JP2006258842A - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像剤にかかるストレスを最適化して現像剤の経時劣化を低減することができる現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】 現像剤Ｇが収容された状態における現像装置２３の動トルクをＷ１（ｋｇｆ・ｃｍ）とし、現像剤Ｇが収容されていない状態における現像装置２３の動トルクをＷ０（ｋｇｆ・ｃｍ）とし、現像装置２３に収容された現像剤Ｇ中のトナーＴの質量をＭ（ｇ）としたときに、
４×１０^-2＜（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ＜１５×１０^-2
なる関係が成立するように構成する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いた現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置において、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤（添加剤等を添加する場合も含むものとする。）を収容した現像装置が多く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１等において、現像装置は、現像ローラ（現像剤担持体）、２つの搬送スクリュ（第１搬送部材及び第２搬送部材）等で構成される。そして、２つの搬送スクリュによって現像剤を現像装置の長手方向に循環させながら、現像ローラに現像剤を供給している。
詳しくは、装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一端に設けられたトナー補給口から装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、２つの搬送スクリュによって、装置内を長手方向（現像ローラの回転軸方向と同方向である。）に循環しながら混合される。その混合された現像剤は、その一部が、現像ローラに対向する第１搬送スクリュによって、現像ローラに供給される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレード（現像剤規制部材）によって適量に規制された後に、その現像剤中のトナーが感光体ドラム（像担持体）との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。

このような２成分現像方式の現像装置においては、現像剤中のトナーを良好に帯電させる必要がある。トナーの帯電は主としてキャリアとの摩擦によって生じるものであって、特に、ドクターブレードと現像ローラとの隙間（ドクターギャップ）でおこなわれるキャリアとの摺擦による摩擦帯電の寄与は大きい。

その一方で、ドクターブレードの位置でおこなわれる現像剤の摺擦は、トナーに大きなストレスをかけてしまうことが知られている。トナーが大きなストレスを受けると、トナー表面の添加剤がトナー母体粒子に埋め込まれるという現象が発生する。添加剤の埋没が発生すると、添加剤によって付与されていた流動性や帯電制御性が消失してしまう。この結果、地肌汚れ（感光体ドラム上又は出力画像上の非画像領域にトナーが付着する現象である。）やトナー飛散等の不具合が生じてしまう。

これに対して、特許文献２等では、トナーにかかるストレスを低減することを目的として、現像装置が駆動している際に２成分現像剤が受ける動トルクＷ（ｋｇｆ・ｃｍ）と、２二成分現像剤中に含まれるトナー量Ｍ（ｇ）と、の比Ｗ／Ｍを、４×１０^-2以下にする技術が開示されている。

一方、特許文献３等には、劣化した現像剤を新品の現像剤に交換する作業を簡素化することを目的として、補給トナーとともに新しいキャリアを一定の比率で補給する技術（これをトリクル現像方式という。）が開示されている。

特開平１０−６９１５５号公報 特開２００３−２６３０３２号公報 特公平２−２１５９１号公報

上述した従来の現像装置は、経時における現像剤の劣化を充分に抑止することができなかった。

上述の特許文献２等の技術は、現像剤にかかるストレスが小さくなりすぎて、トナーに添加された無機微粒子からなる添加剤がキャリアに付着してしまっていた。
すなわち、トナー表面に付着している無機微粒子は、現像装置内で撹拌・搬送が繰り返されることによってトナー表面から遊離する。この遊離した無機微粒子は、長期に渡って使用されたキャリアの外周に、１μｍに満たない微小なトナーとともに付着・蓄積していく。このような添加剤や微小トナーが蓄積したキャリアは、トナーを充分に帯電させることができない。このような現象は、現像剤にかかるストレスが小さくなりすぎるときに顕著にあらわれていた。

一方、上述の特許文献３等の技術は、劣化したキャリアを新しいキャリアに入れ替えることで擬似的に現像剤の寿命を延ばしているにすぎなかった。したがって、トナーに対する添加剤の付着力が弱い場合等には、経時でキャリアに添加剤が付着・蓄積して、トナーを充分に帯電させることができなくなっていた。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、現像剤にかかるストレスを最適化して現像剤の経時劣化を低減することができる現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。

本願発明者は、上述した課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
すなわち、トナーを良好に安定的に帯電させるためには、キャリアへの添加剤の蓄積量を減らすとともに、トナーへの添加剤の埋没を抑止する必要がある。そのためには、現像剤にかかるストレスを、大き過ぎず小さ過ぎず、最適化する必要がある。この現像剤にかかるストレスは、現像装置から現像剤が受ける動トルクと、現像剤中のトナー質量と、によって特性値化できる。また、トナーや添加剤の構成を限定することによって、現像剤の劣化をさらに抑止させることができる。

この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されるとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記現像剤が収容された状態における装置の動トルクをＷ１（ｋｇｆ・ｃｍ）とし、前記現像剤が収容されていない状態における装置の動トルクをＷ０（ｋｇｆ・ｃｍ）とし、装置に収容された前記現像剤中の前記トナーの質量をＭ（ｇ）としたときに、
４×１０^-2＜（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ＜１５×１０^-2
なる関係が成立するように構成されたものである。

また、請求項２記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記像担持体に対向するとともに前記現像剤が担持されて、駆動源に連結される現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体上に担持される前記現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体の長手方向に沿って前記現像剤を搬送する第１搬送部材と、仕切部材を介して前記第１搬送部材に対向するとともに、前記第１搬送部材の搬送方向とは逆の方向に前記現像剤を搬送して該第１搬送部材とともに前記現像剤の循環経路を形成する第２搬送部材と、を備え、前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材は、前記駆動源によって駆動される前記現像剤担持体に従動し、前記装置の動トルクは、前記駆動源において検出されるものである。

また、請求項３記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記トナーは、樹脂及び着色剤からなるトナー母体粒子と添加剤とを含有し、前記添加剤は、その添加量が前記トナー母体粒子に対して０．５〜５重量％となるように形成されたものである。

また、請求項４記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項３に記載の発明において、前記添加剤は、粒径の異なる複数の無機微粒子を含有するものである。

また、請求項５記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、研磨剤微粒子を含有するものである。

また、請求項６記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、装置内に収容された前記現像剤の一部又は全部を排出する排出手段と、装置内に新たに現像剤又はキャリアを補給する補給手段と、をさらに備えたものである。

また、請求項７記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項６に記載の発明において、前記排出手段又は／及び前記補給手段は、
４×１０^-2＜（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ＜１５×１０^-2
なる関係が成立するように制御されるものである。

また、この発明の請求項８記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。

また、この発明の請求項９記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。

なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置（現像部）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットと定義する。

本発明は、現像剤にかかるストレスを最適化しているために、現像剤の経時劣化が確実に低減される現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１〜図３にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのカラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部（露光部）、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したプロセスカートリッジ、２１は各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにそれぞれ収容された像担持体としての感光体ドラム、２２は感光体ドラム２１上を帯電する帯電部、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫは感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を現像する現像装置（現像部）、２４は感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２７に転写する転写バイアスローラ、２５は感光体ドラム２１上の未転写トナーを回収するクリーニング部を示す。

また、２７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、２８は中間転写ベルト２７上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する第２転写バイアスローラ、２９は中間転写ベルト２７上の未転写トナーを回収する中間転写ベルトクリーニング部、３０は４色カラーのトナー像が転写された記録媒体Ｐを搬送する搬送ベルト、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫは各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫに各色のトナーを補給するトナー補給部、５１は原稿Ｄを原稿読込部５５に搬送する原稿搬送部、５５は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部（スキャナ）、６１は転写紙等の記録媒体Ｐが収納される給紙部、６６は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着部を示す。

ここで、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電部２２、クリーニング部２５が、一体化されたものである。
各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにおける感光体ドラム２１上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成がおこなわれる。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部５１の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部５５のコンタクトガラス５３上に載置される。そして、原稿読込部５５で、コンタクトガラス５３上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部５５は、コンタクトガラス５３上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部（不図示である。）で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの感光体ドラム２１上に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム２１は、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム２１の表面は、帯電部２２との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム２１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム２１表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。レーザ光は、ポリゴンミラー３に入射して反射した後に、レンズ４、５を透過する。レンズ４、５を透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、ミラー６〜８で反射された後に、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ２０Ｙの感光体ドラム２１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー３により、感光体ドラム２１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部２２にて帯電された後の感光体ドラム２１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、ミラー９〜１１で反射された後に、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ２０Ｍの感光体ドラム２１表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、ミラー１２〜１４で反射された後に、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ２０Ｃの感光体ドラム１２表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、ミラー１５で反射された後に、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ２０ＢＫの感光体ドラム２１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、それぞれ、現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫとの対向位置に達する。そして、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫから感光体ドラム２１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム２１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、中間転写ベルト２７との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト２７の内周面に当接するように転写バイアスローラ２４が設置されている。そして、転写バイアスローラ２４の位置で、中間転写ベルト２７上に、感光体ドラム２１上に形成された各色の画像が、順次重ねて転写される（第１転写工程である。）。

そして、第１転写工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、クリーニング部２５との対向位置に達する。そして、クリーニング部２５で、感光体ドラム２１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム２１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム２１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト２７表面は、図中の矢印方向に走行して、第２転写バイアスローラ２８の位置に達する。そして、第２転写バイアスローラ２８の位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト２７上のフルカラーの画像が２次転写される（第２転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト２７表面は、中間転写ベルトクリーニング部２９の位置に達する。そして、中間転写ベルト２７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部２９に回収されて、中間転写ベルト２７上の一連の転写プロセスが完了する。

ここで、第２転写バイアスローラ２８位置の記録媒体Ｐは、給紙部６１から搬送ガイド６３、レジストローラ６４等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部６１から、給紙ローラ６２により給送された転写紙Ｐが、搬送ガイド６３を通過した後に、レジストローラ６４に導かれる。レジストローラ６４に達した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト２７上のトナー像とタイミングを合わせて、第２転写バイアスローラ２８の位置に向けて搬送される。

その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルト３０により、定着部６６に導かれる。定着部６６では、加熱ローラ６７と加圧ローラ６８とのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラ６９によって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２及び図３にて、画像形成装置の作像部について詳述する。図２は作像部を示す断面図であり、図３はその現像装置を示す長手方向（図２の紙面垂直方向である。）の断面図である。
なお、装置本体１に設置される４つの作像部は、作像プロセスに用いられるトナーＴの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、プロセスカートリッジ及び現像装置及びトナー補給部における符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を省略して図示する。

図２に示すように、プロセスカートリッジ２０には、主として、像担持体としての感光体ドラム２１と、帯電部２２と、クリーニング部２５とが、ケース２６に一体的に収納されている。クリーニング部２５には、感光体ドラム２１に当接するクリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂが設置されている。

現像装置２３は、主として、感光体ドラム２１に対向する現像剤担持体としての現像ローラ２３ａと、現像ローラ２３ａに対向する第１搬送部材としての第１搬送スクリュ２３ｂと、仕切部材２３ｅを介して第１搬送スクリュ２３ｂに対向する第２搬送部材としての第２搬送スクリュ２３ｃと、現像ローラ２３ａに対向する現像剤規制部材としてのドクターブレード２３ｄと、で構成される。

また、現像装置２３には、仕切部材２３ｅで隔絶された第１現像剤収容部２３ｇと第２現像剤収容部２３ｈとが設けられている。図３を参照して、第１現像剤収容部２３ｇと第２現像剤収容部２３ｈとは長手方向両端部（仕切部材２３ｅが介在しない範囲である。）で連通して、現像剤の循環経路を形成している。第１現像剤収容部２３ｇには、現像ローラ２３ａ、第１搬送スクリュ２３ｂ、ドクターブレード２３ｄ、が配設されている。第２現像剤収容部２３ｈには、第２搬送スクリュ２３ｃ、磁気センサ４０、が配設されている。

図３を参照して、現像ローラ２３ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネット２３ａ１と、非磁性材料からなりマグネット２３ａ１の周囲を回転するスリーブ２３ａ２と、で構成される。マグネット２３ａ１によって現像ローラ２３ａ（スリーブ２３ａ２）上に複数の磁極（主極、搬送極、汲み上げ極、剤切り極等である。）が形成される。

現像ローラ２３ａ（スリーブ２３ａ２）は、装置本体１に設置された駆動源４３に連結されていて、駆動源４３によって回転駆動される。また、図示は省略するが、現像ローラ２３ａと、第１搬送スクリュ２３ｂ及び第２搬送スクリュ２３ｃとは、ギア列によって駆動連結されている。これにより、現像ローラ２３ａが駆動源４３によって回転駆動されるのにともない、それに従動して第１搬送スクリュ２３ｂ及び第２搬送スクリュ２３ｃも回転駆動される。
また、駆動源４３には、現像装置２３の動トルク（駆動トルク）を検出するトルク検出部４４が接続されている。さらに、トルク検出部４４には、トナー補給部３２等を制御する制御部４５が接続されている。これらの機能については後で詳しく説明する。

現像装置２３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。
本実施の形態１におけるトナーＴ（現像剤Ｇ中のトナーとトナー補給部３２内のトナーとである。）は、樹脂及び着色剤からなるトナー母体粒子や添加剤を含有する。
また、本実施の形態１におけるトナーＴは、単量体を使用して乳化重合、懸濁重合等の重合反応によって合成する方法や、樹脂自体を熱等によって熔融し噴霧して微粒子化する方法や、水中等へ分散することによって所定の粒子サイズにして得られる母体粒子に添加剤をヘンシェルミキサー等で混合付着させる方法によって製造することができる。

トナーＴに含有される樹脂としては、ポリスチレン、ポリクロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン／ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン／プロピレン共重合体、スチレン／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／アクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリル酸エチル共重合体、スチレン／アクリル酸ブチル共重合体、スチレン／アクリル酸オクチル共重合体、スチレン／メタクリル酸メチル共重合体、スチレン／メタクリル酸エチル共重合体、スチレン／メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン／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、スチレン／マレイン酸共重合体、スチレン／マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリビニルブチルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス等を単独又は２種以上混合して用いることができる。

トナーＴに用いられる黒色の着色剤としては、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等が用いられる。シアンの着色剤としては、フタロシアニンブルー、メチルレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が用いられる。マゼンタの着色剤としては、ローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンＢ、アリザリンレーキ等が用いられる。イエローの着色剤としては、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が用いられる。

これらのトナーＴには、効率的に帯電を付与するために、少量の帯電付与剤（例えば、染顔料、極性制御剤等である。）を含有させることができる。極性制御剤としては、モノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸及びその塩、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のＣｏ、Ｃｒ又はＦｅ等の金属錯体、有機染料、四級アンモニウム塩等を用いることができる。
なお、トナー母体粒子やトナー粒子の平均帯電量とは、任意のトナー母体粒子やトナー粒子（添加剤付加後のものである。）について、同一キャリアと同条件で混合撹拌してブローオフ測定によって測定したものである。

また、トナーＴには、アルミナ、ジルコニア等の研磨剤微粒子を含有させることができる。このようにトナーＴ中に研磨剤微粒子（複合酸化物の研磨剤微粒子）を含有させることで、キャリア表面に付着した添加剤を掻きおとす効果が向上する。

また、トナーＴに含有される添加剤は、その添加量がトナー母体粒子に対して０．５〜５重量％となるように設定されている。これによって、添加剤がトナーに埋没したりキャリアに蓄積したりする不具合が軽減されて、トナーの帯電特性が劣化する不具合が軽減される。
添加剤の添加量が、トナー母体粒子に対して０．５重量％以上であれば、現像装置内でトナーがストレスを受け続けた場合にも添加剤の埋没がある一定レベルに保たれる。これに対して、添加剤の添加量が、トナー母体粒子に対して０．５重量％未満の場合には、トナーがストレスを受けたときにほとんどの添加剤がトナーに埋没してしまい、添加剤としての機能が発揮されなくなってしまう。
添加剤の添加量が、トナー母体粒子に対して５重量％以下であれば、キャリア表面への添加剤蓄積量がある一定レベルに抑制される。これに対して、添加剤の添加量が、トナー母体粒子に対して５重量％を超える場合には、ストレスを付与してもキャリア表面上の添加剤蓄積物が過多であるために、それらを充分に掻き落とすことができなくなってしまう。

このような添加剤としては、粒径の異なる複数の無機微粒子を含有したものを用いることが好ましい。これにより、トナーに対する添加剤の埋没がさらに軽減されることになる。なお、このように複数の無機微粒子（添加剤）を用いた場合、上述の添加剤の添加量は各添加剤の添加量の総量になる。
添加剤として用いられる無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸パリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。その中でも、シリカ、酸化チタンの２種を用いる場合には、トナーに対して添加剤の埋没を抑制する効果と、トナーの帯電を安定させる効果と、が特に大きく発揮される。

また、本実施の形態１における現像剤Ｇ中のキャリアＣは、磁性を有する核体粒子に被覆層が形成されたものである。
キャリアＣの核体粒子としては、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属やマグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の合金又はその化合物等が用いられる。

キャリアＣの被覆層を形成するための樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン及びクロロスルホン化ポリエチレン；ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、例えばポリスチレン、アクリル樹脂（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン；塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体；スチレン／アクリル酸共重合体；オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコン樹脂のようなシリコン樹脂又はその変性品（例えばアルキド樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変性品）；弗素樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン；ポリアミド；ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート；ポリウレタン；ポリカーボネート；アミノ樹脂、例えば尿素・ホルムアルデヒド樹脂；エポキシ樹脂等を用いることができる。これらの樹脂の中でも、トナースペントを防止する点で好ましいのは、アクリル樹脂、シリコン樹脂又はその変性品及び弗素樹脂である（特に、シリコン樹脂又はその変性品が好ましい。）。被覆層の形成方法としては、キャリア核体粒子の表面に噴霧法、浸漬法等によって樹脂を塗布するものが用いられる。

また、キャリアＣには、キャリア抵抗の調整等をおこなうために、被覆層中に微粉末を添加することができる。被覆層中に分散される微粉末は、０．０１〜５．０μｍ程度の粒径のものが好ましい。また、微粉末は、被覆樹脂１００重量部に対して２〜３０重量部（特に、５〜２０重量部）添加されることが好ましい。微粉末としては、シリカ、アルミナ、チタニア等の金属酸化物やカーボンブラック等の顔料を用いることができる。

先に述べた作像プロセスを、現像工程を中心にしてさらに詳しく説明する。
現像ローラ２３ａは、図２中の矢印方向に回転している。現像装置２３内の現像剤Ｇは、図３に示すように、間に仕切部材２３ｅを介在するように配設された第１搬送スクリュ２３ｂ及び第２搬送スクリュ２３ｃの矢印方向の回転によって、トナー補給部３２からトナー補給口２３ｆを介して補給されたトナーＴとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図３中の破線矢印方向の循環である。）。第１搬送部材としての第１搬送スクリュ２３ｂは現像剤Ｇを図３中の左側に搬送して、第２搬送部材としての第２搬送スクリュ２３ｃは現像剤Ｇを図３中の右側（第１搬送スクリュ２３ｂの搬送方向とは逆の方向である。）に搬送する。

そして、摩擦帯電してキャリアＣに吸着したトナーＴは、キャリアＣとともに現像ローラ２３ａ上に担持される。現像ローラ２３ａ上に担持された現像剤Ｇは、その後にドクターブレード２３ｄの位置に達する。そして、現像ローラ２３ａ上の現像剤Ｇは、ドクターブレード２３ｄの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム２１との対向位置（現像領域である。）に達する。

その後、現像領域において、現像剤Ｇ中のトナーＴが、感光体ドラム２１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ２３ａに印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーＴが潜像に付着する。

その後、現像工程にて感光体ドラム２１に付着したトナーＴは、そのほとんどが中間転写ベルト２７上に転写される。そして、感光体ドラム２１上に残存した未転写のトナーＴが、クリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂによってクリーニング部２５内に回収される。

ここで、装置本体１に設けられたトナー補給部３２は、交換自在に構成されたトナーボトル３３と、トナーボトル３３を保持・回転駆動するとともに現像装置２３にフレッシュトナーＴを補給するトナーホッパ部３４と、で構成されている。また、トナーボトル３３内には、トナーＴ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。）が収容されている。また、トナーボトル３３の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。

なお、トナーボトル３３内のトナーＴは、現像装置２３内のトナーＴの消費にともない、トナー補給口２３ｆから現像装置２３内に適宜に補給されるものである。現像装置２３内のトナーＴの消費は、現像装置２３の第２搬送スクリュ２３ｃの下方に設置された磁気センサ４０（トナー濃度検知手段）によって検知される。また、トナー補給口２３ｆは、第２搬送スクリュ２３ｃの長手方向（図３の左右方向である。）の一端であって、第２搬送スクリュ２３ｃの上方に設けられている。

ここで、本実施の形態１では、トナー濃度（ＴＣ）が所定範囲内になるように制御されている。具体的には、磁気センサ４０の検知結果が狙いのトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーＴの割合である。）の範囲に対応する出力値になるように、トナー補給部３２からトナー補給口２３ｆを介して現像装置２３にトナーが補給される。

ここで、本実施の形態１の現像装置２３では、現像装置２３から現像剤Ｇが受ける動トルクと、現像剤Ｇ中のトナーＴの質量と、が次のような関係を満足するように設定されている。
すなわち、現像剤Ｇが収容された状態における現像装置２３の動トルクをＷ１（ｋｇｆ・ｃｍ）とし、現像剤Ｇが収容されていない状態における現像装置２３の動トルクをＷ０（ｋｇｆ・ｃｍ）とし、現像装置２３に収容された現像剤Ｇ中のトナーＴの質量をＭ（ｇ）としたときに、
４×１０^-2＜（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ＜１５×１０^-2
なる関係が成立するように設定されている。

上式は、本願発明者が研究を重ねた結果、導き出したものである。すなわち、現像装置２３を駆動しているときに２成分現像剤Ｇが受ける動トルク（Ｗ１−Ｗ０）と現像剤Ｇ中のトナーＴの質量Ｍとの比（（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ）が４×１０^-2ｋｇｆ・ｃｍ未満であるときには、キャリアへの添加剤の蓄積が進んで、キャリアが劣化してしまう。これに対して、（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍが１５×１０^-2ｋｇｆ・ｃｍを超えるときには、トナーへの添加剤の埋没が生じて、トナーの帯電性が低下してしまう。したがって、上式の関係を満足させることで、一度キャリアに付着した添加剤を掻き落とすことができるとともに、トナーへの添加剤の埋没を軽減することができる。その結果、経時においても良好で安定したトナー帯電性を維持することができる。

具体的に、上式を満足するために、本実施の形態１では、現像装置２３における現像ローラ２３ａ（マグネット２３ａ１）の磁極配置や、ドクターブレード２３ｄと現像ローラ２３ａとのギャップ（ドクターギャップ）や、ドクターブレード２３ｄの形状、等が最適化されている。さらに、現像装置２３内に収容される現像剤の質量やトナー濃度の狙い値も最適化されている。

なお、上式における現像装置２３の動トルクＷ１、Ｗ０は、駆動源４３に連結されたトルク検出部４４によって検出される。詳しくは、現像剤Ｇが収容されていない状態における現像装置２３の動トルクＷ０は、トルク検出部４４によって検出された工場出荷時のデータであって、制御部４５のメモリに記憶されている。現像剤Ｇが収容された状態における現像装置２３の動トルクＷ１は、トルク検出部４４によって画像形成時に検出される実測データである。

そして、制御部４５で、実測データ（Ｗ１）と記憶データ（Ｗ０）とが対比されて、上式の動トルク差（Ｗ１−Ｗ０）が求められる。さらに、上式を満足するトナー質量Ｍとなるように、トナー補給部３２によって現像装置に供給するトナー補給量が調整される。なお、トナー補給部３２によるトナー補給量の調整は、現像剤Ｇのトナー濃度に過不足が生じて画像濃度不良、トナー飛散、地肌汚れ等の不具合が生じない範囲でおこなわれる。すなわち、現像装置２３内の現像剤Ｇのトナー濃度が上述した所定範囲から外れないようにトナー質量Ｍの調整がおこなわれる。

以上説明したように、本実施の形態１によれば、現像剤Ｇにかかるストレスを最適化しているために、現像剤Ｇの経時劣化を確実に低減することができる。

なお、本実施の形態１では、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電部２２、クリーニング部２５を一体化して構成した。また、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫを、単体のユニットとして構成した。これに対して、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫを、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと一体化することもできる。すなわち、プロセスカートリッジ２０を、感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２３、クリーニング部２５で構成することもできる。この場合にも、本実施の形態１と同様の効果を奏することになる。さらには、作像部のメンテナンス性が向上する。

実施の形態２．
図４及び図５にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図４は、実施の形態２における現像装置を示す断面図である。本実施の形態２の現像装置２３は、現像剤を排出する排出手段と現像剤を補給する補給手段とが設けられている点が、前記実施の形態１のものとは相違する。

図４に示すように、本実施の形態２では、現像装置２３に収容された現像剤Ｇを装置外に排出する排出手段２３ｊと、現像装置２３にフレッシュな現像剤Ｇを補給する補給手段４７と、が設けられている。
具体的には、第２現像剤収容部２３ｈの下方には、排出手段としての現像剤排出口２３ｊが設けられている。そして、所定のタイミングで現像装置２３内の現像剤が現像剤排出口２３ｊから排出される。現像剤排出口２３ｊから排出された現像剤は、不図示の排出路を経由して廃ボトルまで搬送される。

一方、第２現像剤収容部２３ｈの上方には、トナー補給部３２とは別に、補給手段としてのキャリア補給部４７が設けられている。キャリア補給部４７内には、所定のトナー濃度の現像剤Ｇが収容されていて、所定のタイミングで現像装置２３内に現像剤Ｇ（新品の現像剤である。）をトナー補給口２３ｆを介して補給する。
なお、本実施の形態２のトナー補給部３２は、前記実施の形態１のものとは異なり、螺旋状突起部を有さないトナーボトルを用いている。

このように構成された現像装置２３は、図５に示す制御フローによって、現像剤Ｇ（キャリアＣ）の入れ替えがおこなわれる。
画像形成プロセスが繰り返しおこなわれると（ステップＳ１〜ステップＳ２）、まず、その画像形成回数が所定値に達したかが判断される（ステップＳ３）。その結果、画像形成回数が所定値に達していないものと判断された場合には、現像剤Ｇが劣化していないものとして、ステップＳ２以降のフローが繰り返される。

これに対して、画像形成回数が所定値に達しているものと判断された場合には、現像剤Ｇが劣化しているものとして、現像剤排出口２３ｊからの劣化現像剤の排出と、キャリア補給部４７からの新品現像剤の補給と、がおこなわれる（ステップＳ４）。その後、画像形成プロセスが繰り返しおこなわれて、本制御フローを終了する（ステップＳ５〜Ｓ６）。

こうして、排出手段２３ｊによる現像剤の排出と、補給手段４７によるフレッシュ現像剤の補給と、によって、現像装置２３内の劣化した現像剤の割合が少なくなって（又はゼロになって）、現像装置２３内に収容された現像剤がさらに高寿命化される。
なお、本実施の形態２では、キャリア補給部４７からフレッシュな現像剤Ｇを補給したが、キャリア補給部４７からフレッシュなキャリアＣのみを補給する構成にすることもできる。この場合にも、上述したものと同様の効果を得ることができる。

ここで、上述の現像剤の入れ替え時においても、入れ替え後の現像剤Ｇにかかるストレスが最適化されるように制御している。
すなわち、フレッシュな現像剤Ｇが収容された状態における現像装置２３の動トルクをＷ１（ｋｇｆ・ｃｍ）とし、現像剤Ｇが収容されていない状態における現像装置２３の動トルクをＷ０（ｋｇｆ・ｃｍ）とし、現像装置２３に収容された現像剤Ｇ中のトナーＴの質量をＭ（ｇ）としたときに、
４×１０^-2＜（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ＜１５×１０^-2
なる関係が成立するように設定されている。これによって、現像剤の入れ替えをおこなった後も、前記実施の形態１と同様に、現像剤Ｇの経時劣化を確実に低減することができる。

また、本実施の形態２では、図５の制御フローとは別に、上式の関係を満足するために、キャリア補給部４７からの現像剤の補給と、現像剤排出口２３ｊからの現像剤の排出と、トナー補給部３２からのトナー補給と、を適宜におこなっている。
具体的には、前記実施の形態１と同様に、制御部４５で、トルク検出部４４による実測データ（Ｗ１）と記憶データ（Ｗ０）とが対比されて、上式の動トルク差（Ｗ１−Ｗ０）が求められる。さらに、上式を満足するトナー質量Ｍとなるように、キャリア補給部４７からの現像剤の補給量と、現像剤排出口２３ｊからの現像剤の排出量と、トナー補給部３２からのトナー補給量と、が調整される。

このような制御をおこなうことで、画像面積率が１％程度の低面積率の画像を頻繁に形成する場合のように、現像剤中のトナーの入れ替わりが少なくてトナーへの添加剤の埋没による現像剤の流動性低下が生じて動トルクが上昇してしまうときでも、トナーの過補給を防ぐことができる。
すなわち、上式を満足するトナー質量Ｍとなるようにトナー補給部３２からのトナー補給量の調整のみをおこなう場合には、現像剤の流動性低下が生じて動トルクが上昇してしまった場合に、動トルクが所定範囲に低下するまでトナー補給のみをおこなうことになる。これにより、現像装置２３内の現像剤のトナー濃度上昇にともない、キャリアの被覆率が大きくなって、トナー飛散や帯電量低下による地汚れ等が発生してしまう。

これに対して、本実施の形態２では、上式を満足するトナー質量Ｍとなるように、トナー補給部３２からのトナー補給量の調整に加えて、キャリア補給部４７からの現像剤補給量（キャリア補給量）の調整と、現像剤排出口２３ｊからの現像剤排出量の調整と、をおこなっている。これにより、現像剤の流動性低下が生じて動トルクが上昇してしまった場合に、トナー濃度の上昇を抑止しつつ、動トルクを所定範囲にまで低下させることができる。

以上説明したように、本実施の形態２によれば、前記実施の形態１と同様に、現像剤Ｇにかかるストレスを最適化しているために、現像剤Ｇの経時劣化を確実に低減することができる。

以下、図６を用いて、上述した各実施の形態における効果を確認するための実施例及び比較例について説明する。
実施例１〜８、比較例１〜２は、図６に示すように、上式（（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ）の水準を振るとともに、キャリア補給部４７による現像剤補給（剤補給）の有無、ドクターギャップ（ＧＤ）、添加剤の添加量（添加剤量）の水準を振って、ランニングテストをおこない、トナー飛散と地肌汚れとの発生状況を評価したものである。

すなわち、実施例１〜８、比較例１〜２は、図６に示す条件で、実施の形態１又は実施の形態２の画像形成装置を用いて、モノクロモードで画像を２万枚、５万枚出力した後のトナー飛散と地肌汚れとの発生状況を評価したものである。ここで、現像領域における現像ローラ２３ａ線速（スリーブ線速）は、１８５ｍｍ／ｓｅｃとした。また、ランニング中のトナー濃度は初期値を維持するように設定した。さらに、帯電電位は−７００Ｖ、画像部電位は−１００Ｖ、非画像部電位は−６５０Ｖに設定した。
そして、その後の現像装置２３近傍のトナー汚れと出力画像の画質とをチェックして、トナー飛散及び地肌汚れの程度を評価した。トナー飛散及び地肌汚れの評価は、いずれも目視によるもので、限度見本に基いて５段階のランク付けをおこなった（最も良好なものが「５」で、数字が小さくなるほどその程度が低下する。）。図６中の「５〜３」は良好なレベルのものであって、「２〜１」は許容できないレベルのものである。

実施例１についてのその他の詳細な条件について説明する。
（キャリアの作製条件）
シリコーン樹脂溶液 １００部
カーボンブラック ４部
トルエン １００部
このように処方されたものをホモミキサーで３０分間分散して被覆層形成液を調製した。そして、流動床型塗布装置によって、上述の被覆層形成液を用いて体積平均粒径が５０μｍのフェライト１０００部の表面に被覆層を形成してキャリアを作製した。
（トナーの作製）
ポリエステル樹脂 ８０部
スチレン−メチルアクリレート共重合体 ２０部
カルナウバワックス ５部
カーボンブラック ８部
含金属モノアゾ染料 ３部
これらの混合物をヘンシェルミキサー中で充分撹拌混合した後に、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３０分間加熱溶融する。さらに、室温まで冷却した後に得られた混練物をジェットミルで粉砕分級して、平均粒径が６μｍのトナー母体を得た。
さらに、流動性付与剤として、上述のトナー母体１００部とシリカ「AEROSIL TT600」（日本アエロジル社製）２．０部（平均１次粒子径が０．０４μｍのものである。）とをヘンシェルミキサーにて混合して、トナーを作製した。
（現像剤の作製）
上記のように作製したトナー８．０部とキャリア９２．０部とをボールミルにて混合して、トナー濃度８重量%の２成分現像剤を得た。
実施例１における上式（（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ）の値は、６．８×１０^-2となった。

実施例２についてのその他の詳細な条件について説明する。
（キャリアの作製）
１．芯材
Ｍｎフェライト粒子（重量平均径：３５μｍ） ５０００部
２．コート材
トルエン ４５０部
シリコーン樹脂 ４５０部
アミノシラン １０部
カーボンブラック １０部
このコート材を１０分間スターラーで分散してコート液を調整した後に、このコート液と上述の芯材とをコーティング装置に投入して、コート液を芯材上に塗布した。そして、得られた塗布物を２５０℃で２時間焼成してキャリアを作成した。
(トナーの作製)
１．有機微粒子エマルションの合成
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩１１部、スチレン８０部、メタクリル酸８３部、アクリル酸ブチル１１０部、チオグリコール酸ブチル１２部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、撹拌して、白色の乳濁液を得る。さらに、その乳濁液を加熱して、系内温度７５℃まで昇温して５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部を加えて、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂の水性分散液を得た（これを、「微粒子分散液Ａ」とする。）。さらに、微粒子分散液Ａの一部を乾燥して樹脂分を単離した。
２．水相の調整
水９９０部、微粒子分散液Ａ８３部、ドデシルジフェニルェーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５％水溶液３７部、酢酸エチル９０部を混合撹拌して、乳白色の液体を得た（これを「水相Ａ」とする。）。
３．低分子ポリエステルの合成
冷却管、撹拌機、窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物２２９部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド３モル付加物５２９部、テレフタル酸２０８部、アジピン酸４６部、ジブチルチンオキサイド２部を入れて、常圧２３０℃で８時間反応させた。さらに、１０〜１５ｍｍＨｇに減圧して５時間反応させた後に、反応容器に無水トリメリット酸４４部を入れて、常圧１８０℃で２時間反応させて、ポリエステルを得た（これを「低分子ポリエステルＡ」とする。）。
４．中間体ポリエステルの合成
冷却管、撹拌機，窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６８２部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド２モル付加物８１部、テレフタル酸２８３部、無水トリメリット酸２２部、ジブチルチンオキサイド２部を入れて、常圧２３０℃で８時間反応させた。さらに、１０〜１５ｍｍＨｇに減圧して５時間反応させてポリエステルを得た（これを「中間体ポリエステルＡ」とする。）。
次に、冷却管、撹拌機、窒素導入管の付いた反応容器中に、中間体ポリエステルＡ４１０部、イソホロンジイソシアネート８９部、酢酸エチル５００部を入れて、１００℃で５時間反応させて付加反応物を得た（これを、「プレポリマーＡ」とする。）。
５．ケチミンの合成
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン１７０部とメチルエチルケトン７５部とを仕込み、５０℃で５時間反応させて、ケチミン化合物を得た（これを、「ケチミン化合物Ａ」とする。）。
６．マスターバッチの合成
水１２００部、カーボンブラック５４０部、ポリエステル樹脂１２００部を加えて、ヘンシェルミキサーで混合した。そして、その混合物を混練した後に、圧延冷却粉砕して、マスターバッチを得た（これを、「マスターバッチＡ」とする。）。
７．油相の作成
撹拌棒及び温度計をセットした容器に、低分子ポリエステルＡ３７８部、カルナバワックス１１０部、酢酸エチル９４７部を仕込み、撹拌下８０℃に昇温して、８０℃のまま５時間保持した後に、１時問で３０℃に冷却した。その後、容器にマスターバッチＡ５００部、酢酸エチル５００部を仕込み、１時間混合して混合液を得た（これを、「原料溶解液Ａ」とする。）。
そして、原料溶解液Ａ１３２４部を容器に移して、ビーズミルを用いて、カーボンブラック、ワックスの分散をおこなった。次いで、低分子ポリエステルＡの６５%酢酸エチル溶液１３２４部を加えて、ビーズミルで分散液を得た（これを、「顔料・ワックス分散液Ａ」とする。）。
８．乳化、脱溶剤
顔料・ワックス分散液Ａ７４９部、プレポリマーＡ１１５部、ケチミン化合物Ａ２．９部を容器に入れて混合した後に、容器に水相Ａ１２００部を加えて混合してエマルジョンを得た（これを、「乳化スラリーＡ」とする。）。
そして、撹拌機及び温度計をセットした容器に、乳化スラリーＡを投入して、３０℃で８時間脱溶剤した後に、４５℃で４時間熟成をおこない、分散スラリーＡを得た。
９．洗浄、乾燥、フッ素処理
分散スラリーＡ１００部を減圧濾過した後に、
（１）濾過ケーキにイオン交換水１００部を加えて、混合後に濾過した。
（２）（１）の濾過ケーキに１０%水酸化ナトリウム水溶液１００部を加えて混合した後に減圧濾過した。
（３）（２）の濾過ケーキに１０%塩酸１００部を加えて混合した後に濾過した。
（４）（３）の濾過ケーキにイオン交換水３００部を加えて、混合した後に濾過する操作を2回おこないケーキ状物を得た（これを、「濾過ケーキＡ」とする。）。
その後、水９０部に対して濾過ケーキＡ１５部を加えて、これにトナー粒子表面にフッ素化合物を付着させた後に、４５℃で４８時間乾燥した。その後、目開き７５μmのメッシュで篩い、トナー母体粒子を得た（これを、「トナー母体粒子Ａ」とする。）。
１０．外添剤処理
先に得られたトナー母体粒子Ａ１００部に対して、外添剤として疎水性シリカ２．０部と、疎水化酸化チタン１．０部とをヘンシェルミキサーにて混合処理して、トナーを得た。
（現像剤の作製）
上述のように作製したトナー７．０部とキャリア９３．０部とをボールミルにて混合して、トナー濃度７重量%の２成分現像剤を得た。
実施例２における上式（（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ）の値は、７．５×１０^-2となった。

実施例３についてのその他の詳細な条件について説明する。
現像装置２３内に収容する現像剤の量を２００ｇにしたこと以外は、前記実施例２と同条件にした。
実施例３における上式（（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ）の値は、８．１×１０^-2となった。

実施例４についてのその他の詳細な条件について説明する。
トナー作製時に使用した流動性付与剤の量を１．２部にしたこと以外は、前記実施例２と同条件にした。
実施例４における上式（（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ）の値は、７．３×１０^-2となった。

実施例５についてのその他の詳細な条件について説明する。
現像装置２３内に収容する現像剤の量を３００ｇにしてトナー濃度を９重量％にしたこと以外は、前記実施例２と同条件にした。
実施例５における上式（（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ）の値は、４．１×１０^-2となった。

実施例６についてのその他の詳細な条件について説明する。
現像装置２３内に収容する現像剤の量を２００ｇにしてトナー濃度を３重量％にしたこと以外は、前記実施例２と同条件にした。
実施例６における上式（（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ）の値は、１４．８×１０^-2となった。

実施例７についてのその他の詳細な条件について説明する。
キャリア補給部４７による現像剤補給と現像剤排出口２３ｊによる現像剤排出とをおこなう（前記実施の形態２の現像装置である。）こと以外は、前記実施例１と同条件にした。
実施例７における上式（（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ）の値は、７．３×１０^-2となった。

実施例８についてのその他の詳細な条件について説明する。
現像装置２３内に収容する現像剤の量を２００ｇにしたこと以外は、前記実施例７と同条件にした。
実施例８における上式（（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ）の値は、８．１×１０^-2となった。

図６の結果に示すように、実施例１〜６では、５万枚の画像形成をおこなった後でも、トナー飛散、地肌汚れが３〜４のレベルで良好であった。
また、実施例７〜８のように、現像剤の入れ替えをおこなった場合には、５万枚の画像形成をおこなった後でも、トナー飛散、地肌汚れが４〜５のレベルで極めて良好であった。

これらの実施例１〜８に対する、比較例１についてのその他の詳細な条件について説明する。
比較例１は、トナー作製時にトナー濃度を１１重量％に調整したこと以外は、前記実施例１と同条件にした。比較例１における（（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ）の値は、３．９×１０^-2となった（上式の範囲外である。）。
図６の結果に示すように、比較例１では、２万枚の画像形成をおこなった後に、許容できないトナー飛散が発生した。さらに、５万枚の画像形成をおこなった後に許容できない地肌汚れが発生した。

比較例２についてのその他の詳細な条件について説明する。
比較例２は、ドクターギャップを０．３ｍｍに設定したことと、現像装置２３内に収容する現像剤の量を２００ｇにしてトナー濃度を５重量％にしたこと以外は、前記実施例１と同条件にした。比較例１における（（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ）の値は、１５．１×１０^-2となった（上式の範囲外である。）。
図６の結果に示すように、比較例２では、２万枚の画像形成をおこなった後に許容できないトナー飛散が発生した。さらに、５万枚の画像形成をおこなった後に許容できない地肌汚れが発生した。
以上述べたように、上述した各実施の形態における効果が確認された。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。 図１の画像形成装置における作像部を示す断面図である。 現像装置を長手方向にみた断面図である。 この発明の実施の形態２における現像装置を示す断面図である。 図４の現像装置でおこなわれる現像剤の入れ替え制御を示すフローチャートである。 効果を確認するためにおこなった実施例及び比較例の条件及び結果を示す図表である。

符号の説明

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ プロセスカートリッジ、
２１ 感光体ドラム（像担持体）、 ２２ 帯電部、
２３、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫ 現像装置（現像部）、
２３ａ 現像ローラ（現像剤担持体）、
２３ｂ 第１搬送スクリュ（第１搬送部材）、
２３ｃ 第２搬送スクリュ（第２搬送部材）、
２３ｄ ドクターブレード（現像剤規制部材）、
２３ｅ 仕切部材、 ２３ｆ トナー補給口、
２３ｇ 第１現像剤収容部、 ２３ｈ 第２現像剤収容部、
２３ｊ 現像剤排出口（排出手段）、
３２、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫ トナー補給部、
４３ 駆動源、 ４４ トルク検出部、 ４５ 制御部、
４７ キャリア補給部（補給手段）、
Ｇ ２成分現像剤（現像剤）、 Ｃ キャリア、 Ｔ トナー。

Claims (9)

1. トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されるとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
   前記現像剤が収容された状態における装置の動トルクをＷ１（ｋｇｆ・ｃｍ）とし、前記現像剤が収容されていない状態における装置の動トルクをＷ０（ｋｇｆ・ｃｍ）とし、装置に収容された前記現像剤中の前記トナーの質量をＭ（ｇ）としたときに、
   ４×１０^-2＜（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ＜１５×１０^-2
   なる関係が成立するように構成されたことを特徴とする現像装置。
2. 前記像担持体に対向するとともに前記現像剤が担持されて、駆動源に連結される現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体上に担持される前記現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
   前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体の長手方向に沿って前記現像剤を搬送する第１搬送部材と、
   仕切部材を介して前記第１搬送部材に対向するとともに、前記第１搬送部材の搬送方向とは逆の方向に前記現像剤を搬送して該第１搬送部材とともに前記現像剤の循環経路を形成する第２搬送部材と、を備え、
   前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材は、前記駆動源によって駆動される前記現像剤担持体に従動し、
   前記装置の動トルクは、前記駆動源において検出されるものであることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記トナーは、樹脂及び着色剤からなるトナー母体粒子と添加剤とを含有し、
   前記添加剤は、その添加量が前記トナー母体粒子に対して０．５〜５重量％となるように形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
4. 前記添加剤は、粒径の異なる複数の無機微粒子を含有することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
5. 前記トナーは、研磨剤微粒子を含有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置。
6. 装置内に収容された前記現像剤の一部又は全部を排出する排出手段と、
   装置内に新たに現像剤又はキャリアを補給する補給手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置。
7. 前記排出手段又は／及び前記補給手段は、
   ４×１０^-2＜（Ｗ１−Ｗ０）／Ｍ＜１５×１０^-2
   なる関係が成立するように制御されることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
8. 画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
   請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
   

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