基
板の配線パターン形成方法と同一の方法で製造すること
ができる。従って、図１９及び図２０に示すような複雑
な電極パターン形状であっても容易に製造することがで
き、製造コストも簡単なパターンのものと殆ど変わりは
ない。

【０１８７】また、図１９及び図２０に示すような複雑
なパターン形状を用いることにより、電極２３、２４間
の対向長さを長くでき、更にエッチングなどのパターン
形成方法を用いることにより電極２３、２４間の所定間
隔Ｇを数十μｍ程度まで狭くすることも可能であり、大
きな静電容量を得ることが可能となる。又、静電容量の
変化量を大きくすることができ、検知精度を上げること
ができる。具体的には、電極２３、２４は、幅０．１〜
０．５ｍｍ、厚さ１７．５〜７０μｍとされ、間隔Ｇは
０．１〜０．５ｍｍとされる。更に、金属パターン形成
面は、例えば１２．５〜１２５μｍ程度の薄い樹脂フィ
ルムにてラミネートすることも可能である。

【０１８８】上述のように、本発明のトナー量検出装置
によれば、トナー容器１１Ａの内部の側面または底面の
トナーが減少する方向に設置された測定電極部材２０Ａ
に対するトナーの接触面積の変化、即ち、測定電極部材
２０Ａの静電容量の変化を測定し、その値によりトナー
容器全体のトナー量を逐次に検出する。 つまり、トナ
ーの誘電率は空気より大きいため、測定電極部材２０Ａ
にトナーが接触している部分（トナーが有る部分）は、
接触していない部分（トナーが無い部分）に比べて出力
される静電容量が大きい。従って、その静電容量の変化
を測定すればトナー容器１１Ａ内のトナー量を推定でき
る。

【０１８９】図１５に示すように、測定電極部材２０Ａ
をトナー容器１１Ａの片側の内側面に配置することによ
り、トナー容器長手方向側部の、図１７に示すＹＺ平面
の断面積に占めるトナーの割合を静電容量の値により推
測することが可能である。

【０１９０】更に、図２１に示すように測定電極部材２
０Ａをトナー容器内側の両側面の二箇所に配置すること
により、図２２に示すようにジャム処理などでプロセス
カートリッジＢを着脱したときに、または、プロセスカ
ートリッジＢを傾けたり、印字パターンの偏りなどによ
って、長手方向に極端にトナーが偏った場合でも、両電
極部材２０Ａ、２０Ａの出力を比較することにより、ト
ナーの偏りを推測することが可能であり、片側に配置し
た場合よりも長手方向のトナーの偏りに対してトナー残
量を正確に推測することが可能になる。但し、本発明の
噴流性の高いトナーを用い、更にはトナー容器内に攪拌
機構を備えている場合は、二箇所に配置することは必ず
しも必要ではない。

【０１９１】また、図１６に示すように、測定電極２０
Ａをトナー容器１１Ａ内側の底面に配置した場合は、底
面積にトナーの占める割合を推測することが可能なた
め、長手方向のトナーの偏りの影響を小さくできる。更
に、トナー容器１１Ａは側面の面積より底面の面積の方
が広いため、前述の側面に配置した場合に比べてトナー
量検出部材２０Ａの設置面積を大きくすることが可能と
なり、静電容量の変化量を大きくでき、出力を大きくと
ることができるため測定誤差を小さくすることができ
る。

【０１９２】トナー容器１１Ａ内側の底面と側面に電極
部材を配置した場合は、トナー容器１１Ａ内のトナー量
を三次元的に推測することが可能であるため、より正確
にトナー容器内のトナー量を検知することができる。

【０１９３】本発明によれば、トナー残量検出装置は、
図１５に示すように、更に、第二静電容量発生部として
の基準電極部材２０Ｂを有してもよい。

【０１９４】基準電極部材２０Ｂは、上記測定電極部材
２０Ａと同様の構成とされ、図１９に示すように、基板
２２の上に所定の間隔Ｇをもって平行に形成された一対
の導電部、即ち、電極２３（２３ａ〜２３ｆ）、２４
（２４ａ〜２４ｆ）を有し、二つの電極２３及び２４の
分岐部が互いに組み合わさった多数の凹凸形状とするこ
ともできるし、又、図２０に示すように渦巻き形状に形
成することもできる。基準電極部材２０Ｂも又、通常の
プリント基板の配線パターン形成方法と同一の方法で製
造し得る。

【０１９５】本発明によれば、基準電極部材２０Ｂは、
上述したように、温度、湿度などの環境条件によって静
電容量が変動し、測定電極部材２０Ａに対して基準用の
比較部材として機能するため、トナー残量検知の精度を
高めることができる。

【０１９６】尚、上述したプロセスカートリッジ形態に
おいて、当初、容器内に収納されているトナーの量を１
００％としたときに、トナーの残量を約３０％乃至０％
までの全領域にわたって逐次に検出することができる。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば、容器内のトナーの残量が５０％乃至０％ま
で、或いは、４０％乃至０％までの領域にわたって逐次
に検出するようにしてもよい。ここで、トナーの残量が
０％とは、トナーが完全になくなったことのみを意味す
るものではない。例えば、トナーの残量が０％とは、容
器内にトナーが残っていたとしても、所定の画像品質
（現像品質）が得られなくなる程度までトナーの残量が
減ったことも含まれる。

【０１９７】

【実施例】以下、具体的実施例によって本発明を説明す
るが、本発明は何らこれに限定されるものではない。

【０１９８】下記に示す現像装置を用いて実施例及び比
較例を行った。

【０１９９】図２３は実施例に使用した画像形成装置本
体、図２４にはプロセスカートリッジの断面図、図２５
には、逐次残検検知電極部材の展開図を示している。７
は感光体ドラム、９ａは現像担持体、１０ａはクリーニ
ングブレード、８は帯電部材である。

【０２００】現像装置はトナー、現像容器、及び、現像
スリーブ９ａ、現像ブレード（ドクターブレード、また
はＤブレード）９ｄで構成される。現像スリーブ９ａは
アルミニウム芯金にカーボングラファイトを分散したフ
ェノール樹脂をコートして使用する。不図示のマグネッ
トを現像スリーブ内に設けることによりマグネタイトを
含有する磁性トナーを現像スリーブ９ａ上に引き付け、
９ｄのドクターブレードにより現像スリーブ９ａ上にト
ナーを均一にコートする。

【０２０１】一方、トナー容器１１Ａは下に三つこぶの
円形底を形成し、各こぶの中に３つの撹拌部材９ｅ，９
ｆ，９ｇを備える。そして、各撹拌部材は仕切り部材に
よってそれぞれトナー撹拌領域を形成する。

【０２０２】また、図に示すように、トナー量を逐次検
知するための第一の検知部材２５と第二の検知部材２６
が設けられている。第一の検知部材２５を用いてトナー
が多い領域を検知し、第２の検知部材２６を用いてトナ
ーが少ない領域を検知する。具体的には、第一の検知部
材２５で使用初期からトナー量約５０％〜１０％程度ま
での検知を行い、第２の検知部材では、トナー量約５０
％〜１０％のあいだから、トナーがなくなるまでの検知
を行う。第一の検知部材と第２の検知部材ともに、静電
容量によってトナー量を測定している。以下に用いたト
ナーについて述べる。

【０２０３】また、次に示すトナー処方、製造法で得ら
れた外添前トナーを用いて以下の実施例、比較例の検討
を行った。

【０２０４】 トナー材料構成 ・結着樹脂 １００質量部 ・磁性酸化鉄 ９５質量部 ・ポリプロピレンワックス ４質量部 ・荷電制御剤 ２質量部 上記結着樹脂はスチレン−アクリル樹脂（ＤＳＣ測定に
よるガラス転移温度Ｔｇが５８℃、酸価２３．０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇ、ＧＰＣによるＭｎ（数平均分子量）が７００
０、Ｍｗ（重量平均分子量）が４０００００であり、モ
ノマー比：スチレン７２．５部、ｎ−ブチルアクリレー
ト２０部、モノ−ｎ−ブチルマレート７部、ジビニルベ
ンゼン０．５部）；上記磁性酸化鉄（平均粒径：０．２
０μｍ、ＢＥＴ比表面積：８．０ｍ^２／ｇ、抗磁力：
３．７ｋＡ／ｍ、飽和磁化：８２．３Ａｍ^２／ｋｇ、残
留磁化：４．０Ａｍ^２／ｋｇ）；上記ポリプロピレンワ
ックス（融点１４３℃、２５℃における針入度０．５ｍ
ｍ）；上記荷電制御剤は、ｔ−ブチル基を置換基にもつ
アゾ化合物の鉄錯体を使用した。

【０２０５】以下の実施例及び比較例においても、実施
例１で使用したトナー材料を使用した。

【０２０６】上記化合物を、１３０℃に加熱された二軸
エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物をハン
マーミルで祖粉砕した。粉砕はターボミル（ターボ工業
社製）を用い、機械式粉砕を行った。得られた微粉砕物
をコアンダ効果を利用した多分割分級装置（日鉄鉱業社
製エルボジェット分級機）で、超微粉および粗粉を厳密
に分級除去してトナー粒子を得た。トナー粒子のＢＥＴ
比表面積は１．１０ｍ ^２／ｇ、重量平均径は６．８μｍ
であった。

【０２０７】 （トナー１の作製） ・トナー粒子 １００質量部 ・疎水性シリカ １．２質量部 ・酸化チタン ０．２質量部 上記疎水性シリカは、ジメチルシリコーンオイルとヘキ
サメチルジシラザンで疎水化処理された、ＢＥＴ比表面
積が１００ｍ^２／ｇ、メタノールウエッタビリティ６８
％の疎水性シリカを使用した。また、酸化チタンは、イ
ソブチルトリメトキシシランで疎水化処理された、ＢＥ
Ｔ比表面積が８０ｍ^２／ｇ、メタノールウエッタビリテ
ィ６０％の疎水性酸化チタンを使用した。以下の実施
例、比較例においても、疎水性シリカと酸化チタンは、
同じものを用いた。

【０２０８】上記の材料をヘンシェルミキサーＦＭ１０
Ｃ／ｌ（三井鉱山株式会社製）にて、トナーの見掛け体
積充填率が１２％となるようにトナーを充填し、撹拌羽
根はＹ１（図４）とＳ０（図５）を選択し、回転数４
５．００ｓ^−１で１分、その後続けて５０．００ｓ^−１
で２分間処理を行いトナー１を得た。

【０２０９】得られたトナー１の（外添後のトナーのＢ
ＥＴ比表面積）／（外添前のトナーのＢＥＴ比表面積）
の比は、２．１であった。上述の方法で測定された噴流
性指数は９２．０、流動性指数は８４．０であった。こ
れらのパラメーターである安息角は２５．０°（指数２
５）、スパチュラ角２６．０°（指数２４）、圧縮度１
５．０％（指数２０）、凝集度３．０％指数（１５）、
崩潰角７．０°（指数２５）、差角１８．０°（指数１
７）、分散度７０．２％（指数２５）であった。トナー
外添条件とトナーの粉体特性測定結果を表１に示す。

【０２１０】（トナー２の作製）トナー１と同じ外添剤
と量を用い、ヘンシェルミキサーＦＭ１０Ｃ／ｌにて、
撹拌羽根Ｙ１とＳ０を選択し、トナーの見掛け体積充填
率を１２％になるように充填し、回転数５３．３３ｓ
^−１で１分間処理後、７０．００ｓ^−１で１分間処理を
行いトナー２を得た。

【０２１１】得られたトナー２の（外添後のトナーのＢ
ＥＴ比表面積）／（外添前のトナーのＢＥＴ比表面積）
の比は、２．０であった。明細書中に記載の方法で測定
された噴流性指数は８６．０、流動性指数は７７．０で
あった。これらのパラメーターである安息角は３１．０
°（指数２２）、スパチュラ角３１．０°（指数２２．
５）、圧縮度２０．０％（指数１７．５）、凝集度３．
７％指数（１５）、崩潰角１９．０°（指数２４）、差
角１２．０°（指数１２）、分散度５５．０％（指数２
５）であった。トナー外添条件とトナーの粉体特性測定
結果を表１に示す。

【０２１２】（トナー３の作製）トナー１と同じ外添剤
と量を用い、ヘンシェルミキサーＦＭ１０Ｃ／ｌにて、
撹拌羽根Ｙ１とＳ０を選択し、トナーの見掛け体積充填
率を１１％になるように充填し、回転数５０．００ｓ
^−１で２分間処理後、停止させて後６６．６７ｓ^{− １}で
１分間処理を行いトナー３を得た。

【０２１３】得られたトナー３の（外添後のトナーのＢ
ＥＴ比表面積）／（外添前のトナーのＢＥＴ比表面積）
の比は、２．０であった。明細書中に記載の方法で測定
された噴流性指数は８６、流動性指数は６６であった。
これらのパラメーターである安息角は３６．０°（指数
１９．５）、スパチュラ角２７．０°（指数１２）、圧
縮度２７．０％（指数１２）、凝集度６．２％指数（１
４．５）、崩潰角２２．０°（指数２１）、差角１４．
０°（指数１４．５）、分散度４２．０％（指数２２）
であった。トナー外添条件とトナーの粉体特性測定結果
を表１に示す。

【０２１４】 （トナー４の作製） ・トナー粒子 １００質量部 ・疎水性シリカ １．０質量部 ・酸化チタン ０．１質量部 ヘンシェルミキサーＦＭ１０Ｃ／ｌにて、撹拌羽根Ｚ０
（図２８）とＡ０（図２９）を選択し、トナーの見掛け
体積充填率が１０％になるようトナーを充填させ、７
０．００ｓ^−１で５分間処理を行いトナー４を得た。

【０２１５】得られたトナー４の（外添後のトナーのＢ
ＥＴ比表面積）／（外添前のトナーのＢＥＴ比表面積）
の比は、１．６であった。明細書中に記載の方法で測定
された噴流性指数は７３．０、流動性指数は６４．５で
あった。これらのパラメーターである安息角は３９．０
°（指数１９．５）、スパチュラ角３０．０°（指数１
２）、圧縮度３５．０％（指数２１）、凝集度１２．０
％指数（１２）崩潰角２９．０°（指数１８．０）、差
角１０．０°（指数１０）、分散度３５．０％（指数２
０）であった。トナー外添条件とトナーの粉体特性測定
結果を表１に示す。

【０２１６】（実施例１）実施例１では、トナー１を使
用した。トナー担持体（現像スリーブ）のＲａは１．３
μｍ、感光体との周速比１．００、現像スリーブ上のト
ナーの載り量を２．０６ｍｇ／ｃｍ^２とし、カートリッ
ジの収納部容量は一定、２０００ｃｍ^３とし、トナー収
納部の容量Ｘと、トナー充填量Ｃｔ、トナー密度Ｄｔと
の関係を以下のように変化させて評価を行った。 （ａ）トナーの充填率を示すＣｔ／（Ｘ＊Ｄｔ）が０．
７になるようにトナー１を充填し、評価を行った。 （Ｃｔ１２０５ｇ、Ｄｔ０．８６ｇ／ｃｍ^３） （ｂ）トナーの充填率を示すＣｔ／（Ｘ＊Ｄｔ）が０．
６５になるようにトナー１を充填し、評価を行った。 （Ｃｔ１１１８ｇ、Ｄｔ０．８６ｇ／ｃｍ^３） （ｃ）トナーの充填率を示すＣｔ／（Ｘ＊Ｄｔ）が０．
５になるようにトナー１を充填し、評価を行った。 （Ｃｔ８６０ｇ、Ｄｔ０．８６ｇ／ｃｍ^３） カートリッジ設定条件とトナーの組み合わせの表を表２
に示す。

【０２１７】次に、この調製された磁性トナーとプロセ
スカートリッジを以下の５つの方法で評価した。

【０２１８】（画出し試験）上記磁性トナーをプロセス
カートリッジに充填し、キヤノン製レーザービームプリ
ンターＬＢＰ９５０（Ａ４横送りで３２枚／分）を、上
記プロセスカートリッジを装着できるように改造した機
械を用いて画出しを行った。このときのプロセススピー
ドは、１４４．５ｍｍ／ｓｅｃであった。

【０２１９】得られた画像は下記の項目について評価し
た。

【０２２０】画像濃度 上記設定条件で低温低湿環境下（１５．０℃，相対湿度
１０％）と高温高湿環境下（３２．５℃，相対湿度８０
％）において、画出し試験（画像形成試験）を行った。
通常の複写機用普通紙（７５ｍ^２／ｇ）に２００００枚
プリントアウトした。プリントスタート時１枚目の画像
濃度と２００００枚耐久後の画像濃度との測定を行っ
た。

【０２２１】なお、画像濃度は「マクベス反射濃度計」
（マクベス社製）を用いた。

【０２２２】カブリ 通常の複写機用普通紙（７５ｇ／ｍ^２）に、低温低湿下
（温度１５℃，相対湿度１０％）と高温高湿環境下（３
２．５℃，相対湿度８０％）において２００００枚プリ
ントアウトし、終了時のカブリの評価を行った。リフレ
クトメーター（東京電色（株）製）により測定した転写
紙の白色度と、ベタ白をプリント後の転写上の白色度と
の比較からカブリを算出した。この値が大きいほど、カ
ブリが悪化していることを示す。

【０２２３】スリーブゴースト 通常の複写機用普通紙（７５ｇ／ｍ^２）に、低温低湿下
（温度１５℃，相対湿度１０％）と高温高湿環境下（３
２．５℃，相対湿度８０％）において２００００枚プリ
ントアウトし、５０００枚ごとにポジゴーストの評価を
行った。ゴーストに関する画像評価には、スリーブ１周
分だけベタ黒の帯を出力した後ハーフトーンの画像を出
力した。パターンの概略図を図３０・３１に示す。評価
方法は、例えば低温低湿下でよく見られるスリーブネガ
ゴーストにおいては１枚のプリント画像のうち、スリー
ブ２周目で、１周目で黒画像形成された場所（黒印字
部）と、されない場所（非画像部）での、マクベス濃度
反射計により測定された反射濃度の差を下記のごとく算
出した。ネガゴーストは、一般的にスリーブ２周目で出
る濃度が１周目の画像部が非画像部の濃度よりも低く、
１周目で出したパターンの形がそのまま現れるゴースト
現象である。ここの濃度差利用して反射濃度差により評
価を行った。高温高湿下で見られるスリーブポジゴース
トについては、ネガゴーストとは反対に一般的にスリー
ブ２周目で出る濃度が１周目の画像部が非画像部の濃度
よりも高く、１周目で出したパターンの形がそのまま現
れるゴースト現象である。

【０２２４】反射濃度差＝反射濃度（像形成された場
所）−反射濃度（像形成されない場所） その平均値を表３に示す。反射濃度差が小さいほどゴー
ストの発生はなくレベルは良い。ゴーストの総合評価と
して○、△、×の３段階にわけ評価した。

【０２２５】（反射濃度差） ○ ：０．００〜０．０５ △ ：０．０５〜０．０８ × ：０．０８〜 フェーディング評価 トナーを、内にトナー残量検知用の電極が存在するカー
トリッジに充填して使用する場合、電極が存在すること
によりトナーの動きが阻害されて粉体面の偏りが生じ易
い。特にトナーの噴流性が低い場合、撹拌部材で撹拌さ
れた時トナー担持体へのトナー搬送性も悪いが、トナー
粉体の偏りが直りにくいためその偏りを維持したままで
トナー担持体に搬送される。その結果、トナー担持体上
でのトナー存在量が不均一になるため、ベタ黒画像をと
ったときなどに、フェーディング（一部分だけ特に薄い
濃度ムラ）が発生する。

【０２２６】今回の発明の評価として、特に噴流性が落
ちる傾向にある高温高湿環境において、１０００枚ごと
にベタ黒をプリントアウトした際、フェーディングが生
じるか評価を行った。（図３１参照） スリーブ融着による白筋抜け評価 噴流性の低いトナーを使用した場合、撹拌部材によりト
ナーがトナー担持体に搬送されるとき、トナー担持体へ
の粉体圧力が大きくなり、機内昇温した時トナー担持体
にトナー融着を起こし易く、その結果紙送り方向に白い
筋状の画像欠陥を生じる。（図３１参照）今回の発明の
評価として、プリントスタート時から５０００枚ごとに
トータル２００００枚耐久までベタ黒画像をプリントア
ウトし、スリーブ融着による白筋抜けが発生するかどう
かの評価を行った。

【０２２７】以上の５つの項目についての評価を行っ
た。

【０２２８】上記、トナー収容部の容量と、充填率を変
化させたａ、ｂ、ｃについて評価を行ったところ、低温
低湿環境、高温高湿環境共に現像性に優れ、また、カブ
リは低温低湿環境でａ−１．８％，ｂ−１．９％，ｃ−
２．０％、高温高湿環境でａ−１．３％，ｂ−１．６
％，ｃ−１．７％と、良好であった。また、スリーブゴ
ーストやフェーディング、融着による白筋等の現象は見
られなかった。評価結果を表３に示す。

【０２２９】また、残量検知システムにおいて、高温高
湿環境での残量検知評価を行った。トナー残量が２５
％、１５％、５％と表示された時のトナー充填量に対す
るトナー残量測定値と、実際にカートリッジ内に入って
いるトナー量（実測値）との差から残量検知誤差を算出
した。

【０２３０】このとき、 ａ）測定誤差は、２５％検知時で６．３％、１５％検知
時で３．２２％、５％検知時で１．１％であった。

【０２３１】ｂ）測定誤差は、２５％検知時で５．８
％、１５％検知時で２．９％、５％検知時で１．３％で
あった。

【０２３２】ｃ）測定誤差は、２５％検知時で５．５
％、１５％検知時で２．８％、５％検知時で１．２％で
あった。

【０２３３】残量検知評価結果を表４に示す。

【０２３４】（実施例２）実施例２では、トナー２を使
用した。トナー収容部の容量は２０００ｃｍ^３、トナー
の充填率を示すＣｔ／（Ｘ＊Ｄｔ）が０．６５（Ｃｔ１
０９２ｇ、Ｄｔ０．８４ｇ／ｃｍ^３）の時、カートリッ
ジの設定を以下のように変化させて評価を行った。

【０２３５】（ａ）現像スリーブのＲａが１．１μｍ、
感光体との周速比は１．１０、スリーブ上のトナーの載
り量は１．５６ｍｇ／ｃｍ^２と設定したスリーブを用い
て評価を行ったところ、低温低湿環境、高温高湿環境共
に現像性に優れ、また、カブリは低温低湿環境で２．０
％、高温高湿環境で１．８％と、良好であった。また、
スリーブゴーストやフェーディング、画像白抜け、等の
現象は見られなかった。

【０２３６】（ｂ）現像スリーブのＲａが１．４６μ
ｍ、感光体との周速比は１．１２、スリーブ上のトナー
と載り量は、２．２７ｍｇ／ｃｍ^２と設定したスリーブ
を用いて評価を行ったところ、低温低湿環境、高温高湿
環境共に現像性に優れ、また、カブリは１．８％と、良
好であった。また、スリーブゴーストやフェーディン
グ、融着による白筋等の現象は見られなかった。

【０２３７】また、残量検知評価において ａ）測定誤差は、２５％検知時で７．１％、１５％検知
時で３．６％、５％検知時で１．５％であった。

【０２３８】ｂ）測定誤差は、２５％検知時で６．９
％、１５％検知時で３．８％、５％検知時で１．６％で
あった。

【０２３９】（実施例３）実施例３ではトナー３を使用
した。トナー収容部の容量は２０００ｃｍ^３、トナーの
充填率を示すＣｔ／（Ｘ＊Ｄｔ）が０．７０（Ｃｔ１１
４８ｇ、Ｄｔ０．８３ｇ／ｃｍ^３）の時、カートリッジ
の設定を以下のように変化させて評価を行った。

【０２４０】現像スリーブのＲａが１．３μｍ、感光体
との周速比は１．００、スリーブ上のトナーの載り量は
２．０１ｍｇ／ｃｍ^２と設定したスリーブを用いて評価
を行ったところ、低温低湿環境、高温高湿環境共に現像
性に優れ、また、カブリは低温低湿環境で２．１％高温
高湿環境で１．７％と、良好であった。また、スリーブ
ゴーストやフェーディング、融着による白筋等の現象は
見られなかった。

【０２４１】また、残量検知評価において、測定誤差
は、２５％検知時で８．５％、１５％検知時で４．６
％、５％検知時で２．３％であった。

【０２４２】（比較例１）比較例１ではトナー４を使用
した。カートリッジは実施例と同様に図２３・２４にし
めされるように、プリンター機械本体にセッティングさ
れる。

【０２４３】トナー収容部の容量を２０００ｃｍ^３と
し、トナーの充填率を示すＣｔ／（Ｘ＊Ｄｔ）が０．６
５になるようにトナーを充填し（Ｃｔ１０４０ｇ、Ｄｔ
０．８０ｇ／ｃｍ^３）、評価を行った。現像スリーブの
Ｒａが１．３μｍ、感光体との周速比は１．００、スリ
ーブ上のトナーの載り量は２．１２ｍｇ／ｃｍ^２と設定
したスリーブを用いて評価を行ったところ低温低湿環境
での現像性は問題なし。しかし、かぶりは低温低湿環境
で５．０％、高温高湿環境で４．７％とレベルが悪目で
あり、ポジゴーストのレベルも悪かった。高温高湿環境
で画像濃度値自体の低下は見られなかったが、フェーデ
ィングが頻繁に見られた。耐久１６０００枚を超えたと
ころでスリーブ融着による白筋抜けが発生し始め、耐久
終了時には画像の半分程度の白筋が発生していた。ま
た、残量検知評価において、高温高湿下での測定誤差
は、トナー残量２５％検知時で１２．５％、１５％検知
時で８．５％、５％検知時で５．５％と、噴流性が８０
よりも大きいトナーを用いた時と比較して、測定誤差が
大きい結果となった。

【０２４４】

【発明の効果】本発明の噴流性指数を持つようなトナー
を用いて、トナー残量を逐次で残量検知を行うカートリ
ッジに適用した場合、良好な画像を提供でき、かついか
なる環境下でも測定誤差が少ない範囲でトナーの残量を
検知することが可能となる。

【０２４５】

【表１】

【０２４６】

【表２】

【０２４７】

【表３】

【０２４８】

【表４】

【０２４９】

【表５】

【０２５０】

【表６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子写真画像形成装置の一実施形
態を示す概略構成図である。

【図２】本発明に係るプロセスカートリッジの一実施形
態における縦断面を示す縦断面図である。

【図３】本発明に従ったトナー量検知装置における第１
及び第２電極の配置及び凹部を示す図である。

【図４】トナーが消費されていく時のトナーの減少状態
と第１及び第２電極の位置関係を示す図である。

【図５】第１及び第２電極を示す斜視図である。

【図６】第１及び第２電極を示す斜視図である。

【図７】本発明に係るプロセスカートリッジの縦断面図
である。

【図８】本発明に係るプロセスカートリッジの縦断面図
である。

【図９】第１、第２の電極及び現像スリーブの電気回路
を示す図である。

【図１０】（ａ）現像部材をコンデンサとして用いない
場合と、（ｂ）現像部材をコンデンサとして用いた場合
とについて、トナー量と静電容量の推移をそれぞれ示し
た図である。

【図１１】現像ブレード近傍のみにトナーがある状態を
示す説明図である。

【図１２】トナー量検知装置を示す要部縦断面図であ
る。

【図１３】現像室内のトナー量検知装置が減少していく
ときの底面電極とトナーの状態を示す説明図である。

【図１４】図１６のトナー量検知装置におけるトナー量
と静電容量との関係を示す図である。

【図１５】本発明に用いられるトナー量検出装置の一例
を説明するためのトナー容器の斜視図である。

【図１６】本発明に用いられるトナー量検出装置の他の
例を説明するためのトナー容器の斜視図である。

【図１７】本発明に用いられるトナー量検出装置の他の
例を説明するためのトナー容器の斜視図である。

【図１８】本発明に用いられるトナー量検出装置の他の
例を説明するためのトナー容器の斜視図である。

【図１９】測定電極部材及び基準電極部材の一例を示す
正面図である。

【図２０】測定電極部材及び基準電極部材の他の例を示
す正面図である。

【図２１】本発明に用いられるトナー量検知装置の他の
例を説明するためのトナー容器の斜視図である。

【図２２】トナー容器におけるトナー収容態様の他の例
を示す図である。

【図２３】本発明の実施例に用いられる画像形成本体装
置である。

【図２４】本発明の実施例に用いられるプロセスカート
リッジの縦断面図である。

【図２５】本発明の実施例に用いられる第一検知部材の
展開図である。

【図２６】本発明に用いられる撹拌羽根Ｙ１の模式図で
ある。

【図２７】本発明に用いられる撹拌羽根Ｓ０の模式図で
ある。

【図２８】本発明に用いられる撹拌羽根Ｚ０の模式図で
ある。

【図２９】本発明に用いられる撹拌羽根Ａ０の模式図で
ある。

【図３０】ネガゴースト評価の図である。

【図３１】ポジゴースト評価の図である。

【図３２】遊離外添剤付着評価の図である。

【符号の説明】

１ 光学手段 １ａ レーザーダイオード １ｂ ポリゴンミラー １ｃ レンズ １ｄ 反射ミラー ２ 記録媒体 ３、６３ 搬送手段 ３ａ 給紙カセット ３ｂ ピックアップローラ ３ｃ、３ｄ 搬送ローラ対 ３ｅ レジストローラ対 ３ｆ 搬送ガイド ３ｇ、３ｈ、３ｉ、３ｍ 排出ローラ対 ３ｊ 反転経路 ４ 転写ローラ ５ 定着手段 ５ａ ヒータ ５ｂ 定着ローラ ５ｃ 駆動ローラ ６ 排出トレイ ７、５１ 感光体ドラム（電子写真感光体） ８ 帯電ローラ（帯電手段） ９ 現像手段 ９Ａ 現像室 ９ａ 現像スリーブ ９ｂ トナー送り部材 ９ｃ 固定磁石 ９ｄ 現像ブレード ９ｅ、ｆ、ｇ トナー攪拌部材 ９ｈ 電極棒 １０ クリーニング手段 １０ａ クリーニングブレード １０ｂ 廃トナー溜め １１ 枠体 １１Ａ トナー容器（トナー収納部） １２ 現像枠体 １３ クリーニング枠体 ２０Ａ 測定電極部材（第一静電容量発生部） ２０Ｂ 基準電極部材（第二静電容量発生部） ２１ 仕切壁 ２２ 基板 ２３、２４ ２５ ２７電極 ２３ａ〜２３ｆ、２４ａ〜２４ｆ 電極部分 ２３ｇ、２４ｇ 連結電極部分 ２５ａ，ｂ 第一検知部材 ２６第２検知部材 ８０ 凹部 ８１ 第１電極 ８２ 第２電極 ８４ 経路電極 Ａ レーザービームプリンタ Ｂ プロセスカートリッジ Ｇ 間隔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小沼 努 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 谷川 博英 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H005 DA05 EA05 EA10 2H077 AB04 AB13 AC03 AD06 AD13 AD17 AD23 BA08 BA09 DA15 DA22 DA42 DA59 DB10 FA19 2H171 FA02 FA13 FA14 GA01 JA23 JA27 JA29 JA31 QB03 QB32 QB35 QB53 QB54 QC22 UA03 UA05 UA06 UA07 UA10

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体上に画像を形成する画像形成装
   置に用いられるプロセスカートリッジにおいて、 該プロセスカートリッジは、画像形成装置本体に着脱可
   能であり、 該プロセスカートリッジは、感光体と、該感光体に形成
   された静電潜像を現像するためのトナーを収容し、この
   トナーを現像部に搬送するトナー担持体を備えたトナー
   収容部と、該トナー収容部内に配設された電極間の静電
   容量の変化によりトナー残量を検知できるトナー残量検
   出手段とを有し、 該トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤を含み、重量
   平均径が６．５〜１５．０μｍであり、トナーのＣａｒ
   ｒの噴流性指数が８０より大きいことを特徴とするプロ
   セスカートリッジ。
2. 【請求項２】 該トナー残量検出手段は、該トナー担持
   体と対向し、間隔をおいて設置された上下二本の電極間
   の静電容量の変化を検知することを特徴とする請求項１
   に記載のプロセスカートリッジ。
3. 【請求項３】 該二本の電極のうち、どちらかがトナー
   担持体又は現像ブレード板金であることを特徴とする請
   求項２に記載のプロセスカートリッジ。
4. 【請求項４】 該トナー残量検出手段は、該トナー収納
   部内のトナーの増減に伴い接触面積が変動する位置に配
   置された静電容量発生部の静電容量の変化を検知するこ
   とを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッ
   ジ。
5. 【請求項５】 該トナー担持体の平均表面粗さ（Ｒａ）
   が０．５〜２．０μｍの範囲であり、現像領域における
   トナー担持体面の移動速度が、対向する静電潜像担持体
   面の移動速度に対し、０．９５〜１．２０倍の速度で移
   動しつつ、トナーで静電潜像を現像してトナー像を形成
   し、該トナー担持体上のトナー塗布量が３．０ｍｇ／ｃ
   ｍ^２以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいず
   れかに記載のプロセスカートリッジ。
6. 【請求項６】 該トナーは、Ｃａｒｒの流動性指数が６
   ０より大きい値であることを特徴とする請求項１乃至５
   のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
7. 【請求項７】 記録媒体上に画像を形成する画像形成装
   置に用いられるトナーにおいて、 該画像形成装置は、該画像形成装置に着脱可能なプロセ
   スカートリッジを有しており、 該プロセスカートリッジは、感光体と、該感光体に形成
   された静電潜像を現像するためのトナーを収容し、この
   トナーを現像部に搬送するトナー担持体を備えたトナー
   収容部と、該トナー収容部内に配設された電極間の静電
   容量の変化によりトナー残量を検知できるトナー残量検
   出手段とを有し、 該トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤を含み、重量
   平均径が６．５〜１５．０μｍであり、Ｃａｒｒの噴流
   性指数が８０より大きいことを特徴とするトナー。
8. 【請求項８】 該トナー残量検出手段は、該トナー担持
   体と対向し、間隔をおいて設置された上下二本の電極間
   の静電容量の変化を検知することを特徴とする請求項７
   に記載のトナー。
9. 【請求項９】 該二本の電極のうち、どちらかがトナー
   担持体又は現像ブレード板金であることを特徴とする請
   求項８に記載のトナー。
10. 【請求項１０】 該トナー残量検出手段は、該トナー収
    納部内のトナーの増減に伴い接触面積が変動する位置に
    配置された静電容量発生部の静電容量の変化を検知する
    ことを特徴とする請求項７に記載のトナー。
11. 【請求項１１】 該トナー担持体の平均表面粗さ（Ｒ
    ａ）が０．５〜２．０μｍの範囲であり、現像領域にお
    けるトナー担持体面の移動速度が、対向する静電潜像担
    持体面の移動速度に対し、０．９５〜１．２０倍の速度
    で移動しつつ、トナーで静電潜像を現像してトナー像を
    形成し、該トナー担持体上のトナー塗布量が３．０ｍｇ
    ／ｃｍ^２以下であることを特徴とする請求項７乃至１０
    のいずれかに記載のトナー。
12. 【請求項１２】 該トナーは、Ｃａｒｒの流動性指数が
    ６０より大きい値であることを特徴とする請求項７乃至
    １１のいずれかに記載のトナー。