現像装置、画像形成方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ
【課題】現像時の画像濃度を一定のまま長期間に亘って保つことができ、二成分現像剤の長寿命化を図ることが可能な現像装置等の提供。
【解決手段】磁界発生手段を内包し、二成分現像剤３２０を表面に担持して搬送する現像剤担持体３０２と、現像剤収納部とを有してなり、磁界発生手段が有する磁極が現像磁極と、現像前磁極と、現像後磁極との３つの磁極のみであり、現像前磁極が現像剤３２０の汲み上げを行い、現像前磁極及び現像磁極が現像剤３２０が供給される位置から現像領域までの現像剤担持体３０２上の現像剤３２０の保持を行い、現像磁極及び現像後磁極が現像領域から現像剤担持体３０２の表面の現像剤３２０を離脱させる位置までの現像剤担持体３０２上の現像剤の保持を行うように構成され、現像剤担持体３０２の十点表面粗さが１０〜３０μｍであり、かつ磁性キャリアの十点表面粗さが０．５〜３．０μｍである現像装置３とする。
【解決手段】磁界発生手段を内包し、二成分現像剤３２０を表面に担持して搬送する現像剤担持体３０２と、現像剤収納部とを有してなり、磁界発生手段が有する磁極が現像磁極と、現像前磁極と、現像後磁極との３つの磁極のみであり、現像前磁極が現像剤３２０の汲み上げを行い、現像前磁極及び現像磁極が現像剤３２０が供給される位置から現像領域までの現像剤担持体３０２上の現像剤３２０の保持を行い、現像磁極及び現像後磁極が現像領域から現像剤担持体３０２の表面の現像剤３２０を離脱させる位置までの現像剤担持体３０２上の現像剤の保持を行うように構成され、現像剤担持体３０２の十点表面粗さが１０〜３０μｍであり、かつ磁性キャリアの十点表面粗さが０．５〜３．０μｍである現像装置３とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像装置、並びに該現像装置を用いた画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真の分野において、一成分の現像剤を用いる一成分方式の現像装置に比べて、耐久性、画像特性に優れているなどの理由により、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いる二成分方式の現像装置を備える画像形成装置が広く用いられている。前記二成分方式の現像装置としては、複数の磁極を有する磁界発生手段を内包して二成分現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体としての現像スリーブを有するものが知られている。
【０００３】
このような現像装置として、例えば、特許文献１には、磁界発生手段の磁極のうち、現像スリーブの表面上の二成分現像剤を保持し得る強さの磁界を発生させる磁極の数が５つである現像装置が提案されている。この現像装置では、前記５つの磁極として、汲み上げ磁極、現像前搬送磁極、現像磁極、剤離れ磁極、及び、現像後搬送磁極を有する。前記汲み上げ磁極は現像スリーブの表面上への二成分現像剤の汲み上げに寄与し、前記現像前搬送磁極は汲み上げた二成分現像剤を現像スリーブが静電潜像担持体と対向する現像領域まで搬送する現像剤搬送に寄与する。また、前記現像磁極は現像領域での現像に寄与し、前記剤離れ磁極は現像領域を通過した二成分現像剤が現像スリーブ表面から離脱する剤離れに寄与する。前記特許文献１の現像装置では、前記現像磁極と前記剤離れ磁極との間に前記現像後搬送磁極を配置しており、前記現像後搬送磁極は現像領域を通過した後の二成分現像剤を剤離れの位置まで良好に搬送することに寄与する。
前記特許文献１の現像装置では、前記汲み上げ磁極と前記現像前搬送磁極との間の現像スリーブと対向する位置に剤規制部材を配置し、前記剤規制部材によって現像領域に搬送する二成分現像剤の量を規制している。このような磁極配置によって、前記現像スリーブ表面への汲み上げ、現像領域までの二成分現像剤の搬送、現像、剤離れの各工程を良好に実行することができる。なお、従来の二成分方式の現像装置としては、汲み上げ磁極と現像前搬送磁極との間の剤規制部材と対向する位置に剤規制磁極を設け、現像後搬送磁極を備えないものもある。
【０００４】
近年、画像形成装置の小型化の要請に伴って、現像装置の小型化が求められており、前記現像装置の小型化を実現するためには小径の現像剤担持体を用いることが望ましい。しかし、従来の現像装置では、汲み上げ、現像領域までの二成分現像剤の搬送、現像、及び剤離れの各工程を良好に実行しつつ、現像剤担持体の小径化を測ることは困難であった。これは、前記各工程を良好に実行するには各磁極に対して前記各工程を良好に実行するために必要な強さの磁界を発生することができる磁石を配置する必要があるが、磁力が強いほど磁石は大きくなり、このような磁石を５つも内包する現像剤担持体の小径化には限界があるためである。
【０００５】
そこで、前記課題を解決するため、本願出願人は、先に、磁界発生手段が有する磁極のうち現像剤担持体の表面上の二成分現像剤を保持し得る強さの磁界を発生させる現像剤担持極が、前記現像剤担持体と静電潜像担持体とが対向する現像領域に磁界を発生させるための現像磁極と、前記現像剤収納部から供給された二成分現像剤を該現像領域へ搬送する磁界を発生させる現像前磁極と、該現像領域を通過した後の二成分現像剤を該現像剤担持体表面から離脱させるために前記現像前磁極との間で二成分現像剤を離脱させる磁界を発生させる現像後磁極との３つの磁極のみからなる現像装置を提案している（特許文献２参照）。
【０００６】
前記特許文献２の現像装置では、現像剤担持体の表面上の二成分現像剤を保持し得る強さの磁界を発生させる現像剤担持極の数が３つのみであるため、従来の構成に比べて磁界発生手段の配置に要するスペースを小さくすることができるため、前記磁界発生手段を内包する現像剤担持体を小径化することができる。この構成によって、現像装置を小型化しながら、各工程に必要な強さの磁界を発生させることができ、前記二成分現像剤の搬送、現像、現像剤離れの各工程を良好に実施することができる。
しかし、前記特許文献２のように小型化した現像装置においては、省スペース化を図るため、現像剤担持体の上方から二成分現像剤を供給する構成となりやすい。前記現像剤担持体の上方から二成分現像剤を供給すると、前記現像剤担持体上の二成分現像剤の重量によって前記二成分現像剤が前記現像剤担持体に押し付けられる。このとき、供給スクリューの上流と下流では前記現像剤担持体上の前記二成分現像剤にかかる圧力が異なる。このため、前記供給スクリューの上流では二成分現像剤に圧力がかかるために二成分現像剤が押し付けられ、前記二成分現像剤の穂立ちが密となる。一方、前記供給スクリューの下流では現像剤に圧力がかからないために前記二成分現像剤の穂立ちが疎となる。このように前記供給スクリューの上流部と下流部において二成分現像剤の穂立ちの密度が異なると、このことがベタ画像及びハーフトーン画像のムラとして現れるという問題があった。
【０００７】
したがって、小型化された現像装置においても、現像時の画像濃度を一定のまま長期間に亘って保つことができ、かつ二成分現像剤の長寿命化を図ることが可能な現像装置の提供が望まれていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、小型化された現像装置においても、現像時の画像濃度を一定のまま長期間に亘って保つことができ、かつ二成分現像剤の長寿命化を図ることが可能な現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するための手段として本発明の現像装置は、複数の磁極を有する磁界発生手段を内包し、トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を表面に担持して、表面を回転駆動することによって表面上の二成分現像剤を搬送する円筒状の現像剤担持体と、
該現像剤担持体の表面に供給する二成分現像剤を収納する現像剤収納部と、を有してなり、
前記磁界発生手段が有する磁極のうち前記現像剤担持体の表面上の二成分現像剤を保持し得る強さの磁界を発生させる現像剤担持極が、
前記現像剤担持体と静電潜像担持体とが対向する現像領域に磁界を発生させるための現像磁極と、
前記現像剤収納部から供給された二成分現像剤を前記現像領域へ搬送する磁界を発生させる現像前磁極と、
前記現像領域を通過した後の二成分現像剤を前記現像剤担持体表面から離脱させるために前記現像前磁極との間で二成分現像剤を離脱させる磁界を発生させる現像後磁極と、の３つの磁極のみであり、
前記現像前磁極が発生させる磁界によって前記現像剤担持体の表面上への二成分現像剤の汲み上げを行い、
前記現像前磁極及び前記現像磁極が発生させる磁界によって前記現像剤収納部から二成分現像剤が供給される位置から現像領域までの前記現像剤担持体上の二成分現像剤の保持を行い、
前記現像磁極及び前記現像後磁極が発生させる磁界によって前記現像領域から前記現像剤担持体の表面の二成分現像剤を離脱させる位置までの前記現像剤担持体上の二成分現像剤の保持を行うように構成した現像装置であって、
前記現像剤担持体の十点表面粗さＲｚが１０μｍ〜３０μｍであり、かつ前記磁性キャリアの十点表面粗さＲｚが０．５μｍ〜３．０μｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、小型化された現像装置においても、現像時の画像濃度を一定のまま長期間に亘って保つことができ、かつ、二成分現像剤の長寿命化を図ることが可能な現像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、静電潜像担持体（感光体）周りの概略構成図である。
【図２】図２は、現像ローラに形成される磁束密度分布を示す概略図である。
【図３】図３は、現像ローラの断面図である。
【図４】図４は、現像装置の主要部斜視図(上部ケース、仕切り板不図示)である。
【図５】図５は、現像装置の主要部斜視図である。
【図６】図６は、現像装置の連通口を示す概略図、及び拡大図である。
【図７】図７は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図８】図８は、従来の現像装置を示す概略図である。
【図９】図９は、３極構成の法線磁束密度分布の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（現像装置）
本発明の現像装置は、現像剤担持体と、現像剤収納部とを有してなり、現像剤供給手段、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
【００１３】
＜現像剤担持体＞
前記現像剤担持体は、複数の磁極を有する磁界発生手段を内包し、トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤（以下、単に「現像剤」と称することもある。）を表面に担持して、表面を回転駆動することによって表面上の二成分現像剤を搬送する円筒状の部材であり、例えば、現像ローラ、などが挙げられる。
前記現像ローラの大きさ、形状、構造、材質等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記材質としては、通常の現像装置に用いられるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、セラミックス等の非磁性材料、更にこれらにコーティングしたもの、などが挙げられる。
前記現像ローラの形状、大きさ等についても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、通常用いられる程度の形状及び大きさが好ましい。
【００１４】
＜現像剤収納部＞
前記現像剤収納部としては、二成分現像剤を収納することができる部材であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００１５】
＜＜現像剤供給手段＞＞
前記現像剤供給手段としては、二成分現像剤を前記現像剤担持体表面に供給する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、供給ローラ、などが挙げられる。
【００１６】
＜その他の部材＞
前記その他の部材としては、現像ローラ上に付着する二成分現像剤の量を規制する現像剤層厚規制部材、などが挙げられる。
【００１７】
−現像剤層厚規制部材−
前記現像剤層厚規制部材は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、リン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像ローラ表面に所定の押圧力で当接させたもので、その押圧下を通過した二成分現像剤を薄層化する。
前記現像剤層厚規制部材としては、通常、前記供給ローラと前記現像ローラの当接位置よりも低い位置に設けられる。
【００１８】
本発明の前記現像装置は、前記磁界発生手段が有する磁極のうち前記現像剤担持体の表面上の二成分現像剤を保持し得る強さの磁界を発生させる現像剤担持極が、
前記現像剤担持体と静電潜像担持体とが対向する現像領域に磁界を発生させるための現像磁極と、
前記現像剤収納部から供給された二成分現像剤を前記現像領域へ搬送する磁界を発生させる現像前磁極と、
前記現像領域を通過した後の二成分現像剤を前記現像剤担持体表面から離脱させるために前記現像前磁極との間で二成分現像剤を離脱させる磁界を発生させる現像後磁極との３つの磁極のみであり、前記現像前磁極が発生させる磁界によって前記現像剤担持体の表面上への二成分現像剤の汲み上げを行い、
前記現像前磁極及び前記現像磁極が発生させる磁界によって前記現像剤収納部から二成分現像剤が供給される位置から現像領域までの前記現像剤担持体上の二成分現像剤の保持を行い、
前記現像磁極及び前記現像後磁極が発生させる磁界によって前記現像領域から前記現像剤担持体の表面の二成分現像剤を離脱させる位置までの前記現像剤担持体上の二成分現像剤の保持を行うように構成されている。
【００１９】
本発明においては、前記現像剤担持体の十点表面粗さＲｚは、１０μｍ〜３０μｍであり、１５μｍ〜２０μｍが好ましい。前記現像剤担持体の十点表面粗さＲｚが、１０μｍ未満であると、現像剤担持体の手前側の現像剤の穂立ちが密になり、均一な画像が得られないことがあり、３０μｍを超えると、現像剤担持体の奥側の現像剤の穂立ちが密になり、均一な画像が得られないことがある。
ここで、前記現像剤担持体の十点表面粗さＲｚは、例えば、サーフコーダーＳＥ−３０Ｈ（小坂研究所製）を用いて、以下の条件で測定することができる。
［測定条件］
・縦倍率：２，０００倍
・横倍率：２．５倍
・測定長さ：２５ｍｍ
・測定速度：２．０ｍｍ／秒間
・カットオフ：ｆｈ ０．８ｍｍ、ｆｌ ２．５ｍｍ
【００２０】
前記現像剤担持体の十点表面粗さＲｚを前記数値範囲に調整する方法としては、例えば、サンドブラスト加工、溝加工、研削加工、サンドペーパー法、インデックスセーバー加工、などが挙げられる。これらの中でも、操作が簡易で加工の効率もよく、更にランダムに表面加工（粗化）が行われるため、全ての方向に対するトナーと現像剤担持体の摩擦抵抗が等しく改善される点から、サンドブラスト加工が特に好ましい。
【００２１】
また、本発明においては、前記現像装置に用いられるトナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤における前記磁性キャリアの十点表面粗さＲｚは、０．５μｍ〜３．０μｍであり、０．８μｍ〜２．６μｍが好ましい。前記磁性キャリアの十点表面粗さＲｚが、０．５μｍ未満であると、現像剤担持体の手前側の現像剤の穂立ちが疎になりすぎてしまい、均一な画像が得られないことがあり、３．０μｍを超えると、現像剤担持体と磁性キャリアの衝突によるキャリアの被覆層の磨耗が大きくなり、キャリアの抵抗低下によるキャリア飛散による異常画像が発生してしまうことがある。
【００２２】
ここで、前記磁性キャリアの十点表面粗さＲｚは、例えば、共焦点顕微鏡（レーザーテック社製、ＯＰＴＥＬＩＣＳ Ｃ１３０）を用いて、前記キャリア表面の三次元構造を解析し、下記の指定範囲において高さ測定を行って平均線を求め、この範囲での平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合成し、平均化することで算出することができる。
［測定条件］
・対物レンズ倍率：５０倍
・解像度：０．２０
・解析：１サンプルにつき１０μｍ四方の指定範囲を２０個選び、十点表面粗さＲｚの平均値をデータとした
【００２３】
前記磁性キャリアの十点表面粗さＲｚを前記数値範囲に調整する方法としては、例えば、（１）キャリアの被覆層の樹脂の混合比率を変える方法、（２）キャリアの被覆層の導電性微粒子の量や種類を変える方法、（３）キャリアの被覆層の平均厚みを変える方法、（４）キャリアの被覆層溶液の粘度を変える方法、などが挙げられる。
【００２４】
＜二成分現像剤＞
前記二成分現像剤は、トナー及び磁性キャリアからなる。
前記二成分現像剤におけるトナーとキャリアの混合割合は、キャリア１００質量部に対しトナー１質量部〜１０．０質量部が好ましい。
【００２５】
＜＜磁性キャリア＞＞
前記磁性キャリアは、芯材と、該芯材を被覆する被覆層とを有し、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
【００２６】
−芯材−
前記磁性キャリアの芯材としては、特に制限はなく、電子写真用二成分キャリアの芯材として公知のもの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｍｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒフェライト、マグネタイト、鉄、ニッケル、などが挙げられる。
【００２７】
前記芯材は、以下のようにして製造することができる。まず、フェライトを構成する各原材料（ＭｎＯ、ＭｇＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｒＣＯ３等）を適量計量し、これに水を適量加え、ボールミル又は振動ミルなどの分散機にて０．５時間〜２４時間程度の分散をしてスラリーを得る。次に、前記スラリーを乾燥、粉砕し、５００℃〜１，５００℃にてプレ焼成を行う。得られたプレ焼成物をボールミルにて粉砕を行い、目的とする芯材粒径に適した粒径に粉砕する。次に、この粉砕物に水、結着樹脂、及び必要に応じてその他の添加物を加え、スプレードライにより造粒を行う。次に、この造粒物を焼成炉により８００℃〜１，６００℃にて本焼成をし、粉砕、分級し、目的とする粒度分布を得る。必要に応じて表面を再酸化させてもよい。なお、飽和磁化を調整するには原材料の選択、焼成温度の調整、酸化処理の有無等が有効である。
【００２８】
−被覆層−
前記被覆層は、結着樹脂及び導電性微粒子を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【００２９】
−−結着樹脂−−
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー（フッ化三重（多重）共重合体）、シリコーン樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、シリコーン樹脂、アクリル樹脂が特に好ましい。前記シリコーン樹脂と前記アクリル樹脂を併用することによって、磁性キャリアの表層が海島構造となり、これによって適度な凹凸が構成される。これによってキャリア同士の間隔を適度に保つことができるため、ムラ画像や穂跡のような異常画像が発生しなくなる。
前記アクリル樹脂と前記シリコーン樹脂との質量比（アクリル樹脂：シリコーン樹脂）は、１：９〜５：５が好ましい。前記質量比が１：９よりもアクリル樹脂が少ないと、海島構造がほとんど構成されなくなるために凹凸が失われることがある。一方、前記質量比が５：５よりもアクリル樹脂が多いと、キャリアを製造する際に凝集しやすくなり、十分な品質が得られなくなることがある。
【００３０】
前記シリコーン樹脂は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オルガノシロキサン結合のみからなるストレートシリコーン、アルキド、ポリエステル、エポキシ、アクリル、ウレタンなどで変性したシリコーン樹脂、などが挙げられる。
前記シリコーン樹脂としては、市販品を用いることができ、該市販品としてストレートシリコーン樹脂としては、信越化学工業株式会社製のＫＲ２７１、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のＳＲ２４００、ＳＲ２４０６、ＳＲ２４１０、などが挙げられる。この場合、前記シリコーン樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する他成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。更に、変性シリコーン樹脂としては、信越化学工業株式会社製のＫＲ２０６（アルキド変性）、ＫＲ５２０８（アクリル変性）、ＥＳ１００１Ｎ（エポキシ変性）、ＫＲ３０５（ウレタン変性）、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のＳＲ２１１５（エポキシ変性）、ＳＲ２１１０（アルキド変性）、などが挙げられる。
【００３１】
前記アクリル樹脂とは、アクリル成分を有する樹脂全てを指し、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。また、前記アクリル樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する他成分を１つ以上同時に用いることも可能である。前記架橋反応する他成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミノ樹脂、酸性触媒、などが挙げられる。前記アミノ樹脂としては、例えば、グアナミン、メラミン樹脂、などが挙げられる。前記酸性触媒とは、触媒作用を持つものを用いることができ、例えば、完全アルキル化型、メチロール基型、イミノ基型、メチロール／イミノ基型等の反応性基を有するもの、などが挙げられる。
【００３２】
−−導電性微粒子−−
前記導電性微粒子としては、例えば、金属粉、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛、アルミナ、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、カーボンブラック又はこれらに表面処理を施したアンチモンがドープされた酸化インジウムで表面処理された酸化チタン微粒子、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記導電性微粒子をキャリアの被覆層中に分散させる理由として、キャリア表面へ加わる外力から被覆層を保護する効果が挙げられる。そして、この外力により粒子が容易に砕けたり摩耗したりすると、被覆層の保護効果は初期的には得られるが、長期間に亘って維持することができず、安定した品質を得ることができず好ましくない。前記導電性微粒子は、強靭な性質を有しているためこの外力に対し強く、割れ摩耗が生じず、長期にわたり被覆層の保護効果を維持することができる。
前記被覆層中における導電性微粒子の存在場所はアクリル樹脂に存在させることが好ましい。その理由は、アクリル樹脂の強い接着性により、前記導電性微粒子を長期にわたり保持することが可能であるためであるが、必ずしもアクリル樹脂中に存在させる必要はない。
前記導電性微粒子の含有量は、前記結着樹脂１００質量部に対して、０．１質量部〜１，０００質量部が好ましく、７０質量部〜７００質量部がより好ましい。
【００３３】
−シランカップリング剤−
前記被覆層は、シランカップリング剤を含有することが好ましい。これにより、導電性微粒子を前記被覆層中に安定に分散させることができる。
前記シランカップリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチル［３−（トリメトキシシリル）プロピル］アンモニウムクロライド、γ−クロルプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリクロルシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、アリルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、１，３−ジビニルテトラメチルジシラザン、メタクリルオキシエチルジメチル（３−トリメトキシシリルプロピル）アンモニウムクロライド、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３４】
前記シランカップリング剤としては市販品を用いることができ、該市販品としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＡＹ４３−０５９、ＳＲ６０２０、ＳＺ６０２３、ＳＨ６０２６、ＳＺ６０３２、ＳＺ６０５０、ＡＹ４３−３１０Ｍ、ＳＺ６０３０、ＳＨ６０４０、ＡＹ４３−０２６、ＡＹ４３−０３１、ｓｈ６０６２、Ｚ−６９１１、ｓｚ６３００、ｓｚ６０７５、ｓｚ６０７９、ｓｚ６０８３、ｓｚ６０７０、ｓｚ６０７２、Ｚ−６７２１、ＡＹ４３−００４、Ｚ−６１８７、ＡＹ４３−０２１、ＡＹ４３−０４３、ＡＹ４３−０４０、ＡＹ４３−０４７、Ｚ−６２６５、ＡＹ４３−２０４Ｍ、ＡＹ４３−０４８、Ｚ−６４０３、ＡＹ４３−２０６Ｍ、ＡＹ４３−２０６Ｅ、Ｚ６３４１、ＡＹ４３−２１０ＭＣ、ＡＹ４３−０８３、ＡＹ４３−１０１、ＡＹ４３−０１３、ＡＹ４３−１５８Ｅ、Ｚ−６９２０、Ｚ−６９４０（東レ・シリコーン社製）、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３５】
前記シランカップリング剤の添加量は、前記結着樹脂に対して、０．１質量％〜１０質量％が好ましい。前記シランカップリング剤の添加量が、０．１質量％未満であると、芯材及び導電性微粒子と結着樹脂の接着性が低下して、長期間の使用中に被覆層が脱落してしまうことがあり、１０質量％を超えると、長期間の使用中にトナーのフィルミングが発生することがある。
また、前記結着樹脂としてのシリコーン樹脂の縮合反応を促進するために、触媒を用いることができる。前記触媒としては、例えば、チタン系触媒、スズ系触媒、ジルコニウム系触媒、アルミニウム系触媒、などが挙げられる。これらの中でも、優れた結果をもたらす点からチタン系触媒が好ましく、チタンアルコキシド系触媒、チタンキレート系触媒が特に好ましい。その理由は、架橋成分に由来するシラノール基の縮合反応を促進する効果が大きく、かつ触媒が失活しにくいためであると考えられる。
前記チタンアルコキシド系触媒としては、下記構造式１で表されるチタンジイソプロポキシビス（エチルアセトアセテート）が挙げられる。また、前記チタンキレート系触媒としては、下記構造式２で表されるチタンジイソプロポキシビス（トリエタノールアミネート）が挙げられる。
【化１】
【化２】
【００３６】
前記被覆層は、例えば、前記シリコーン樹脂等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、該塗布溶液を前記芯材の表面に公知の塗布方法により均一に塗布し、乾燥した後、焼付を行うことにより形成することができる。前記塗布方法としては、例えば、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法、などが挙げられる。
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブ、ブチルアセテート、などが挙げられる。
前記焼付としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法、などが挙げられる。
【００３７】
本発明においては、キャリアの被覆層に含まれる導電性微粒子の体積平均粒子径Ｄと、前記被覆層の平均厚みｈとが、次式、０．５≦（Ｄ／ｈ）≦１．１、を満たすことが好ましく、０．７≦（Ｄ／ｈ）≦０．９がより好ましい。前記（Ｄ／ｈ）が、０．５未満であると、該導電性微粒子は結着樹脂中に埋もれてしまうため、キャリア表面に、凸となる粒子が減少するため、キャリアの流動性が非常に良くなってしまう。結果として、キャリアの間隔が密になりすぎてしまい、現像剤の穂が硬くなる。穂が硬くなると、現像領域においてトナーを現像した後の現像剤の穂が像担持体上の潜像を強くこすってしまい、これによって画像上に穂跡のような異常画像が発生してしまう。一方、前記（Ｄ／ｈ）が１．１を超えると、表面の凹凸が大きいためにキャリアの間隔が疎になってしまい、現像剤担持体の手前側と奥側とでの現像剤の圧力の違いによって現像剤の穂立ちの密度が変わってしまい、ムラ画像が出やすくなってしまう。
【００３８】
前記キャリアの被覆層の平均厚みｈは、０．０５μｍ〜４μｍが好ましく、０．０８μｍ〜３μｍがより好ましい。前記平均厚みｈが、０．０５μｍ未満であると、被覆層が破壊されやすくなり、被覆層が削れてしまうことがあり、４μｍを超えると、被覆層は磁性体でないため、画像にキャリア付着し易くなることがある。
ここで、前記キャリアの被覆層の平均厚みｈは、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、キャリア断面を観察し、キャリア表面を覆う被覆層の樹脂部の厚みを測定して、その平均値から求めることができる。具体的には、芯材表面と導電性微粒子との間に存在する樹脂部の厚みのみを測定する。導電性微粒子間に存在する樹脂部の厚みや、導電性微粒子上の樹脂部の厚みは測定には含めない。前記キャリア断面の任意の５０点測定の平均を求め厚みｈ（μｍ）とすることができる
【００３９】
前記導電性微粒子の体積平均粒子径Ｄは、０．２μｍ〜１．５μｍが好ましく、０．３μｍ〜１μｍがより好ましい。
ここで、前記導電性微粒子の体積平均粒子径（Ｄ）は、例えば、自動粒度分布測定装置（ＣＡＰＡ−７００、堀場製作所製）にて測定することができる。
【００４０】
前記磁性キャリアの重量平均粒径は、２５μｍ〜４５μｍが好ましい。前記重量平均粒径が、２５μｍ未満であると、キャリア付着が発生することがあり、４５μｍを超えると、画像細部の再現性が低下し、精細な画像を形成できなくなることがある。
ここで、前記磁性キャリアの重量平均粒径は、例えば、マイクロトラック粒度分布計モデルＨＲＡ９３２０−Ｘ１００（日機装社製）を用いて測定することができる。
【００４１】
＜＜トナー＞＞
前記トナーは、少なくとも結着樹脂、及び着色剤を含有することが好ましく、更に必要に応じて離型剤、帯電制御剤、外添剤などのその他の成分を含有することがより好ましい。
前記トナーは、モノクロトナー及びカラートナーのいずれであってもよい。また、定着ローラにトナー固着防止用オイルを塗布しないオイルレスシステムに適用するために、トナーは、離型剤を含有してもよい。このようなトナーは、一般に、フィルミングが発生しやすいが、前記キャリアは、フィルミングを抑制することができるため、本発明で用いる現像剤は、長期間に亘って、良好な品質を維持することができる。更に、カラートナー、特に、イエロートナーは、一般に、キャリアの被覆層の削れによる色汚れが発生するという問題があるが、本発明で用いる現像剤は、色汚れの発生を抑制することができる。
【００４２】
−結着樹脂−
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリビニルトルエン樹脂等のスチレン又は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−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−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−クロロ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−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、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、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、脂肪族炭化水素、芳香族系石油樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂と比較して、トナーの保存時の安定性を確保しながら、溶融粘度を低下させることができる点でポリエステル樹脂が特に好ましい。
【００４３】
前記ポリエステル樹脂は、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合反応によって得ることができる。
【００４４】
前記アルコール成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール等のジオール類；１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノーＡ等のエーテル化ビスフェノール類；これらを炭素数３〜２２の飽和又は不飽和の炭化水素基で置換した２価のアルコール単位体；その他の２価のアルコール単位体；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、ペンタエスリトール、ジペンタエスリトール、トリペンタエスリトール、ショ糖、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−トリヒドロキシメチルベンゼン等の三価以上の多価アルコール単量体、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４５】
前記カルボン酸成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等のモノカルボン酸；マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、これらを炭素数３〜２２の飽和又は不飽和の炭化水素基で置換した２価の有機酸単量体、これらの酸の無水物、低級アルキルエステルと、リノレイン酸からの二量体酸；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、３，３−ジカルボキシメチルブタン酸、テトラカルボキシメチルメタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸エンボール三量体酸、これら酸の無水物等の三価以上の多価カルボン酸単量体、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４６】
−着色剤−
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４７】
前記着色剤の前記トナーにおける含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１質量％〜１５質量％が好ましく、３質量％〜１０質量％がより好ましい。
【００４８】
前記着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレン又はその置換体の重合体、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、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、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、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４９】
−離型剤−
前記離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、ワックス類、などが挙げられる。
前記ワックス類としては、例えば、カルボニル基含有ワックス、ポリオレフィンワックス、長鎖炭化水素、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、カルボニル基含有ワックスが特に好ましい。
前記カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、ポリアルカン酸エステル、ポリアルカノールエステル、ポリアルカン酸アミド、ポリアルキルアミド、ジアルキルケトン、などが挙げられる。前記ポリアルカン酸エステルとしては、例えば、カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１,１８−オクタデカンジオールジステアレート、などが挙げられる。前記ポリアルカノールエステルとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート、などが挙げられる。前記ポリアルカン酸アミドとしては、例えば、ジベヘニルアミド、などが挙げられる。前記ポリアルキルアミドとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリルアミド、などが挙げられる。前記ジアルキルケトンとしては、例えば、ジステアリルケトン、などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスの中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。
前記ポリオレフィンワッックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、などが挙げられる。
前記長鎖炭化水素としては、例えば、パラフィンワッックス、サゾールワックス、などが挙げられる。
前記離型剤の含有量は、前記トナー全成分に対して５質量％〜１５質量％が好ましい。
【００５０】
−帯電制御剤−
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ニグロシン；炭素数が２〜１６のアルキル基を有するアジン系染料（特公昭４２−１６２７号公報参照）；Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏ ２（Ｃ．Ｉ．４１０００）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏ ３、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ １（Ｃ．Ｉ．４５１６０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ ９（Ｃ．Ｉ．４２５００）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ １（Ｃ．Ｉ．４２５３５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ ３（Ｃ．Ｉ．４２５５５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ １０（Ｃ．Ｉ．４５１７０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ １４（Ｃ．Ｉ．４２５１０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ １（Ｃ．Ｉ．４２０２５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ３（Ｃ．Ｉ．５１００５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ５（Ｃ．Ｉ．４２１４０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ７（Ｃ．Ｉ．４２５９５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ９（Ｃ．Ｉ．５２０１５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ２４（Ｃ．Ｉ．５２０３０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ２５（Ｃ．Ｉ．５２０２５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ２６（Ｃ．Ｉ．４４０４５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｇｒｅｅｎ １（Ｃ．Ｉ．４２０４０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｇｒｅｅｎ ４（Ｃ．Ｉ．４２０００）等の塩基性染料；これらの塩基性染料のレーキ顔料；Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ８（Ｃ．Ｉ．２６１５０）、ベンゾイルメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルクロライド等の４級アンモニウム塩；ジブチル、ジオクチル等のジアルキルスズ化合物；ジアルキルスズボレート化合物；グアニジン誘導体；アミノ基を有するビニル系ポリマー、アミノ基を有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂；特公昭４１−２０１５３号公報、特公昭４３−２７５９６号公報、特公昭４４−６３９７号公報、特公昭４５−２６４７８号公報に記載されているモノアゾ染料の金属錯塩；特公昭５５−４２７５２号公報、特公昭５９−７３８５号公報に記載されているサルチル酸；ジアルキルサルチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のＺｎ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属錯体；スルホン化した銅フタロシアニン顔料；有機ホウ素塩類；含フッ素４級アンモニウム塩；カリックスアレン系化合物、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
なお、ブラック以外のカラートナーにおいては、白色のサリチル酸誘導体の金属塩等が好ましい。
【００５１】
−外添剤−
前記外添剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリカ、酸化チタン、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、窒化ホウ素等の無機粒子；ソープフリー乳化重合法により得られる平均粒径が０．０５μｍ〜１μｍのポリメタクリル酸メチル粒子、ポリスチレン粒子等の樹脂粒子、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、表面が疎水化処理されているシリカ、酸化チタン等の金属酸化物粒子が好ましい。更に、疎水化処理されているシリカ及び疎水化処理されている酸化チタンを併用し、疎水化処理されているシリカよりも疎水化処理されている酸化チタンの添加量を多くすることにより、湿度に対する帯電安定性に優れるトナーが得られる。
【００５２】
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、などが挙げられる。
【００５３】
前記流動性向上剤は、表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止可能なものである。前記流動性向上剤としては、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、などが挙げられる。
前記クリーニング性向上剤は、静電潜像担持体、中間転写体に残存する転写後の現像剤を除去するためにトナーに添加される。前記クリーニング性向上剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩；ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合により製造されたポリマー微粒子、などが挙げられる。前記ポリマー微粒子としては、比較的粒度分布が狭いものが好ましく、体積平均粒径が０．０１μｍ〜１μｍのものが好適である。
前記磁性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、鉄粉、マグネタイト、フェライト、などが挙げられる。これらの中でも、色調の点で白色のものが好ましい。
【００５４】
−トナーの製造方法−
前記トナーの製造方法としては、特に制限はなく、従来公知のトナーの製造方法の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、混練・粉砕法、重合法、溶解懸濁法、噴霧造粒法、などが挙げられる。
【００５５】
−−混練・粉砕法−−
前記混練・粉砕法は、例えば、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有するトナー材料を溶融混練し、得られた混練物を粉砕し、分級することにより、前記トナーの母体粒子を製造する方法である。
前記溶融混練では、前記トナー材料を混合し、該混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。前記溶融混練機としては、例えば、一軸又は二軸の連続混練機、ロールミルによるバッチ式混練機、などが挙げられる。前記溶融混練機としては、市販の装置を用いることができ、前記市販の装置としては、例えば、神戸製鋼所製ＫＴＫ型二軸押出機、東芝機械株式会社製ＴＥＭ型押出機、ケイシーケイ社製二軸押出機、池貝鉄工所製ＰＣＭ型二軸押出機、ブス社製コニーダー、などが挙げられる。前記溶融混練は、結着樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で行うことが好ましい。具体的には、溶融混練温度は、結着樹脂の軟化点を参考にして行われ、前記溶融混練温度が前記軟化点より高温過ぎると切断が激しく、低温すぎると分散が進まないことがある。
【００５６】
前記粉砕では、前記混練で得られた混練物を粉砕する。前記粉砕においては、まず、混練物を粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。
【００５７】
前記分級は、前記粉砕で得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する。前記分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離器等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができる。
前記粉砕及び分級が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中に分級し、所定の粒径のトナー母体粒子を製造することができる。
【００５８】
次いで、外添剤のトナー母体粒子への外添が行われる。トナー母体粒子と外添剤とをミキサーを用い、混合及び攪拌することにより外添剤が解砕されながらトナー母体粒子表面に被覆される。この時、無機微粒子や樹脂微粒子等の外添剤を均一かつ強固にトナー母体粒子に付着させることが耐久性の点で重要である。
【００５９】
−−重合法−−
前記重合法によるトナーの製造方法としては、例えば、有機溶媒中に少なくともウレア又はウレタン結合し得る変性されたポリエステル系樹脂と着色剤を含むトナー材料を溶解乃至分散させる。そして、この溶解乃至分散物を水系媒体中に分散し、重付加反応させ、この分散液の溶媒を除去し、洗浄して得られる。
【００６０】
前記ウレア又はウレタン結合し得る変性されたポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させた、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、などが挙げられる。そして、このポリエステルプレポリマーとアミン類等との反応により分子鎖が架橋及び／又は伸長されて得られる変性ポリエステル樹脂は、低温定着性を維持しながらホットオフセット性を向上させることができる。
【００６１】
前記多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、例えば、脂肪族多価イソシアネート（例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエート等）；脂環式ポリイソシアネート（例えば、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネート等）；芳香族ジイソシアネート（例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等）；芳香脂肪族ジイソシアネート（例えば、α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタム等でブロックしたもの、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、５／１〜１／１が好ましく、４／１〜１．２／１がより好ましく、２．５／１〜１．５／１が更に好ましい。
【００６２】
前記イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、１個以上が好ましく、平均１．５個〜３個がより好ましく、平均１．８個〜２．５個が更に好ましい。
【００６３】
前記ポリエステルプレポリマーと反応させるアミン類（Ｂ）としては、例えば、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）、などが挙げられる。
前記２価アミン化合物（Ｂ１）としては、例えば、芳香族ジアミン（例えば、フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン等）；脂環式ジアミン（例えば、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミン等）；脂肪族ジアミン（例えば、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等）、などが挙げられる。
前記３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、などが挙げられる。
前記アミノアルコール（Ｂ３）としては、例えば、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリン、などが挙げられる。
前記アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、例えば、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタン、などが挙げられる。
前記アミノ酸（Ｂ５）としては、例えば、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸、などが挙げられる。
前記Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、例えば、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物、などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）の中でも、Ｂ１及びＢ１と少量のＢ２の混合物が特に好ましい。
【００６４】
前記アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、１／２〜２／１が好ましく、１．５／１〜１／１．５がより好ましく、１．２／１〜１／１．２が更に好ましい。
【００６５】
前記のような重合法によるトナーの製造方法によれば、小粒径かつ球形状トナーを環境負荷少なく、低コストで作製することができる。
【００６６】
本発明の現像装置は、小型化されても、現像時の画像濃度を一定のまま長期間に亘って保つことができ、かつ現像剤の長寿命化を図ることが可能であるため、以下に説明する本発明の画像形成方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジに好適に用いられる。
【００６７】
（画像形成方法及び画像形成装置）
本発明の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
前記現像工程は、本発明の前記現像装置を用いて行われる。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
前記現像手段としては、本発明の前記現像装置を用いる。
【００６８】
＜静電潜像形成工程及び静電潜像形成手段＞
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
前記静電潜像担持体（以下、「電子写真感光体」、「感光体」、「潜像担持体」と称することがある）としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
【００６９】
前記静電潜像の形成は、例えば、前記電子写真感光体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段により行うことができる。前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
【００７０】
前記帯電は、例えば、前記帯電器を用いて前記電子写真感光体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、などが挙げられる。
【００７１】
前記露光は、例えば、前記露光器を用いて前記電子写真感光体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記電子写真感光体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記電子写真感光体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
【００７２】
＜現像工程及び現像手段＞
前記現像工程は、前記静電潜像を、前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程であり、現像手段により行うことができる。
前記現像手段としては、本発明の前記現像装置を用いることができる。
【００７３】
＜転写工程及び転写手段＞
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記電子写真感光体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
【００７４】
前記転写手段（前記第一次転写手段、前記第二次転写手段）は、前記電子写真感光体上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体（記録紙）の中から適宜選択することができる。
【００７５】
＜定着工程及び定着手段＞
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着手段を用いて定着させる工程であり、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せ、などが挙げられる。
前記加熱加圧手段における加熱は、８０℃〜２００℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
【００７６】
＜その他の工程及びその他の手段＞
−除電工程及び除電手段−
前記除電工程は、前記電子写真感光体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記電子写真感光体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ、などが挙げられる。
【００７７】
−クリーニング工程及びクリーニング手段−
前記クリーニング工程は、前記電子写真感光体上に残留する前記トナーを除去する工程であり、クリーニング手段により好適に行うことができる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記電子写真感光体上に残留する前記トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ、などが挙げられる。
【００７８】
−リサイクル工程及びリサイクル手段−
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段、などが挙げられる。
【００７９】
−制御工程及び制御手段−
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【００８０】
ここで、図１は、静電潜像担持体（感光体）１を用いた本発明の画像形成装置に、本発明の現像装置３を用いたときの感光体１周囲の概略構成図である。
感光体１は、矢印で示すように時計まわりの向きに回転される。この感光体１の上部、時計の文字盤で表現すれば略１１時の位置には帯電手段２が配置されている。帯電手段２は本実施形態では感光体と同速度で回転される回転体からなるが、回転体に限らずコロナ放電タイプでもよい。
この帯電手段２により感光体１の表面は暗中で一様に帯電された後、図示を省略している露光手段からの露光用の光Ｌの照射を受けて静電潜像が形成される。この静電潜像は感光体１の回転と共に下流側に移動し現像装置３に至る。現像装置３は感光体１の右横に配置されている。
【００８１】
本発明の現像装置３は、現像剤収納部としてのケーシング３０１内に、現像剤３２０を撹拌搬送する供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５、現像ローラ３０２などの回転部材及びその他の部材を具備している。
現像ローラ３０２は２時と３時の間の位置（２時半の位置）で感光体１に近接して対向させることで現像ニップ領域Ａを構成するようにして近接配置されている。この感光体１との対向部位に相当するケーシング３０１の部位は現像ローラ３０２を露出させるため開口している。
【００８２】
現像ローラ３０２によりケーシング３０１内の現像剤３２０は現像ニップ領域Ａへ搬送されるようになっている。現像ニップ領域Ａで感光体１の表面に形成されている静電潜像に現像剤３２０中のトナーが付着してトナー像として顕像化される。
このトナー像は感光体１の回転と共に下流側に移動し転写手段５に至る。転写手段５は感光体１の下部、６時の位置に配置されている。本実施形態では転写手段５は回転体からなるが、回転体に限らずコロナ放電タイプでもよい。感光体１と転写手段５とが対向する領域を転写領域Ｅと称する。
感光体１上のトナー像は転写領域Ｅにおいて記録媒体８に転写され記録媒体８上の画像となる。なお、感光体上のトナーを中間転写体(中間転写ベルト等)に一端転写し、その後多色トナーを一括して記録媒体に転写する中間転写ベルト方式にも適用は可能であり、その場合は転写領域Ｅで感光体上のトナーを中間転写体(中間転写ベルト等)に転写することになる。
【００８３】
転写後の感光体１は、該感光体１の回転と共に下流側へ移動してクリーニング手段６に至る。クリーニング手段６は１０時の位置に配置されている。クリーニング手段６は、記録媒体に転写し切れずに感光体１の表面に残ったトナーを、クリーニングブレード６０１により除去する。クリーニング手段６を通過した感光体１の表面は、その後、帯電手段２により表面を一様に帯電され、次の画像形成工程を繰返す。
【００８４】
本発明の現像装置３は、ケーシング３０１の内部に現像ローラ３０２、供給室搬送部材３０４、回収室搬送部材３０５、現像剤層厚規制部材３０３を有し、現像剤３２０を撹拌搬送して循環させている。
なお、本実施形態では攪拌部材は螺旋形状のスクリューを用いており、スクリュー羽根の外径を直径１６ｍｍ以下のものを用いている。
【００８５】
図２に示すように、現像ローラ３０２は、円周方向に複数の磁石ＭＧ（図２の煩雑化防止のため１個についてのみ符号で示す）を配置したマグネットローラ３０２ｄを内部に有し、その周囲を円筒状のスリーブ３０２ｃが回転軸３０２ｅと一体的に回転する構成となっている。
スリーブ３０２ｃはアルミニウム等の非磁性の金属で形成されている。マグネットローラ３０２ｄは、各磁石ＭＧが所定の方向を向くように不動部材、例えば、ケーシング３０１に固定されており、その周囲をスリーブ３０２ｃが回転して、磁石ＭＧによって引き付けた現像剤３２０を搬送していくように構成されている。
【００８６】
現像ローラ３０２の構造を示した図３において、現像ローラ３０２は主として不動部材ケーシング３０１に固定されている固定軸３０２ａ及びこの固定軸３０２ａと一体の円柱状をしたマグネットローラ３０２ｄと、マグネットローラ３０２ｄの周囲をギャップを介して覆っているスリーブ３０２ｃ及びこのスリーブ３０２ｃと一体的な回転軸３０２ｅ等からなる。固定軸３０２ａに対して回転軸３０２ｅは軸受３０２ｆを介して回転自在であり、回転軸３０２ｅは図示省略の回転駆動手段から動力を伝達されて回転駆動される。
マグネットローラ３０２ｄの外周部には、図３に示すように所定の間隔をおいて複数の磁石ＭＧが固定されている。これらの磁石ＭＧの周囲をスリーブ３０２ｃが回転されるわけである。
これらの磁石ＭＧは、スリーブ３０２ｃの周表面に現像剤を穂立ちさせ、また穂切りなどさせるように磁界を形成するためのものである。これらの磁石ＭＧから発せられる法線方向磁力線に沿うように、磁性のキャリアが集合して磁気ブラシが形成される。
【００８７】
マグネットローラの構成は多々あるが、まず、図２に示すように、スリーブ３０２ｃの内部に３つの磁石ＭＧを有し、３つの磁極（磁力分布）が生じるマグネットローラの構成を説明する。現像ローラ３０２の中心Ｏ−１と感光体の中心Ｏ−２を結ぶ線上で対向する部分（現像ニップ領域Ａに相当する領域）の磁極をＰ１極(現像極)と称し、以下反時計まわりの向きで示す現像ローラ３０２の回転方向順に、各磁極をＰ２(ケーシングの対向極)、Ｐ３極(現像剤層厚規制部材の対向極)と称する。
極性はＰ１極から、Ｎ、Ｓ、Ｓ極としているが、これらは各極が反対の極性であっても構わない。Ｐ１極は現像極であり、感光体1に対向している。Ｐ２はケーシングに対向しており、Ｐ３は現像剤層厚規制部材に対向している。
【００８８】
ここで、図９は、３極構成の法線磁束密度分布の一例を示すグラフである。
この図９に示すように３つの磁極によって発生されるそれぞれの磁界での現像ローラ３０２の表面上の法線方向の磁束密度が最大となる法線方向磁束密度ピーク位置を、現像前磁極中心Ｍ１、現像磁極中心Ｍ２、及び現像後磁極中心Ｍ３とし、これら３つの法線方向磁束密度ピーク位置と現像スリーブ（不図示）の回転中心３４ｐとを結んだ３つの直線を、現像前磁極中心線Ｌ１、現像磁極中心線Ｌ２、及び現像後磁極中心線Ｌ３とする。
図９では、現像磁極と現像前磁極との２つの法線磁束密度ピーク位置と回転中心３４ｐとを直線（図９中の破線Ｌ１及びＬ２）で結んで形成される中心角の開き角度をθ１、現像磁極と現像後磁極との２つの法線磁束密度ピーク位置と回転中心３４ｐとを直線（図９中の破線Ｌ２及びＬ３）で結んで形成される中心角の開き角度をθ２、現像後磁極と現像前磁極との２つの法線磁束密度ピーク位置と回転中心３４ｐとを直線（図９中の破線Ｌ３及びＬ１）で結んで形成される中心角の開き角度をθ３とする。なお、図９中３４ｈは、水平軸を表す。
このとき、現像後磁極中心線Ｌ３と現像前磁極中心線Ｌ１とが成す中心角の角度θ３が１８０°以上となるように剤離れ磁極として機能する現像後磁極（Ｎ１極）と汲み上げ磁極として機能する現像前磁極（Ｎ２極）とを配置することにより、剤離れ磁極として機能する磁極の磁束が現像磁極に流れやすくなるため、剤離れ磁極として機能する磁極と汲み上げ磁極として機能する磁極との極間に発生する磁場を小さくすることができ、剤離れを更に良好に行うことができる。
【００８９】
図２に示すように、現像ローラ３０２と感光体１は現像ニップ領域Ａ(図１参照)で直接には接触せずに、現像に適する一定の間隔、現像ギャップＧＰを保持して対向している。
現像ローラ３０２上において、現像剤３２０を穂立ちさせ、現像剤３２０を感光体１に接触させることで、感光体１表面の静電潜像にトナーを付着させて顕像化する。
この現像装置３では、図３に示すように、固定軸３０２ａには接地されたバイアス用の電源が接続されている(不図示)。固定軸３０２ａに接続された電源ＶＰの電圧は、図３に不図示の導電性の軸受、導電性の回転軸３０２ｅを経てスリーブ３０２ｃに印加される。一方、感光体１を構成する最下層の導電性支持体は接地されている。
こうして、現像ニップ領域Ａ(図１参照)には、キャリアから離脱したトナーを感光体１側へ移動させる電界を形成しておき、スリーブ３０２ｃと感光体１の表面に形成された静電潜像との電位差によりトナーを感光体１側に向けて移動させることに供している。
なお、本実施形態の現像装置は露光用の光Ｌ(図１参照)で書き込む方式の画像形成装置と組み合わせた例としている。帯電手段２により感光体１上に一様に負極性の電荷を乗せ、書込量を少なくするために画像部を露光用の光Ｌで露光することで、低下した電位の画像部(静電潜像)に負極性のトナーで現像する所謂反転現像方式を採用している。これは一例であり、前記現像方式の中で、感光体１に乗せる帯電電荷の極性は大きな問題ではない。
【００９０】
現像後、図２に示すように、Ｐ２極は現像ローラ３０２上に担持された現像後の現像剤３２０を現像ローラ３０２の回転と共に下流側に搬送し、ケーシング３０１内に引き入れる。
Ｐ２とＰ３極は同極性としてあり、Ｐ２〜Ｐ３極間では穂立ちさせる磁力がなく穂が寝た状態となり、それまで現像ローラ３０２周囲に引き寄せていた現像剤３２０を現像ローラ３０２から引き離す“剤離し”の作用が働く。この穂が寝た状態となる現像ローラ上のＰ２〜Ｐ３極対応部（磁力分布曲線の山形のピークが他と比べて極めて低い領域）は現像ローラ３０２から現像剤３２０を離す、剤離し領域（図１に符号９で示す）を形成している。
【００９１】
感光体１にトナーを付着させた現像剤３２０は、現像剤中のトナー濃度が下がっているため、仮に、このトナー濃度が低下した現像剤が現像ローラ３０２から離れずに再度現像ニップ領域Ａに搬送され現像に供されると狙いの画像濃度を得ることができないという不具合が生じてしまう。
これを防止するため、本実施形態では、現像後の剤離し領域９で、現像ローラ３０２から現像剤を離す。現像ローラ３０２から離した現像剤はその後、狙いのトナー濃度、トナー帯電量になるように、ケーシング３０１内で十分に撹拌混合する。
【００９２】
こうして、狙いのトナー濃度、帯電量にされた現像剤は、供給室搬送部材３０４により現像剤貯留スペースＣに供給される（図２参照）。
貯留スペースＣに供給された現像剤は、Ｐ３極のピーク位置の直近下流部に位置する現像剤層厚規制部材３０３を通過することにより、所定の厚みに整えられて、磁気ブラシを形成しながら現像ニップ領域Ａ（図１参照）に搬送される。また、Ｐ３極は、現像剤を搬送する搬送極の機能を担っている。
【００９３】
以下、必要に応じて、現像装置の内部の構成を組み立て状態で示した図４及び分解状態で示した図５等をも参照しつつ、各部材の配置構成などを説明する。
図１及び図２に示したように、供給室搬送部材３０４は現像ローラ３０２の周囲の位置であって現像ローラ３０２の２時の方向に配置されている。この位置は現像剤層厚規制部材３０３の上流側でもある。図４及び図５に示すように、供給室搬送部材３０４は回転軸の回りにスパイラルを設けたスクリュー形状をしており、現像ローラ３０２の中心線Ｏ−３０２ａと平行な中心線Ｏ−３０４を中心に矢印で示す時計まわりの向きに回転し、該中心線Ｏ−３０４の長手方向奥側から手前側に向けて矢印１１で示すように現像剤を撹拌しながら搬送する。つまり、供給室搬送部材３０４は回転軸の回転により現像剤をその軸方向、手前から奥側に向けて搬送する。
【００９４】
回収室搬送部材３０５は、現像ローラ３０２の周囲の位置であって現像ローラ３０２の４時の方向上で、剤離し領域９の近傍に配置されている。図４に示すように、回収室搬送部材３０５は回転軸の回りにスパイラルを設けたスクリュー形状をしており、現像ローラ３０２の中心線Ｏ−３０２ａと平行な中心線Ｏ−３０５を中心に矢印で示す反時計まわりの向きに回転し、中心線Ｏ−３０５の長手方向奥側から手前側に向けて矢印１２で示すように現像剤を撹拌しながら搬送する。つまり、回収室搬送部材３０５は回転軸の回転により現像剤を供給室搬送部材３０４による搬送方向と逆向きの奥側から手前側に向けて搬送する。
回収室搬送部材３０５に対して供給室搬送部材３０４は上方に位置する関係となっており、ケーシング３０１内で供給室搬送部材３０４周囲の空間と回収室搬送部材３０５周囲の空間とは隣接している。
供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５の手前側端部は現像ローラ３０２の手前側端部よりも若干手前側に位置するように設定して、現像ローラ３０２の手前側端部の現像剤の供給を確保している。また、供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５の奥側端部は現像ローラ３０２の奥側端部よりも奥側に位置するようにして後述するトナー補給のためのスペースを確保している。現像剤層厚規制部材３０３は現像ローラ３０２の長さに合わせて設置されている。
【００９５】
供給室搬送部材３０４と回収室搬送部材３０５の間であって、供給室搬送部材３０４周囲の空間と回収室搬送部材３０５周囲の空間とを遮蔽する仕切板３０６がケーシング３０１の内側に支持されている。この仕切板３０６の両側端部には、連通口３０７及び３０８が設けられている。
図４に示すように、回収室搬送部材３０５で矢印１２の向きに搬送された現像剤はその搬送方向端部でケーシング３０１の側壁で進路を絶たれるため該側壁に沿って盛り上がり、前述した連通口３０７を介して矢印１３に沿って供給室搬送部材３０４により該供給室搬送部材３０４に沿う上搬送路を移動する。
同様に、供給室搬送部材３０４で矢印１１の向きに搬送された現像剤はその搬送方向端部でケーシング３０１の側壁で進路を絶たれるために連通口３０８を介して該側壁に沿って降下し、矢印１４に沿って回収室搬送部材３０５により該回収室搬送部材３０５に沿う下搬送路に移動する。
【００９６】
こうして、本発明の現像装置３は、図１に示すように、現像剤を担持して回転し感光体１に形成された静電潜像を可視像化する現像ローラ３０２と、現現像ローラ３０２の中心線Ｏ−３０２ａと平行な中心線Ｏ−３０４を中心に回転し、その中心線Ｏ−３０４の長手方向に現像剤を撹拌しつつ搬送する供給室搬送部材３０４と、現像ローラ３０２から現像剤を離す剤離し領域９の近傍に配置されていて、現像ローラ３０２の中心線３０２ａと平行な中心線３０５を中心に回転し、供給室搬送部材３０４が現像剤を搬送する向きの反対の向きに現像剤を撹拌しつつ搬送する回収室搬送部材３０５と、供給室搬送部材３０４と回収室搬送部材３０５の間であって、供給室搬送部材３０４周囲の空間と回収室搬送部材３０５周囲の空間とを遮蔽する両端に開口を有する仕切板３０６とを有する構成により、矢印１１，１４，１２，１３に沿う循環搬送路を構成する３０１内の現像剤撹拌搬送部材３０４，３０５が現像ローラ３０２の横に上下に２本並べて配置されることから、現像ローラから離れる方向（水平方向に）に２つの撹拌搬送部材を配置する図８に示した従来の現像装置に比べて、現像装置の横（水平方向）の大きさを小さくすることができる。図８中、１は感光体、５００は現像装置、５０１は現像ローラ、５０２は循環スクリュー、５０３は供給スクリュー、５０４は現像剤収納部、５０４ｏは仕切り板、３２０は現像剤を表す。
【００９７】
更に、こうして、水平方向のコンパクト化を図った現像装置３においても、仕切板３０６により供給室搬送部材３０４周囲と回収室搬送部材３０５周囲の空間が仕切られているので、現像ローラ３０２に対しては供給室搬送部材３０４により、トナーとキャリアを十分に撹拌混合された現像剤３２０のみが供給されるし、現像直後のトナー濃度の下がった現像剤は専ら回収室搬送部材３０５により撹拌搬送されるだけで、直ぐに現像ローラ３２０に供給されることがないので、現像ローラ３２０へは狙いの帯電量を持ったトナーだけが現像に用いられることとなり、高画質を得ることができる。
【００９８】
−トナー補給−
現像装置３内の現像剤３２０は、現像動作を繰り返すうちにトナーが消費されていくので、現像装置外部から装置内の現像剤に対してトナーを補給する必要がある。本実施形態では、現像装置の奥側の端部近傍に設けた現像剤の補給部より外部からトナーの補給を行う。この部位での補給では、補給されたトナーが直ちに現像に供されることはなく、開口部３０８を通過して回収室に供給されることとなる(図６参照)。回収室に供給されたトナーは回収室搬送部材３０５で撹拌され安定した所定のトナー濃度で現像に供される。
【００９９】
回収室搬送部材３０５による下搬送路では、現像ローラ３０２から離れた現像剤３２０を回収するのみで、現像ローラ３０２へのトナー供給は行わないので、補給用開口３０９から新しく補給されたトナーにより十分に撹拌されていないトナー濃度が不均一な状態の現像剤が現像に供されることがない（図５参照）。
この補給トナーは現像ローラ３０２から離れたトナー濃度の低下した現像剤３２０中で撹拌混合されながら、現像装置３の手前側まで搬送されるまでにトナー濃度が正常化され、供給室搬送部材３０４による上搬送路まで持ち上げられ、供給室搬送部材３０４により奥側に搬送されながら現像ローラ３０２に供給され現像に使用される。
【０１００】
−トナー濃度センサ−
図４のユニット下部にトナー濃度センサがある(不図示)。このセンサは透磁率を測定するセンサであり、現像剤のキャリア濃度(＝１００−トナー濃度)を検知することができる。更に検知したキャリア濃度からセンサ上にあるトナー濃度が適正化不足しているかを判断し、補給するトナーの量を決めている。
前記トナー濃度センサは、回収室搬送部材３０５の搬送方向下流側端部に配置している。
図４にて矢印１１，１４，１２，１３で説明した通りであるが、供給室搬送部材３０４により奥側まで搬送される前に、現像に使用されることから、回収室搬送部材３０５により手前側へ戻される現像剤が多くなり、現像剤３２０が手前側に溜まる傾向にある。そのためトナー濃度センサを回収室搬送部材３０５の下流側に配置することで、センサ上方には現像剤が常に充填しており、安定したキャリア濃度検知が可能となる。
【０１０１】
ここで、図１に示す本発明の現像装置３に使用する現像剤担持体は十点表面粗さＲｚが１０μｍ〜３０μｍであり、かつ磁性キャリアの十点表面粗さＲｚが０．５μｍ〜３．０μｍであることが重要である。図１に示す本発明の現像装置３においては現像剤担持体の上方から現像剤が供給される。このため、現像剤担持体上の現像剤には上方に滞留している現像剤の重量の分だけ圧力がかかり、現像剤は現像剤担持体に押し付けられる。このとき、図４において供給室搬送部材３０４は現像剤を手前から奥側に向けて搬送し、回収室搬送部材３０５は現像剤を奥から手前側に向けて搬送する。一度現像剤担持体に汲み上げられた現像剤は回収室搬送部材３０５に送られるため、現像剤担持体の上方の現像剤の量は手前から奥側になるにつれて減少していく。このため、現像剤担持体上の現像剤にかかる圧力は、手前側ほど強くなる。この圧力の差によって、現像剤担持体の手前側では現像剤が押し付けられて現像剤の穂立ちが密になり、現像剤担持体の奥側では現像剤が押し付けられないために現像剤の穂立ちが疎になる。これによって、現像剤担持体の手前側と奥側で現像剤の穂立ちの密度が異なり、これがベタやハーフトーンのムラ画像として現れてしまう。しかし、現像剤担持体の十点表面粗さＲｚを１０μｍ〜３０μｍにすることで手前側での現像剤汲み上げ量が抑制され、奥側にも現像剤が十分に供給されるため、現像剤の穂立ちが均一になる。これにより、ムラ画像が現れなくなる。更に、磁性キャリアの十点表面粗さＲｚを０．５μｍ〜３．０μｍとすることで汲み上げ量が安定化するのみならず、現像剤担持体との衝突による磨耗が低減され、現像剤の長寿命化につながる。
【０１０２】
また、図７により、均一に帯電された静電潜像担持体に露光手段から光を照射して静電潜像を形成し、この静電潜像を前記した本発明の現像装置で可視像化し更に記録媒体に転写して記録画像を得る画像形成装置の一例としてカラー画像形成装置の例を説明する。
この図７のカラー画像形成装置は、記録媒体８を搬送する搬送ベルト１５に沿って該搬送ベルトの移動方向（搬送方向）上流側から順に、複数の画像形成部１７Ｋ，１７Ｍ，１７Ｙ，１７Ｃが配列された、所謂タンデムタイプといわれるものである。なお、色の順序はこの限りではない。例えば、黒を最下流に配置し、マゼンタＭ、シアンＣ、イエローＹ、及びブラックＫの順に作像することも可能である。
これらの画像形成部は、それぞれが複数部材の組み合わせからなり画像形成を行う。必ずしもユニットとして構成されている必要はない。画像形成部１７Ｋは黒、画像形成部１７Ｍはマゼンタ、画像形成部１７Ｙはイエロー、画像形成部１７Ｃはシアン、の各画像を形成するもので、これら各画像形成部は形成する画像の色が異なるだけで、内部構成は各画像形成部とも共通である。よって、以下の説明では、画像形成部１７Ｋについて概要を説明し、他の画像形成部については、画像形成部１７Ｋにおける各部材の符号末尾に付したＫを、画像形成部１７ＭについてはＭ、画像形成部１７ＹについてはＹ、画像形成部１７ＣについてはＣにそれぞれ置き換えて示すにとどめ、説明は省略する。
【０１０３】
搬送ベルト１５は、その一方が駆動回転させられる駆動ローラと、他方が従動回転させられる従動ローラである搬送ローラ１８，１９によって回動可能に支持されたエンドレスベルトからなり、これら搬送ローラの回転と共に、矢印の向きに回転させられるようになっている。搬送ベルト１５の下方には記録媒体８が収納された給紙トレイ２０，２１，２２が備えられている。
例えば、給紙トレイ２０に収納された記録媒体８のうち、最上位置にある記録媒体８は、画像形成時に送り出されてレジストローラ２３で一旦待機させられ、画像形成部１７Ｋにおける画像形成とタイミングを合わせて送り出され、静電吸着により搬送ベルト１５に吸着される。こうして搬送ベルト１５に吸着された記録媒体８は最初の画像形成部１７Ｋに搬送され、ここで黒の画像が転写される。
【０１０４】
画像形成部１７Ｋは、図１により説明した部材と構成機能が同等の部材を備えている。これら構成機能が同等の部材については、図１におけるものと同じ符号の末尾にＫを付し感光体１Ｋ、帯電手段２Ｋ、現像装置３Ｋなどで示している。なお、図１では搬送ベルト１５を省略して示したが、実際は、図７に示すように、搬送ベルト１５の上側張設部分の裏側には転写手段５Ｋが配置されており、また、感光体１に露光用の光Ｌを照射して静電潜像を形成する手段として光走査手段１６が設けられている。
カラー画像の画像形成に際し、画像形成部１７Ｋでは、感光体１Ｋの周面が暗中にて帯電手段２Ｋにより一様に帯電された後、光走査手段１６Ｋからの黒画像に対応した露光用の光Ｌにより露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置３Ｋにおいて黒トナーにより可視像化され、感光体１Ｋ上に黒のトナー像が形成される。
【０１０５】
このトナー像は感光体１Ｋと搬送ベルト１５上の記録媒体８とが接する位置、所謂転写位置で記録媒体８と合致して転写手段５Ｋの働きにより記録媒体８上に転写され、該記録媒体８上に単色（黒）の画像が形成される。転写を終えた感光体１Ｋは該感光体１Ｋの周面に残留した不要なトナーがクリーニング手段６Ｋにより除去され、次の画像形成に備えられる。
このようにして、画像形成部１７Ｋで単色（黒）を転写された記録媒体８は、搬送ベルト１５によって次の画像形成部１７Ｍに搬送される。画像形成部１７Ｍでは、前記画像形成部１７Ｋにおけると同様のプロセスにより感光体１Ｍ上に形成されたマゼンタのトナー像が前記記録媒体８上の黒のトナー像に重ね転写される。
【０１０６】
記録媒体８は更に次の画像形成部１７Ｙに搬送され、同様にして感光体１Ｙ上に形成されたイエローのトナー像が記録媒体８上に既に形成されている黒及びマゼンタのトナー像に重ね転写される。同様にして更に、次の画像形成部１７Ｃでは、シアンのトナー像が重ね転写されて、フルカラーのカラー画像が得られる。
こうしてフルカラーの重ね画像が形成された記録媒体８は、画像形成部１７Ｃを通過した後、搬送ベルト１５から剥離されてから定着手段２４で一対の定着ローラ間を通過する間に定着された後、排紙トレイ２５へ排紙される。
【０１０７】
本実施形態のように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色毎に、感光体を横方向に並べて各感光体に帯電手段や現像装置等を設けて静電潜像を形成し、可視像化してから記録媒体に順次転写してフルカラー画像を得るタンデム方式のカラー画像形成装置では、横方向に並べた感光体１Ｋ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｃに対してそれぞれ現像装置３Ｋ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｃが設けられているので、画像形成装置を小さくするためには、各感光体の間隔を狭める必要があるがそのためには、各現像装置も水平方向（横方向）の大きさを小さくする必要がある。
【０１０８】
各現像装置として本発明の構成のものを使用することにより、各現像装置の横寸法が図８に示した従来の現像装置よりも小さくできるので、画像形成装置の小型化を図ることができる。しかも、これらの現像装置３Ｋ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｃは前記したように、剤離し領域、剤汲み上げ領域、供給室搬送部材、回収室搬送部材、仕切板などを具備した構成としているので、狙いの帯電量を持ったトナーが現像に用いられることとなり、高画質を得ることができる。また、トナーの劣化を抑制できるので、現像剤の性能を長期間に亘って安定に維持することが可能で、高寿命、高耐久な現像装置を提供することができる。このような利益はタンデム式のフルカラー画像形成装置に特有のものではなく、単色の画像形成装置においても得ることができる。
【０１０９】
（プロセスカートリッジ）
本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成した静電潜像を二成分現像剤を用いて現像し可視像を形成する現像手段とを有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段を有してなる。
前記現像手段としては、本発明の前記現像装置を用いる。
前記プロセスカートリッジは、各種電子写真方式の画像形成装置に着脱可能に備えさせることができ、本発明の前記画像形成装置に着脱可能に備えることが好ましい。
【実施例】
【０１１０】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
以下の実施例及び比較例では、以下のようにして、現像剤担持体の十点表面粗さＲｚ、キャリアの十点表面粗さＲｚ、キャリアの被覆層の平均厚みｈ、及びキャリアの被覆層中の導電性微粒子の体積平均粒子径Ｄを測定した。
【０１１１】
＜現像剤担持体の十点表面粗さＲｚ＞
前記現像剤担持体の十点表面粗さＲｚは、小坂研究所製サーフコーダーＳＥ−３０Ｈを用いて、以下の条件で測定した。
［測定条件］
・縦倍率：２，０００倍
・横倍率：２．５倍
・測定長さ：２５ｍｍ
・測定速度：２．０ｍｍ／秒間
・カットオフ：ｆｈ ０．８ｍｍ、ｆｌ ２．５ｍｍ
【０１１２】
＜キャリアの十点表面粗さＲｚの測定＞
前記キャリアの十点表面粗さＲｚは、共焦点顕微鏡（レーザーテック社製、ＯＰＴＥＬＩＣＳ Ｃ１３０）を用いて、前記キャリア表面の三次元構造を解析し、下記の指定範囲において高さ測定を行って平均線を求め、この範囲での平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合成し、平均化することで算出した。
［測定条件］
・対物レンズ倍率：５０倍
・解像度：０．２０
・解析：１サンプルにつき１０μｍ四方の指定範囲を２０個選び、十点表面粗さＲｚの平均値をデータとした
【０１１３】
＜キャリアの被覆層の平均厚みｈの測定＞
前記キャリアの被覆層の平均厚みｈは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、キャリア断面を観察し、キャリア表面を覆う被覆層の樹脂部の厚みを測定し、その平均値から求めた。具体的には、芯材表面と粒子との間に存在する樹脂部の厚みのみを測定した。導電性微粒子間に存在する樹脂部の厚みや、導電性微粒子上の樹脂部の厚みは測定には含めない。前記キャリア断面の任意の５０点測定の平均を求め厚みｈ（μｍ）とした。
【０１１４】
＜キャリアの被覆層中の導電性微粒子の体積平均粒子径Ｄの測定）
前記導電性微粒子の体積平均粒子径Ｄは、自動粒度分布測定装置（ＣＡＰＡ−７００、堀場製作所製）にて測定した。測定の前処理として、ジューサーミキサーにアミノシラン（ＳＨ６０２０、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）３０ｍＬにトルエン溶液３００ｍＬを入れた。試料を６．０ｇ加え、ミキサー回転速度をｌｏｗにセットし、３分間分散した。１，０００ｍＬビーカーに予め用意されたトルエン溶液５００ｍＬの中に分散液を適量加えて希釈した。希釈液はホモジナイザーにて常に攪拌を続けた。この希釈溶液を前記自動粒度分布測定装置ＣＡＰＡ−７００にて測定した。
［測定条件］
回転速度：２，０００ｒｐｍ
最大粒度：２．０μｍ
最小粒度：０．１μｍ
粒度間隔：０．１μｍ
分散媒粘度：０．５９ｍＰａ・ｓ
分散媒密度：０．８７ｇ／ｃｍ３
粒子密度：導電性微粒子の密度は、乾式自動嵩密度計（アキュピック１３３０、島津製作所製）を用いて測定した真比重値を入力した。
【０１１５】
（キャリアの製造例１）
＜キャリア１の作製＞
−被覆層形成溶液の組成−
・アクリル樹脂溶液（固形分５０質量％、ヒタロイド３００１、日立化成工業株式会社製）・・・５１．３質量部
・グアナミン溶液（固形分７０質量％、マイコート１０６、三井サイテック株式会社製）・・・１４．６質量部
・酸性触媒（固形分４０質量％、ＴＣ−７５０、マツモトファインケミカル株式会社製）・・・０．２９質量部
・シリコーン樹脂溶液（固形分２０質量％、ＳＲ２４１０、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製）・・・６４８質量部
・アミノシラン（固形分１００質量％、ＳＨ６０２０、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製）・・・３．２質量部
・導電性微粒子（ＥＣ−５００、チタン工業株式会社製、体積平均粒子径０．４３μｍ、真比重４．６；アンチモンがドープされた酸化インジウムで表面処理された酸化チタン微粒子）・・・１６５質量部
・トルエン・・・１，８００質量部
前記組成をホモミキサーで１０分間分散し、アクリル樹脂とシリコーン樹脂の混合被覆層形成溶液を得た。芯材として平均粒径３５μｍのＭｎフェライト粒子５，０００質量部を用い、前記被覆層形成溶液を芯材表面に被覆層の平均厚みが０．５５μｍになるように、スピラコーター（岡田精工株式会社製）によりコーター内温度５５℃で塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて２００℃で１時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き６３μｍの篩を用いて解砕し、[キャリア１]を作製した。
得られた[キャリア１]のＤ／ｈは０．８、十点表面粗さＲｚは２．０μｍであった。
【０１１６】
（キャリアの製造例２）
−キャリア２の作製−
前記キャリアの製造例１において、前記導電性微粒子（ＥＣ−５００）の配合量を１７０質量部とした被覆層形成溶液を用い、平均厚みが０．４８μｍとなるように被覆層を形成した以外は、キャリアの製造例１と同様にして、[キャリア２]を作製した。
得られた[キャリア２]のＤ／ｈは０．９、十点表面粗さＲｚは２．３μｍであった。
【０１１７】
（キャリアの製造例３）
−キャリア３の作製−
前記キャリアの製造例１において、前記導電性微粒子（ＥＣ−５００）の配合量を１６０質量部とした被覆層形成溶液を用い、平均厚みが０．６１μｍとなるように被覆層を形成した以外は、キャリアの製造例１と同様にして、[キャリア３]を作製した。
得られた[キャリア３]のＤ／ｈは０．７、十点表面粗さＲｚは１．７μｍであった。
【０１１８】
（キャリアの製造例４）
−キャリア４の作製−
前記キャリアの製造例１において、前記導電性微粒子（ＥＣ−５００）の配合量を１５０質量部とした被覆層形成溶液を用い、平均厚みが０．８６μｍとなるように被覆層を形成した以外は、キャリアの製造例１と同様にして、[キャリア４]を作製した。
得られた[キャリア４]のＤ／ｈは０．５、十点表面粗さＲｚは０．５μｍであった。
【０１１９】
（キャリアの製造例５）
−キャリア５の作製−
前記キャリアの製造例１において、前記導電性微粒子（ＥＣ−５００）の配合量を１８０質量部とした被覆層形成溶液を用い、平均厚みが０．３９μｍとなるように被覆層を形成した以外は、キャリアの製造例１と同様にして、[キャリア５]を作製した。
得られた[キャリア５]のＤ／ｈは１．１、十点表面粗さＲｚは３．０μｍであった。
【０１２０】
（キャリアの製造例６）
−キャリア６の作製−
前記キャリアの製造例１において、前記導電性微粒子（ＥＣ−５００）の配合量を１４５質量部とした被覆層形成溶液を用い、平均厚みが１．１μｍとなるように被覆層を形成した以外は、キャリアの製造例１と同様にして、[キャリア６]を作製した。
得られた[キャリア６]のＤ／ｈは０．４、十点表面粗さＲｚは０．３５μｍであった。
【０１２１】
（キャリアの製造例７）
−キャリア７の作製−
前記キャリアの製造例１において、前記導電性微粒子（ＥＣ−５００）の配合量を１８５質量部とした被覆層形成溶液を用い、平均厚みが０．３６μｍとなるように被覆層を形成した以外は、キャリアの製造例１と同様にして、[キャリア７]を作製した。
得られた[キャリア７]のＤ／ｈは１．２、十点表面粗さＲｚは３．１μｍであった。
【０１２２】
【表１】
【０１２３】
（トナーの製造例１）
−ポリエステル樹脂Ａの合成−
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応槽内に、ビスフェノールＡのエチレンオキシド２モル付加物６５質量部、ビスフェノールＡのプロピオンオキシド３モル付加物８６質量部、テレフタル酸２７４質量部、及びジブチルスズオキシド２質量部を投入し、常圧下、２３０℃で１５時間反応させた。次に、５ｍｍＨｇ〜１０ｍｍＨｇの減圧下、６時間反応させて、ポリエステル樹脂Ａを合成した。
得られたポリエステル樹脂Ａは、数平均分子量（Ｍｎ）が２，３００、重量平均分子量（Ｍｗ）が８，０００、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５８℃、酸価が２５ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価が３５ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
【０１２４】
−プレポリマーの合成−
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器内に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６８２質量部、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質量部、テレフタル酸２８３質量部、無水トリメリット酸２２質量部、及びジブチルチンオキサイド２質量部を仕込み、常圧下、２３０℃で８時間反応させた。次いで、１０ｍｍＨｇ〜１５ｍｍＨｇの減圧下、５時間反応させて、中間体ポリエステルを合成した。
得られた中間体ポリエステルは、数平均分子量（Ｍｎ）が２，１００、重量平均分子量（Ｍｗ）が９，６００、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５５℃、酸価が０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価が４９ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
次に、冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器内に、前記合成した中間体ポリエステル４１１質量部、イソホロンジイソシアネート８９質量部、及び酢酸エチル５００質量部を仕込み、１００℃にて５時間反応させて、プレポリマーを合成した。
得られたプレポリマーの遊離イソシアネート含有量は、１．６０質量％であり、プレポリマーの固形分濃度（１５０℃、４５分間放置後）は５０質量％であった。
【０１２５】
−ケチミン化合物の合成−
攪拌棒、及び温度計をセットした反応容器内に、イソホロンジアミン３０質量部、及びメチルエチルケトン７０質量部を仕込み、５０℃にて５時間反応を行い、ケチミン化合物を合成した。得られたケチミン化合物のアミン価は４２３であった。
【０１２６】
−マスターバッチの作製−
水１，０００質量部、カーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ３５、デグサ社製、ＤＢＰ吸油量が４２ｍＬ／１００ｇ、ｐＨ９．５）５４０質量部、及び１，２００質量部の前記合成したポリエステル樹脂Ａを、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）を用いて混合した。次に、二本ロールを用いて、得られた混合物を１５０℃で３０分間混練した後、圧延冷却し、パルペライザー（ホソカワミクロン株式会社製）で粉砕して、マスターバッチを作製した。
【０１２７】
−水系媒体相の調製−
イオン交換水３０６質量部、リン酸三カルシウムの１０質量％懸濁液２６５質量部、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１．０質量部を混合攪拌し、均一に溶解させて、水系媒体相を調製した。
【０１２８】
−トナー材料液の調製−
ビーカー内に、前記合成したポリエステル樹脂Ａを７０質量部、前記合成したプレポリマーを１０質量部、及び酢酸エチル１００質量部を入れ、攪拌して溶解させた。離型剤としてパラフィンワックス（日本精鑞株式会社製、ＨＮＰ−９、融点７５℃）５質量部、コロイダルシリカのメチルエチルケトン分散液（ＭＥＫ−ＳＴ、日産化学工業株式会社製、固形分３０質量％）２質量部、及び前記作製したマスターバッチ１０質量部を加えて、ビーズミルのウルトラビスコミル（アイメックス社製）を用いて、送液速度１ｋｇ／時間、ディスクの周速度６ｍ／秒間で、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを８０体積％充填した条件で３パスした後、前記合成したケチミン化合物２．７質量部を加えて溶解させ、トナー材料液を調製した。
【０１２９】
−乳化乃至分散液の調製−
前記水系媒体相１５０質量部を容器に入れ、ＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業株式会社製）を用い、回転数１２，０００ｒｐｍで攪拌し、これに前記トナー材料液１００質量部を添加し、１０分間混合して乳化乃至分散液（乳化スラリー）を調製した。
【０１３０】
−有機溶剤の除去−
攪拌機、及び温度計をセットしたコルベンに、前記乳化スラリー１００質量部を仕込み、攪拌周速２０ｍ／分間で攪拌しながら３０℃にて１２時間脱溶剤し、分散スラリーを得た。
【０１３１】
−洗浄−
得られた前記分散スラリー１００質量部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水１００質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍにて１０分間）した後濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水３００質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍにて１０分間）した後濾過する操作を２回行った。得られた濾過ケーキに１０質量％水酸化ナトリウム水溶液２０質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍにて３０分間）した後減圧濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水３００質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍにて１０分間）した後濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水３００質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍにて１０分間）した後濾過する操作を２回行った。更に得られた濾過ケーキに１０質量％塩酸２０質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍにて１０分間）した後濾過した。
【０１３２】
−界面活性剤量の調整−
前記洗浄により得られた濾過ケーキに、イオン交換水３００質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍにて１０分間）した際のトナー分散液の電気伝導度を測定し、事前に作成した界面活性剤濃度の検量線より、トナー分散液の界面活性剤濃度を算出した。その値から、界面活性剤濃度が狙いの界面活性剤濃度０．０５質量％になるように、イオン交換水を追加し、トナー分散液を得た。
【０１３３】
−表面処理工程−
前記所定の界面活性剤濃度に調整したトナー分散液を、ＴＫ式ホモミキサーで５，０００ｒｐｍで混合しながら、ウォーターバスで加熱温度Ｔ１＝５５℃で１０時間加熱を行った。その後トナー分散液を２５℃まで冷却し、濾過を行った。更に得られた濾過ケーキに、イオン交換水３００質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍにて１０分間）した後濾過した。
【０１３４】
−乾燥−
得られた最終濾過ケーキを循風乾燥機にて４５℃で４８時間乾燥し、目開き７５μｍのメッシュで篩い、トナー母体粒子１を得た。
【０１３５】
−外添処理−
前記トナー母体粒子１を１００質量部に対して、平均粒径１００ｎｍの疎水性シリカ０．６質量部と、平均粒径２０ｎｍの酸化チタン１．０質量部と、平均粒径１５ｎｍの疎水性シリカ微粉体を０．８質量部とをヘンシェルミキサーにて混合して、[トナー１]を得た。
【０１３６】
−現像剤の作製−
得られた前記［トナー１］７質量部と前記［キャリア１］９３質量部とを混合攪拌して、[現像剤１]を作製した。得られた前記[現像剤１]の嵩密度を測定したところ、１．７３ｇ／ｃｍ３であった。
【０１３７】
（実施例１）
図１に示す現像装置を備えた図７に示す画像形成装置を用い、図１に示す現像装置の中に、作製した前記[現像剤１]を装填した画像形成装置とした。
前記現像装置における現像剤担持体としては、画像形成装置（株式会社リコー製、イマジオカラー４０００）に搭載の直径１２ｍｍのステンレススチール製の現像剤担持体を用い、サンドブラスト加工により現像剤担持体の十点表面粗さＲｚを２０μｍに調整したものを使用した。
次に、前記実施例１の画像形成装置を用い、単色モードで２０％画像面積の画像チャートを２００，０００枚出力するランニングを行った。その後、以下のようにして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１３８】
＜ベタ画像ムラ＞
前記ベタ画像ムラは、２００，０００枚出力後にＡ３サイズのベタ画像を出力し、ベタ画像の濃度ムラの状態を目視観察して、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎：画像上に濃度ムラが全くない状態
○：わずかに濃度ムラが観察されるが問題とはならないレベルである状態
△：濃度ムラが目立つがぎりぎり問題とならないレベルである状態
×：濃度ムラが目立ち問題となるレベルである状態
××：一目で濃度ムラが明らかである状態
なお、本発明においては、◎、○、△を合格とし、×、××を不合格とした。
【０１３９】
＜ハーフトーン画像ムラ＞
前記ハーフトーン画像ムラは、２００，０００枚出力後に、Ａ３サイズのハーフトーン画像を出力し、ハーフトーン画像の濃度ムラの状態を目視観察して、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎：画像上に濃度ムラが全くない状態
○：わずかに濃度ムラが観察されるが問題とはならないレベルである状態
△：濃度ムラが目立つがぎりぎり問題とならないレベルである状態
×：濃度ムラが目立ち問題となるレベルである状態
××：一目で濃度ムラが明らかである状態
なお、本発明においては、◎、○、△を合格とし、×、××を不合格とした。
【０１４０】
＜穂跡＞
前記穂跡は、２００，０００枚出力後にＡ３サイズのベタ画像を出力して、磁気ブラシの穂跡がベタ画像上に出ているか否かを目視にて観察し、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎：穂跡が全くない状態
○：わずかに穂跡が観察されるが問題とはならないレベルである状態
△：穂跡が目立ち問題となるレベルである状態
×：一目で穂跡が明らかである状態
なお、本発明においては、◎、○を合格とし、△、×を不合格とした。
【０１４１】
＜現像剤枯渇＞
前記現像剤枯渇は、２００，０００枚出力中の画像を１００枚毎に、印刷画像の現像手前に相当する側の端から５ｃｍまでの領域を目視観察し、濃度が薄くなっている画像の有無について、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎：薄くなっている画像が全くない状態
○：わずかに薄くなっている画像が１００枚中２枚以内で存在する状態
△：明らかに薄くなっている画像が１００枚中２枚以内で存在する状態
×：明らかに薄くなっている画像が１００枚中２枚を超えて存在する状態
なお、本発明においては、◎、○を合格とし、△、×を不合格とした。
【０１４２】
＜地肌かぶり＞
前記地肌かぶりは、２００，０００枚出力後、白紙画像を現像中に停止させ、感光体上に残存するトナーをテープ（プリンタック、日東電工株式会社製）に転写し、未転写のテープの画像濃度との差（ΔＩＤ）を９３８スペクトロデンシトメーター（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）により測定し、下記基準により評価した。なお、前記画像濃度の差（ΔＩＤ）が小さい方が、地肌かぶりが少ないことを示す。
〔評価基準〕
◎：ΔＩＤが０．００５未満
○：ΔＩＤが０．００５以上０．０１未満
△：ΔＩＤが０．０１以上０．０２未満
×：ΔＩＤが０．０２以上
なお、本発明においては、◎、○を合格とし、△、×を不合格とした。
【０１４３】
＜キャリア飛散＞
前記キャリア飛散は、２００，０００枚出力後に搬送ベルトにかける電流を切った状態でＡ３サイズのベタ画像を出力し、ベタ画像中のキャリア飛散に伴う白斑ぬけの個数を測定し、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎：白斑ぬけの個数が５０個未満
○：白斑ぬけの個数が５０個以上２００個未満
△：白斑ぬけの個数が２００個以上４００個未満
×：白斑ぬけの個数が４００個以上
なお、本発明においては、◎、○を合格とし、△、×を不合格とした。
【０１４４】
（実施例２）
実施例１において、前記[キャリア２]９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤２]を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１４５】
（実施例３）
実施例１において、前記[キャリア３]９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤３]を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１４６】
（実施例４）
実施例１において、前記[キャリア４]９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤４]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが１０μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１４７】
（実施例５）
実施例１において、前記[キャリア４]９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤４]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが３０μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１４８】
（実施例６）
実施例１において、前記[キャリア５］９３質量部と前記［トナー１］７質量部を混合攪拌して得た[現像剤５]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが１０μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１４９】
（実施例７）
実施例１において、前記[キャリア５］９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤５]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが３０μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５０】
（実施例８）
実施例１において、前記[キャリア４]９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤４]を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５１】
（実施例９）
実施例１において、前記[キャリア５]９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤５]を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５２】
（比較例１）
実施例１において、前記[キャリア４］９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤４]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが９μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５３】
（比較例２）
実施例１において、前記[キャリア５］９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤５]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが９μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５４】
（比較例３）
実施例１において、前記[キャリア４］９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤４]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが３１μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５５】
（比較例４）
実施例１において、前記[キャリア５］９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤５]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが３１μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５６】
（比較例５）
実施例１において、前記[キャリア６］９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤６]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが１０μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５７】
（比較例６）
実施例１において、前記[キャリア６］９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤６]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが３０μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５８】
（比較例７）
実施例１において、前記[キャリア７］９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤７]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが１０μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５９】
（比較例８）
実施例１において、前記[キャリア７］９３質量部と前記［トナー１］７質量部を混合攪拌して得た[現像剤７]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが３０μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１６０】
【表２−１】
【表２−２】
【０１６１】
本発明の現像装置は、小型化が可能であり、現像時の画像濃度を一定のまま長期間に亘って保つことができ、かつ二成分現像剤の長寿命化を図ることができるので、電子写真方式のレーザープリンタ、デジタル複写機、フルカラー複写機、フルカラーレーザープリンタなどに好適である。
【０１６２】
本発明の態様としては、以下のとおりである。
＜１＞ 複数の磁極を有する磁界発生手段を内包し、トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を表面に担持して、表面を回転駆動することによって表面上の二成分現像剤を搬送する円筒状の現像剤担持体と、
該現像剤担持体の表面に供給する二成分現像剤を収納する現像剤収納部と、を有してなり、
前記磁界発生手段が有する磁極のうち前記現像剤担持体の表面上の二成分現像剤を保持し得る強さの磁界を発生させる現像剤担持極が、
前記現像剤担持体と静電潜像担持体とが対向する現像領域に磁界を発生させるための現像磁極と、
前記現像剤収納部から供給された二成分現像剤を前記現像領域へ搬送する磁界を発生させる現像前磁極と、
前記現像領域を通過した後の二成分現像剤を前記現像剤担持体表面から離脱させるために前記現像前磁極との間で二成分現像剤を離脱させる磁界を発生させる現像後磁極と、の３つの磁極のみであり、
前記現像前磁極が発生させる磁界によって前記現像剤担持体の表面上への二成分現像剤の汲み上げを行い、
前記現像前磁極及び前記現像磁極が発生させる磁界によって前記現像剤収納部から二成分現像剤が供給される位置から現像領域までの前記現像剤担持体上の二成分現像剤の保持を行い、
前記現像磁極及び前記現像後磁極が発生させる磁界によって前記現像領域から前記現像剤担持体の表面の二成分現像剤を離脱させる位置までの前記現像剤担持体上の二成分現像剤の保持を行うように構成した現像装置であって、
前記現像剤担持体の十点表面粗さＲｚが１０μｍ〜３０μｍであり、かつ前記磁性キャリアの十点表面粗さＲｚが０．５μｍ〜３．０μｍであることを特徴とする現像装置である。
＜２＞ 磁性キャリアが芯材と該芯材を被覆する被覆層とを有し、前記被覆層中に含まれる導電性微粒子の体積平均粒子径をＤとし、前記被覆層の平均厚みをｈとすると、次式、０．５≦（Ｄ／ｈ）≦１．１、を満たす前記＜１＞に記載の現像装置である。
＜３＞ 被覆層の平均厚みが、０．０５μｍ〜４μｍである前記＜２＞に記載の現像装置である。
＜４＞ 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を二成分現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを含む画像形成方法であって、
前記現像工程が、前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の現像装置を用いて行われることを特徴とする画像形成方法である。
＜５＞ 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を二成分現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを有する画像形成装置であって、
前記現像手段が、前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置である。
＜６＞ 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成した静電潜像を二成分現像剤を用いて現像し可視像を形成する現像手段とを有するプロセスカートリッジであって、
前記現像手段が、前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【符号の説明】
【０１６３】
１ 静電潜像担持体（感光体）
２ 帯電手段
３ 現像装置
５ 転写手段
６ クリーニング手段
８ 記録媒体
１５ 搬送ベルト
１６ 光走査手段
１７ 画像形成部
１８ 搬送ローラ
１９ 搬送ローラ
２０ 給紙トレイ
２１ 給紙トレイ
２２ 給紙トレイ
２３ レジストローラ
２４ 定着手段
２５ 排紙トレイ
３０１ ケーシング
３０２ 現像ローラ
３０２ａ 固定軸
３０２ｃ スリーブ
３０２ｄ マグネットローラ
３０２ｅ 回転軸
３０２ｆ 軸受
３０３ 現像剤層厚規制部材
３０４ 供給室搬送部材
３０５ 回収室搬送部材
３０６ 仕切版
３０７ 連通口
３０８ 連通口
３０９ 補給用開口
３２０ 二成分現像剤
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１６４】
【特許文献１】特開平１１−１８４２４９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０４６３９号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像装置、並びに該現像装置を用いた画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真の分野において、一成分の現像剤を用いる一成分方式の現像装置に比べて、耐久性、画像特性に優れているなどの理由により、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いる二成分方式の現像装置を備える画像形成装置が広く用いられている。前記二成分方式の現像装置としては、複数の磁極を有する磁界発生手段を内包して二成分現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体としての現像スリーブを有するものが知られている。
【０００３】
このような現像装置として、例えば、特許文献１には、磁界発生手段の磁極のうち、現像スリーブの表面上の二成分現像剤を保持し得る強さの磁界を発生させる磁極の数が５つである現像装置が提案されている。この現像装置では、前記５つの磁極として、汲み上げ磁極、現像前搬送磁極、現像磁極、剤離れ磁極、及び、現像後搬送磁極を有する。前記汲み上げ磁極は現像スリーブの表面上への二成分現像剤の汲み上げに寄与し、前記現像前搬送磁極は汲み上げた二成分現像剤を現像スリーブが静電潜像担持体と対向する現像領域まで搬送する現像剤搬送に寄与する。また、前記現像磁極は現像領域での現像に寄与し、前記剤離れ磁極は現像領域を通過した二成分現像剤が現像スリーブ表面から離脱する剤離れに寄与する。前記特許文献１の現像装置では、前記現像磁極と前記剤離れ磁極との間に前記現像後搬送磁極を配置しており、前記現像後搬送磁極は現像領域を通過した後の二成分現像剤を剤離れの位置まで良好に搬送することに寄与する。
前記特許文献１の現像装置では、前記汲み上げ磁極と前記現像前搬送磁極との間の現像スリーブと対向する位置に剤規制部材を配置し、前記剤規制部材によって現像領域に搬送する二成分現像剤の量を規制している。このような磁極配置によって、前記現像スリーブ表面への汲み上げ、現像領域までの二成分現像剤の搬送、現像、剤離れの各工程を良好に実行することができる。なお、従来の二成分方式の現像装置としては、汲み上げ磁極と現像前搬送磁極との間の剤規制部材と対向する位置に剤規制磁極を設け、現像後搬送磁極を備えないものもある。
【０００４】
近年、画像形成装置の小型化の要請に伴って、現像装置の小型化が求められており、前記現像装置の小型化を実現するためには小径の現像剤担持体を用いることが望ましい。しかし、従来の現像装置では、汲み上げ、現像領域までの二成分現像剤の搬送、現像、及び剤離れの各工程を良好に実行しつつ、現像剤担持体の小径化を測ることは困難であった。これは、前記各工程を良好に実行するには各磁極に対して前記各工程を良好に実行するために必要な強さの磁界を発生することができる磁石を配置する必要があるが、磁力が強いほど磁石は大きくなり、このような磁石を５つも内包する現像剤担持体の小径化には限界があるためである。
【０００５】
そこで、前記課題を解決するため、本願出願人は、先に、磁界発生手段が有する磁極のうち現像剤担持体の表面上の二成分現像剤を保持し得る強さの磁界を発生させる現像剤担持極が、前記現像剤担持体と静電潜像担持体とが対向する現像領域に磁界を発生させるための現像磁極と、前記現像剤収納部から供給された二成分現像剤を該現像領域へ搬送する磁界を発生させる現像前磁極と、該現像領域を通過した後の二成分現像剤を該現像剤担持体表面から離脱させるために前記現像前磁極との間で二成分現像剤を離脱させる磁界を発生させる現像後磁極との３つの磁極のみからなる現像装置を提案している（特許文献２参照）。
【０００６】
前記特許文献２の現像装置では、現像剤担持体の表面上の二成分現像剤を保持し得る強さの磁界を発生させる現像剤担持極の数が３つのみであるため、従来の構成に比べて磁界発生手段の配置に要するスペースを小さくすることができるため、前記磁界発生手段を内包する現像剤担持体を小径化することができる。この構成によって、現像装置を小型化しながら、各工程に必要な強さの磁界を発生させることができ、前記二成分現像剤の搬送、現像、現像剤離れの各工程を良好に実施することができる。
しかし、前記特許文献２のように小型化した現像装置においては、省スペース化を図るため、現像剤担持体の上方から二成分現像剤を供給する構成となりやすい。前記現像剤担持体の上方から二成分現像剤を供給すると、前記現像剤担持体上の二成分現像剤の重量によって前記二成分現像剤が前記現像剤担持体に押し付けられる。このとき、供給スクリューの上流と下流では前記現像剤担持体上の前記二成分現像剤にかかる圧力が異なる。このため、前記供給スクリューの上流では二成分現像剤に圧力がかかるために二成分現像剤が押し付けられ、前記二成分現像剤の穂立ちが密となる。一方、前記供給スクリューの下流では現像剤に圧力がかからないために前記二成分現像剤の穂立ちが疎となる。このように前記供給スクリューの上流部と下流部において二成分現像剤の穂立ちの密度が異なると、このことがベタ画像及びハーフトーン画像のムラとして現れるという問題があった。
【０００７】
したがって、小型化された現像装置においても、現像時の画像濃度を一定のまま長期間に亘って保つことができ、かつ二成分現像剤の長寿命化を図ることが可能な現像装置の提供が望まれていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、小型化された現像装置においても、現像時の画像濃度を一定のまま長期間に亘って保つことができ、かつ二成分現像剤の長寿命化を図ることが可能な現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するための手段として本発明の現像装置は、複数の磁極を有する磁界発生手段を内包し、トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を表面に担持して、表面を回転駆動することによって表面上の二成分現像剤を搬送する円筒状の現像剤担持体と、
該現像剤担持体の表面に供給する二成分現像剤を収納する現像剤収納部と、を有してなり、
前記磁界発生手段が有する磁極のうち前記現像剤担持体の表面上の二成分現像剤を保持し得る強さの磁界を発生させる現像剤担持極が、
前記現像剤担持体と静電潜像担持体とが対向する現像領域に磁界を発生させるための現像磁極と、
前記現像剤収納部から供給された二成分現像剤を前記現像領域へ搬送する磁界を発生させる現像前磁極と、
前記現像領域を通過した後の二成分現像剤を前記現像剤担持体表面から離脱させるために前記現像前磁極との間で二成分現像剤を離脱させる磁界を発生させる現像後磁極と、の３つの磁極のみであり、
前記現像前磁極が発生させる磁界によって前記現像剤担持体の表面上への二成分現像剤の汲み上げを行い、
前記現像前磁極及び前記現像磁極が発生させる磁界によって前記現像剤収納部から二成分現像剤が供給される位置から現像領域までの前記現像剤担持体上の二成分現像剤の保持を行い、
前記現像磁極及び前記現像後磁極が発生させる磁界によって前記現像領域から前記現像剤担持体の表面の二成分現像剤を離脱させる位置までの前記現像剤担持体上の二成分現像剤の保持を行うように構成した現像装置であって、
前記現像剤担持体の十点表面粗さＲｚが１０μｍ〜３０μｍであり、かつ前記磁性キャリアの十点表面粗さＲｚが０．５μｍ〜３．０μｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、小型化された現像装置においても、現像時の画像濃度を一定のまま長期間に亘って保つことができ、かつ、二成分現像剤の長寿命化を図ることが可能な現像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、静電潜像担持体（感光体）周りの概略構成図である。
【図２】図２は、現像ローラに形成される磁束密度分布を示す概略図である。
【図３】図３は、現像ローラの断面図である。
【図４】図４は、現像装置の主要部斜視図(上部ケース、仕切り板不図示)である。
【図５】図５は、現像装置の主要部斜視図である。
【図６】図６は、現像装置の連通口を示す概略図、及び拡大図である。
【図７】図７は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図８】図８は、従来の現像装置を示す概略図である。
【図９】図９は、３極構成の法線磁束密度分布の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（現像装置）
本発明の現像装置は、現像剤担持体と、現像剤収納部とを有してなり、現像剤供給手段、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
【００１３】
＜現像剤担持体＞
前記現像剤担持体は、複数の磁極を有する磁界発生手段を内包し、トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤（以下、単に「現像剤」と称することもある。）を表面に担持して、表面を回転駆動することによって表面上の二成分現像剤を搬送する円筒状の部材であり、例えば、現像ローラ、などが挙げられる。
前記現像ローラの大きさ、形状、構造、材質等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記材質としては、通常の現像装置に用いられるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、セラミックス等の非磁性材料、更にこれらにコーティングしたもの、などが挙げられる。
前記現像ローラの形状、大きさ等についても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、通常用いられる程度の形状及び大きさが好ましい。
【００１４】
＜現像剤収納部＞
前記現像剤収納部としては、二成分現像剤を収納することができる部材であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００１５】
＜＜現像剤供給手段＞＞
前記現像剤供給手段としては、二成分現像剤を前記現像剤担持体表面に供給する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、供給ローラ、などが挙げられる。
【００１６】
＜その他の部材＞
前記その他の部材としては、現像ローラ上に付着する二成分現像剤の量を規制する現像剤層厚規制部材、などが挙げられる。
【００１７】
−現像剤層厚規制部材−
前記現像剤層厚規制部材は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、リン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像ローラ表面に所定の押圧力で当接させたもので、その押圧下を通過した二成分現像剤を薄層化する。
前記現像剤層厚規制部材としては、通常、前記供給ローラと前記現像ローラの当接位置よりも低い位置に設けられる。
【００１８】
本発明の前記現像装置は、前記磁界発生手段が有する磁極のうち前記現像剤担持体の表面上の二成分現像剤を保持し得る強さの磁界を発生させる現像剤担持極が、
前記現像剤担持体と静電潜像担持体とが対向する現像領域に磁界を発生させるための現像磁極と、
前記現像剤収納部から供給された二成分現像剤を前記現像領域へ搬送する磁界を発生させる現像前磁極と、
前記現像領域を通過した後の二成分現像剤を前記現像剤担持体表面から離脱させるために前記現像前磁極との間で二成分現像剤を離脱させる磁界を発生させる現像後磁極との３つの磁極のみであり、前記現像前磁極が発生させる磁界によって前記現像剤担持体の表面上への二成分現像剤の汲み上げを行い、
前記現像前磁極及び前記現像磁極が発生させる磁界によって前記現像剤収納部から二成分現像剤が供給される位置から現像領域までの前記現像剤担持体上の二成分現像剤の保持を行い、
前記現像磁極及び前記現像後磁極が発生させる磁界によって前記現像領域から前記現像剤担持体の表面の二成分現像剤を離脱させる位置までの前記現像剤担持体上の二成分現像剤の保持を行うように構成されている。
【００１９】
本発明においては、前記現像剤担持体の十点表面粗さＲｚは、１０μｍ〜３０μｍであり、１５μｍ〜２０μｍが好ましい。前記現像剤担持体の十点表面粗さＲｚが、１０μｍ未満であると、現像剤担持体の手前側の現像剤の穂立ちが密になり、均一な画像が得られないことがあり、３０μｍを超えると、現像剤担持体の奥側の現像剤の穂立ちが密になり、均一な画像が得られないことがある。
ここで、前記現像剤担持体の十点表面粗さＲｚは、例えば、サーフコーダーＳＥ−３０Ｈ（小坂研究所製）を用いて、以下の条件で測定することができる。
［測定条件］
・縦倍率：２，０００倍
・横倍率：２．５倍
・測定長さ：２５ｍｍ
・測定速度：２．０ｍｍ／秒間
・カットオフ：ｆｈ ０．８ｍｍ、ｆｌ ２．５ｍｍ
【００２０】
前記現像剤担持体の十点表面粗さＲｚを前記数値範囲に調整する方法としては、例えば、サンドブラスト加工、溝加工、研削加工、サンドペーパー法、インデックスセーバー加工、などが挙げられる。これらの中でも、操作が簡易で加工の効率もよく、更にランダムに表面加工（粗化）が行われるため、全ての方向に対するトナーと現像剤担持体の摩擦抵抗が等しく改善される点から、サンドブラスト加工が特に好ましい。
【００２１】
また、本発明においては、前記現像装置に用いられるトナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤における前記磁性キャリアの十点表面粗さＲｚは、０．５μｍ〜３．０μｍであり、０．８μｍ〜２．６μｍが好ましい。前記磁性キャリアの十点表面粗さＲｚが、０．５μｍ未満であると、現像剤担持体の手前側の現像剤の穂立ちが疎になりすぎてしまい、均一な画像が得られないことがあり、３．０μｍを超えると、現像剤担持体と磁性キャリアの衝突によるキャリアの被覆層の磨耗が大きくなり、キャリアの抵抗低下によるキャリア飛散による異常画像が発生してしまうことがある。
【００２２】
ここで、前記磁性キャリアの十点表面粗さＲｚは、例えば、共焦点顕微鏡（レーザーテック社製、ＯＰＴＥＬＩＣＳ Ｃ１３０）を用いて、前記キャリア表面の三次元構造を解析し、下記の指定範囲において高さ測定を行って平均線を求め、この範囲での平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合成し、平均化することで算出することができる。
［測定条件］
・対物レンズ倍率：５０倍
・解像度：０．２０
・解析：１サンプルにつき１０μｍ四方の指定範囲を２０個選び、十点表面粗さＲｚの平均値をデータとした
【００２３】
前記磁性キャリアの十点表面粗さＲｚを前記数値範囲に調整する方法としては、例えば、（１）キャリアの被覆層の樹脂の混合比率を変える方法、（２）キャリアの被覆層の導電性微粒子の量や種類を変える方法、（３）キャリアの被覆層の平均厚みを変える方法、（４）キャリアの被覆層溶液の粘度を変える方法、などが挙げられる。
【００２４】
＜二成分現像剤＞
前記二成分現像剤は、トナー及び磁性キャリアからなる。
前記二成分現像剤におけるトナーとキャリアの混合割合は、キャリア１００質量部に対しトナー１質量部〜１０．０質量部が好ましい。
【００２５】
＜＜磁性キャリア＞＞
前記磁性キャリアは、芯材と、該芯材を被覆する被覆層とを有し、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
【００２６】
−芯材−
前記磁性キャリアの芯材としては、特に制限はなく、電子写真用二成分キャリアの芯材として公知のもの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｍｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒフェライト、マグネタイト、鉄、ニッケル、などが挙げられる。
【００２７】
前記芯材は、以下のようにして製造することができる。まず、フェライトを構成する各原材料（ＭｎＯ、ＭｇＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｒＣＯ３等）を適量計量し、これに水を適量加え、ボールミル又は振動ミルなどの分散機にて０．５時間〜２４時間程度の分散をしてスラリーを得る。次に、前記スラリーを乾燥、粉砕し、５００℃〜１，５００℃にてプレ焼成を行う。得られたプレ焼成物をボールミルにて粉砕を行い、目的とする芯材粒径に適した粒径に粉砕する。次に、この粉砕物に水、結着樹脂、及び必要に応じてその他の添加物を加え、スプレードライにより造粒を行う。次に、この造粒物を焼成炉により８００℃〜１，６００℃にて本焼成をし、粉砕、分級し、目的とする粒度分布を得る。必要に応じて表面を再酸化させてもよい。なお、飽和磁化を調整するには原材料の選択、焼成温度の調整、酸化処理の有無等が有効である。
【００２８】
−被覆層−
前記被覆層は、結着樹脂及び導電性微粒子を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【００２９】
−−結着樹脂−−
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー（フッ化三重（多重）共重合体）、シリコーン樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、シリコーン樹脂、アクリル樹脂が特に好ましい。前記シリコーン樹脂と前記アクリル樹脂を併用することによって、磁性キャリアの表層が海島構造となり、これによって適度な凹凸が構成される。これによってキャリア同士の間隔を適度に保つことができるため、ムラ画像や穂跡のような異常画像が発生しなくなる。
前記アクリル樹脂と前記シリコーン樹脂との質量比（アクリル樹脂：シリコーン樹脂）は、１：９〜５：５が好ましい。前記質量比が１：９よりもアクリル樹脂が少ないと、海島構造がほとんど構成されなくなるために凹凸が失われることがある。一方、前記質量比が５：５よりもアクリル樹脂が多いと、キャリアを製造する際に凝集しやすくなり、十分な品質が得られなくなることがある。
【００３０】
前記シリコーン樹脂は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オルガノシロキサン結合のみからなるストレートシリコーン、アルキド、ポリエステル、エポキシ、アクリル、ウレタンなどで変性したシリコーン樹脂、などが挙げられる。
前記シリコーン樹脂としては、市販品を用いることができ、該市販品としてストレートシリコーン樹脂としては、信越化学工業株式会社製のＫＲ２７１、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のＳＲ２４００、ＳＲ２４０６、ＳＲ２４１０、などが挙げられる。この場合、前記シリコーン樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する他成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。更に、変性シリコーン樹脂としては、信越化学工業株式会社製のＫＲ２０６（アルキド変性）、ＫＲ５２０８（アクリル変性）、ＥＳ１００１Ｎ（エポキシ変性）、ＫＲ３０５（ウレタン変性）、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のＳＲ２１１５（エポキシ変性）、ＳＲ２１１０（アルキド変性）、などが挙げられる。
【００３１】
前記アクリル樹脂とは、アクリル成分を有する樹脂全てを指し、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。また、前記アクリル樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する他成分を１つ以上同時に用いることも可能である。前記架橋反応する他成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミノ樹脂、酸性触媒、などが挙げられる。前記アミノ樹脂としては、例えば、グアナミン、メラミン樹脂、などが挙げられる。前記酸性触媒とは、触媒作用を持つものを用いることができ、例えば、完全アルキル化型、メチロール基型、イミノ基型、メチロール／イミノ基型等の反応性基を有するもの、などが挙げられる。
【００３２】
−−導電性微粒子−−
前記導電性微粒子としては、例えば、金属粉、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛、アルミナ、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、カーボンブラック又はこれらに表面処理を施したアンチモンがドープされた酸化インジウムで表面処理された酸化チタン微粒子、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記導電性微粒子をキャリアの被覆層中に分散させる理由として、キャリア表面へ加わる外力から被覆層を保護する効果が挙げられる。そして、この外力により粒子が容易に砕けたり摩耗したりすると、被覆層の保護効果は初期的には得られるが、長期間に亘って維持することができず、安定した品質を得ることができず好ましくない。前記導電性微粒子は、強靭な性質を有しているためこの外力に対し強く、割れ摩耗が生じず、長期にわたり被覆層の保護効果を維持することができる。
前記被覆層中における導電性微粒子の存在場所はアクリル樹脂に存在させることが好ましい。その理由は、アクリル樹脂の強い接着性により、前記導電性微粒子を長期にわたり保持することが可能であるためであるが、必ずしもアクリル樹脂中に存在させる必要はない。
前記導電性微粒子の含有量は、前記結着樹脂１００質量部に対して、０．１質量部〜１，０００質量部が好ましく、７０質量部〜７００質量部がより好ましい。
【００３３】
−シランカップリング剤−
前記被覆層は、シランカップリング剤を含有することが好ましい。これにより、導電性微粒子を前記被覆層中に安定に分散させることができる。
前記シランカップリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチル［３−（トリメトキシシリル）プロピル］アンモニウムクロライド、γ−クロルプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリクロルシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、アリルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、１，３−ジビニルテトラメチルジシラザン、メタクリルオキシエチルジメチル（３−トリメトキシシリルプロピル）アンモニウムクロライド、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３４】
前記シランカップリング剤としては市販品を用いることができ、該市販品としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＡＹ４３−０５９、ＳＲ６０２０、ＳＺ６０２３、ＳＨ６０２６、ＳＺ６０３２、ＳＺ６０５０、ＡＹ４３−３１０Ｍ、ＳＺ６０３０、ＳＨ６０４０、ＡＹ４３−０２６、ＡＹ４３−０３１、ｓｈ６０６２、Ｚ−６９１１、ｓｚ６３００、ｓｚ６０７５、ｓｚ６０７９、ｓｚ６０８３、ｓｚ６０７０、ｓｚ６０７２、Ｚ−６７２１、ＡＹ４３−００４、Ｚ−６１８７、ＡＹ４３−０２１、ＡＹ４３−０４３、ＡＹ４３−０４０、ＡＹ４３−０４７、Ｚ−６２６５、ＡＹ４３−２０４Ｍ、ＡＹ４３−０４８、Ｚ−６４０３、ＡＹ４３−２０６Ｍ、ＡＹ４３−２０６Ｅ、Ｚ６３４１、ＡＹ４３−２１０ＭＣ、ＡＹ４３−０８３、ＡＹ４３−１０１、ＡＹ４３−０１３、ＡＹ４３−１５８Ｅ、Ｚ−６９２０、Ｚ−６９４０（東レ・シリコーン社製）、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３５】
前記シランカップリング剤の添加量は、前記結着樹脂に対して、０．１質量％〜１０質量％が好ましい。前記シランカップリング剤の添加量が、０．１質量％未満であると、芯材及び導電性微粒子と結着樹脂の接着性が低下して、長期間の使用中に被覆層が脱落してしまうことがあり、１０質量％を超えると、長期間の使用中にトナーのフィルミングが発生することがある。
また、前記結着樹脂としてのシリコーン樹脂の縮合反応を促進するために、触媒を用いることができる。前記触媒としては、例えば、チタン系触媒、スズ系触媒、ジルコニウム系触媒、アルミニウム系触媒、などが挙げられる。これらの中でも、優れた結果をもたらす点からチタン系触媒が好ましく、チタンアルコキシド系触媒、チタンキレート系触媒が特に好ましい。その理由は、架橋成分に由来するシラノール基の縮合反応を促進する効果が大きく、かつ触媒が失活しにくいためであると考えられる。
前記チタンアルコキシド系触媒としては、下記構造式１で表されるチタンジイソプロポキシビス（エチルアセトアセテート）が挙げられる。また、前記チタンキレート系触媒としては、下記構造式２で表されるチタンジイソプロポキシビス（トリエタノールアミネート）が挙げられる。
【化１】
【化２】
【００３６】
前記被覆層は、例えば、前記シリコーン樹脂等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、該塗布溶液を前記芯材の表面に公知の塗布方法により均一に塗布し、乾燥した後、焼付を行うことにより形成することができる。前記塗布方法としては、例えば、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法、などが挙げられる。
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブ、ブチルアセテート、などが挙げられる。
前記焼付としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法、などが挙げられる。
【００３７】
本発明においては、キャリアの被覆層に含まれる導電性微粒子の体積平均粒子径Ｄと、前記被覆層の平均厚みｈとが、次式、０．５≦（Ｄ／ｈ）≦１．１、を満たすことが好ましく、０．７≦（Ｄ／ｈ）≦０．９がより好ましい。前記（Ｄ／ｈ）が、０．５未満であると、該導電性微粒子は結着樹脂中に埋もれてしまうため、キャリア表面に、凸となる粒子が減少するため、キャリアの流動性が非常に良くなってしまう。結果として、キャリアの間隔が密になりすぎてしまい、現像剤の穂が硬くなる。穂が硬くなると、現像領域においてトナーを現像した後の現像剤の穂が像担持体上の潜像を強くこすってしまい、これによって画像上に穂跡のような異常画像が発生してしまう。一方、前記（Ｄ／ｈ）が１．１を超えると、表面の凹凸が大きいためにキャリアの間隔が疎になってしまい、現像剤担持体の手前側と奥側とでの現像剤の圧力の違いによって現像剤の穂立ちの密度が変わってしまい、ムラ画像が出やすくなってしまう。
【００３８】
前記キャリアの被覆層の平均厚みｈは、０．０５μｍ〜４μｍが好ましく、０．０８μｍ〜３μｍがより好ましい。前記平均厚みｈが、０．０５μｍ未満であると、被覆層が破壊されやすくなり、被覆層が削れてしまうことがあり、４μｍを超えると、被覆層は磁性体でないため、画像にキャリア付着し易くなることがある。
ここで、前記キャリアの被覆層の平均厚みｈは、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、キャリア断面を観察し、キャリア表面を覆う被覆層の樹脂部の厚みを測定して、その平均値から求めることができる。具体的には、芯材表面と導電性微粒子との間に存在する樹脂部の厚みのみを測定する。導電性微粒子間に存在する樹脂部の厚みや、導電性微粒子上の樹脂部の厚みは測定には含めない。前記キャリア断面の任意の５０点測定の平均を求め厚みｈ（μｍ）とすることができる
【００３９】
前記導電性微粒子の体積平均粒子径Ｄは、０．２μｍ〜１．５μｍが好ましく、０．３μｍ〜１μｍがより好ましい。
ここで、前記導電性微粒子の体積平均粒子径（Ｄ）は、例えば、自動粒度分布測定装置（ＣＡＰＡ−７００、堀場製作所製）にて測定することができる。
【００４０】
前記磁性キャリアの重量平均粒径は、２５μｍ〜４５μｍが好ましい。前記重量平均粒径が、２５μｍ未満であると、キャリア付着が発生することがあり、４５μｍを超えると、画像細部の再現性が低下し、精細な画像を形成できなくなることがある。
ここで、前記磁性キャリアの重量平均粒径は、例えば、マイクロトラック粒度分布計モデルＨＲＡ９３２０−Ｘ１００（日機装社製）を用いて測定することができる。
【００４１】
＜＜トナー＞＞
前記トナーは、少なくとも結着樹脂、及び着色剤を含有することが好ましく、更に必要に応じて離型剤、帯電制御剤、外添剤などのその他の成分を含有することがより好ましい。
前記トナーは、モノクロトナー及びカラートナーのいずれであってもよい。また、定着ローラにトナー固着防止用オイルを塗布しないオイルレスシステムに適用するために、トナーは、離型剤を含有してもよい。このようなトナーは、一般に、フィルミングが発生しやすいが、前記キャリアは、フィルミングを抑制することができるため、本発明で用いる現像剤は、長期間に亘って、良好な品質を維持することができる。更に、カラートナー、特に、イエロートナーは、一般に、キャリアの被覆層の削れによる色汚れが発生するという問題があるが、本発明で用いる現像剤は、色汚れの発生を抑制することができる。
【００４２】
−結着樹脂−
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリビニルトルエン樹脂等のスチレン又は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−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−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−クロロ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−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、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、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、脂肪族炭化水素、芳香族系石油樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂と比較して、トナーの保存時の安定性を確保しながら、溶融粘度を低下させることができる点でポリエステル樹脂が特に好ましい。
【００４３】
前記ポリエステル樹脂は、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合反応によって得ることができる。
【００４４】
前記アルコール成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール等のジオール類；１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノーＡ等のエーテル化ビスフェノール類；これらを炭素数３〜２２の飽和又は不飽和の炭化水素基で置換した２価のアルコール単位体；その他の２価のアルコール単位体；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、ペンタエスリトール、ジペンタエスリトール、トリペンタエスリトール、ショ糖、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−トリヒドロキシメチルベンゼン等の三価以上の多価アルコール単量体、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４５】
前記カルボン酸成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等のモノカルボン酸；マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、これらを炭素数３〜２２の飽和又は不飽和の炭化水素基で置換した２価の有機酸単量体、これらの酸の無水物、低級アルキルエステルと、リノレイン酸からの二量体酸；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、３，３−ジカルボキシメチルブタン酸、テトラカルボキシメチルメタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸エンボール三量体酸、これら酸の無水物等の三価以上の多価カルボン酸単量体、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４６】
−着色剤−
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４７】
前記着色剤の前記トナーにおける含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１質量％〜１５質量％が好ましく、３質量％〜１０質量％がより好ましい。
【００４８】
前記着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレン又はその置換体の重合体、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、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、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、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４９】
−離型剤−
前記離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、ワックス類、などが挙げられる。
前記ワックス類としては、例えば、カルボニル基含有ワックス、ポリオレフィンワックス、長鎖炭化水素、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、カルボニル基含有ワックスが特に好ましい。
前記カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、ポリアルカン酸エステル、ポリアルカノールエステル、ポリアルカン酸アミド、ポリアルキルアミド、ジアルキルケトン、などが挙げられる。前記ポリアルカン酸エステルとしては、例えば、カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１,１８−オクタデカンジオールジステアレート、などが挙げられる。前記ポリアルカノールエステルとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート、などが挙げられる。前記ポリアルカン酸アミドとしては、例えば、ジベヘニルアミド、などが挙げられる。前記ポリアルキルアミドとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリルアミド、などが挙げられる。前記ジアルキルケトンとしては、例えば、ジステアリルケトン、などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスの中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。
前記ポリオレフィンワッックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、などが挙げられる。
前記長鎖炭化水素としては、例えば、パラフィンワッックス、サゾールワックス、などが挙げられる。
前記離型剤の含有量は、前記トナー全成分に対して５質量％〜１５質量％が好ましい。
【００５０】
−帯電制御剤−
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ニグロシン；炭素数が２〜１６のアルキル基を有するアジン系染料（特公昭４２−１６２７号公報参照）；Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏ ２（Ｃ．Ｉ．４１０００）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏ ３、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ １（Ｃ．Ｉ．４５１６０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ ９（Ｃ．Ｉ．４２５００）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ １（Ｃ．Ｉ．４２５３５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ ３（Ｃ．Ｉ．４２５５５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ １０（Ｃ．Ｉ．４５１７０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ １４（Ｃ．Ｉ．４２５１０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ １（Ｃ．Ｉ．４２０２５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ３（Ｃ．Ｉ．５１００５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ５（Ｃ．Ｉ．４２１４０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ７（Ｃ．Ｉ．４２５９５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ９（Ｃ．Ｉ．５２０１５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ２４（Ｃ．Ｉ．５２０３０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ２５（Ｃ．Ｉ．５２０２５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ２６（Ｃ．Ｉ．４４０４５）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｇｒｅｅｎ １（Ｃ．Ｉ．４２０４０）、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｇｒｅｅｎ ４（Ｃ．Ｉ．４２０００）等の塩基性染料；これらの塩基性染料のレーキ顔料；Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ８（Ｃ．Ｉ．２６１５０）、ベンゾイルメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルクロライド等の４級アンモニウム塩；ジブチル、ジオクチル等のジアルキルスズ化合物；ジアルキルスズボレート化合物；グアニジン誘導体；アミノ基を有するビニル系ポリマー、アミノ基を有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂；特公昭４１−２０１５３号公報、特公昭４３−２７５９６号公報、特公昭４４−６３９７号公報、特公昭４５−２６４７８号公報に記載されているモノアゾ染料の金属錯塩；特公昭５５−４２７５２号公報、特公昭５９−７３８５号公報に記載されているサルチル酸；ジアルキルサルチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のＺｎ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属錯体；スルホン化した銅フタロシアニン顔料；有機ホウ素塩類；含フッ素４級アンモニウム塩；カリックスアレン系化合物、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
なお、ブラック以外のカラートナーにおいては、白色のサリチル酸誘導体の金属塩等が好ましい。
【００５１】
−外添剤−
前記外添剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリカ、酸化チタン、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、窒化ホウ素等の無機粒子；ソープフリー乳化重合法により得られる平均粒径が０．０５μｍ〜１μｍのポリメタクリル酸メチル粒子、ポリスチレン粒子等の樹脂粒子、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、表面が疎水化処理されているシリカ、酸化チタン等の金属酸化物粒子が好ましい。更に、疎水化処理されているシリカ及び疎水化処理されている酸化チタンを併用し、疎水化処理されているシリカよりも疎水化処理されている酸化チタンの添加量を多くすることにより、湿度に対する帯電安定性に優れるトナーが得られる。
【００５２】
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、などが挙げられる。
【００５３】
前記流動性向上剤は、表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止可能なものである。前記流動性向上剤としては、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、などが挙げられる。
前記クリーニング性向上剤は、静電潜像担持体、中間転写体に残存する転写後の現像剤を除去するためにトナーに添加される。前記クリーニング性向上剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩；ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合により製造されたポリマー微粒子、などが挙げられる。前記ポリマー微粒子としては、比較的粒度分布が狭いものが好ましく、体積平均粒径が０．０１μｍ〜１μｍのものが好適である。
前記磁性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、鉄粉、マグネタイト、フェライト、などが挙げられる。これらの中でも、色調の点で白色のものが好ましい。
【００５４】
−トナーの製造方法−
前記トナーの製造方法としては、特に制限はなく、従来公知のトナーの製造方法の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、混練・粉砕法、重合法、溶解懸濁法、噴霧造粒法、などが挙げられる。
【００５５】
−−混練・粉砕法−−
前記混練・粉砕法は、例えば、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有するトナー材料を溶融混練し、得られた混練物を粉砕し、分級することにより、前記トナーの母体粒子を製造する方法である。
前記溶融混練では、前記トナー材料を混合し、該混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。前記溶融混練機としては、例えば、一軸又は二軸の連続混練機、ロールミルによるバッチ式混練機、などが挙げられる。前記溶融混練機としては、市販の装置を用いることができ、前記市販の装置としては、例えば、神戸製鋼所製ＫＴＫ型二軸押出機、東芝機械株式会社製ＴＥＭ型押出機、ケイシーケイ社製二軸押出機、池貝鉄工所製ＰＣＭ型二軸押出機、ブス社製コニーダー、などが挙げられる。前記溶融混練は、結着樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で行うことが好ましい。具体的には、溶融混練温度は、結着樹脂の軟化点を参考にして行われ、前記溶融混練温度が前記軟化点より高温過ぎると切断が激しく、低温すぎると分散が進まないことがある。
【００５６】
前記粉砕では、前記混練で得られた混練物を粉砕する。前記粉砕においては、まず、混練物を粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。
【００５７】
前記分級は、前記粉砕で得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する。前記分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離器等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができる。
前記粉砕及び分級が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中に分級し、所定の粒径のトナー母体粒子を製造することができる。
【００５８】
次いで、外添剤のトナー母体粒子への外添が行われる。トナー母体粒子と外添剤とをミキサーを用い、混合及び攪拌することにより外添剤が解砕されながらトナー母体粒子表面に被覆される。この時、無機微粒子や樹脂微粒子等の外添剤を均一かつ強固にトナー母体粒子に付着させることが耐久性の点で重要である。
【００５９】
−−重合法−−
前記重合法によるトナーの製造方法としては、例えば、有機溶媒中に少なくともウレア又はウレタン結合し得る変性されたポリエステル系樹脂と着色剤を含むトナー材料を溶解乃至分散させる。そして、この溶解乃至分散物を水系媒体中に分散し、重付加反応させ、この分散液の溶媒を除去し、洗浄して得られる。
【００６０】
前記ウレア又はウレタン結合し得る変性されたポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させた、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、などが挙げられる。そして、このポリエステルプレポリマーとアミン類等との反応により分子鎖が架橋及び／又は伸長されて得られる変性ポリエステル樹脂は、低温定着性を維持しながらホットオフセット性を向上させることができる。
【００６１】
前記多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、例えば、脂肪族多価イソシアネート（例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエート等）；脂環式ポリイソシアネート（例えば、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネート等）；芳香族ジイソシアネート（例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等）；芳香脂肪族ジイソシアネート（例えば、α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタム等でブロックしたもの、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、５／１〜１／１が好ましく、４／１〜１．２／１がより好ましく、２．５／１〜１．５／１が更に好ましい。
【００６２】
前記イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、１個以上が好ましく、平均１．５個〜３個がより好ましく、平均１．８個〜２．５個が更に好ましい。
【００６３】
前記ポリエステルプレポリマーと反応させるアミン類（Ｂ）としては、例えば、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）、などが挙げられる。
前記２価アミン化合物（Ｂ１）としては、例えば、芳香族ジアミン（例えば、フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン等）；脂環式ジアミン（例えば、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミン等）；脂肪族ジアミン（例えば、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等）、などが挙げられる。
前記３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、などが挙げられる。
前記アミノアルコール（Ｂ３）としては、例えば、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリン、などが挙げられる。
前記アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、例えば、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタン、などが挙げられる。
前記アミノ酸（Ｂ５）としては、例えば、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸、などが挙げられる。
前記Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、例えば、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物、などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）の中でも、Ｂ１及びＢ１と少量のＢ２の混合物が特に好ましい。
【００６４】
前記アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、１／２〜２／１が好ましく、１．５／１〜１／１．５がより好ましく、１．２／１〜１／１．２が更に好ましい。
【００６５】
前記のような重合法によるトナーの製造方法によれば、小粒径かつ球形状トナーを環境負荷少なく、低コストで作製することができる。
【００６６】
本発明の現像装置は、小型化されても、現像時の画像濃度を一定のまま長期間に亘って保つことができ、かつ現像剤の長寿命化を図ることが可能であるため、以下に説明する本発明の画像形成方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジに好適に用いられる。
【００６７】
（画像形成方法及び画像形成装置）
本発明の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
前記現像工程は、本発明の前記現像装置を用いて行われる。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
前記現像手段としては、本発明の前記現像装置を用いる。
【００６８】
＜静電潜像形成工程及び静電潜像形成手段＞
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
前記静電潜像担持体（以下、「電子写真感光体」、「感光体」、「潜像担持体」と称することがある）としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
【００６９】
前記静電潜像の形成は、例えば、前記電子写真感光体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段により行うことができる。前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
【００７０】
前記帯電は、例えば、前記帯電器を用いて前記電子写真感光体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、などが挙げられる。
【００７１】
前記露光は、例えば、前記露光器を用いて前記電子写真感光体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記電子写真感光体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記電子写真感光体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
【００７２】
＜現像工程及び現像手段＞
前記現像工程は、前記静電潜像を、前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程であり、現像手段により行うことができる。
前記現像手段としては、本発明の前記現像装置を用いることができる。
【００７３】
＜転写工程及び転写手段＞
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記電子写真感光体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
【００７４】
前記転写手段（前記第一次転写手段、前記第二次転写手段）は、前記電子写真感光体上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体（記録紙）の中から適宜選択することができる。
【００７５】
＜定着工程及び定着手段＞
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着手段を用いて定着させる工程であり、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せ、などが挙げられる。
前記加熱加圧手段における加熱は、８０℃〜２００℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
【００７６】
＜その他の工程及びその他の手段＞
−除電工程及び除電手段−
前記除電工程は、前記電子写真感光体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記電子写真感光体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ、などが挙げられる。
【００７７】
−クリーニング工程及びクリーニング手段−
前記クリーニング工程は、前記電子写真感光体上に残留する前記トナーを除去する工程であり、クリーニング手段により好適に行うことができる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記電子写真感光体上に残留する前記トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ、などが挙げられる。
【００７８】
−リサイクル工程及びリサイクル手段−
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段、などが挙げられる。
【００７９】
−制御工程及び制御手段−
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【００８０】
ここで、図１は、静電潜像担持体（感光体）１を用いた本発明の画像形成装置に、本発明の現像装置３を用いたときの感光体１周囲の概略構成図である。
感光体１は、矢印で示すように時計まわりの向きに回転される。この感光体１の上部、時計の文字盤で表現すれば略１１時の位置には帯電手段２が配置されている。帯電手段２は本実施形態では感光体と同速度で回転される回転体からなるが、回転体に限らずコロナ放電タイプでもよい。
この帯電手段２により感光体１の表面は暗中で一様に帯電された後、図示を省略している露光手段からの露光用の光Ｌの照射を受けて静電潜像が形成される。この静電潜像は感光体１の回転と共に下流側に移動し現像装置３に至る。現像装置３は感光体１の右横に配置されている。
【００８１】
本発明の現像装置３は、現像剤収納部としてのケーシング３０１内に、現像剤３２０を撹拌搬送する供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５、現像ローラ３０２などの回転部材及びその他の部材を具備している。
現像ローラ３０２は２時と３時の間の位置（２時半の位置）で感光体１に近接して対向させることで現像ニップ領域Ａを構成するようにして近接配置されている。この感光体１との対向部位に相当するケーシング３０１の部位は現像ローラ３０２を露出させるため開口している。
【００８２】
現像ローラ３０２によりケーシング３０１内の現像剤３２０は現像ニップ領域Ａへ搬送されるようになっている。現像ニップ領域Ａで感光体１の表面に形成されている静電潜像に現像剤３２０中のトナーが付着してトナー像として顕像化される。
このトナー像は感光体１の回転と共に下流側に移動し転写手段５に至る。転写手段５は感光体１の下部、６時の位置に配置されている。本実施形態では転写手段５は回転体からなるが、回転体に限らずコロナ放電タイプでもよい。感光体１と転写手段５とが対向する領域を転写領域Ｅと称する。
感光体１上のトナー像は転写領域Ｅにおいて記録媒体８に転写され記録媒体８上の画像となる。なお、感光体上のトナーを中間転写体(中間転写ベルト等)に一端転写し、その後多色トナーを一括して記録媒体に転写する中間転写ベルト方式にも適用は可能であり、その場合は転写領域Ｅで感光体上のトナーを中間転写体(中間転写ベルト等)に転写することになる。
【００８３】
転写後の感光体１は、該感光体１の回転と共に下流側へ移動してクリーニング手段６に至る。クリーニング手段６は１０時の位置に配置されている。クリーニング手段６は、記録媒体に転写し切れずに感光体１の表面に残ったトナーを、クリーニングブレード６０１により除去する。クリーニング手段６を通過した感光体１の表面は、その後、帯電手段２により表面を一様に帯電され、次の画像形成工程を繰返す。
【００８４】
本発明の現像装置３は、ケーシング３０１の内部に現像ローラ３０２、供給室搬送部材３０４、回収室搬送部材３０５、現像剤層厚規制部材３０３を有し、現像剤３２０を撹拌搬送して循環させている。
なお、本実施形態では攪拌部材は螺旋形状のスクリューを用いており、スクリュー羽根の外径を直径１６ｍｍ以下のものを用いている。
【００８５】
図２に示すように、現像ローラ３０２は、円周方向に複数の磁石ＭＧ（図２の煩雑化防止のため１個についてのみ符号で示す）を配置したマグネットローラ３０２ｄを内部に有し、その周囲を円筒状のスリーブ３０２ｃが回転軸３０２ｅと一体的に回転する構成となっている。
スリーブ３０２ｃはアルミニウム等の非磁性の金属で形成されている。マグネットローラ３０２ｄは、各磁石ＭＧが所定の方向を向くように不動部材、例えば、ケーシング３０１に固定されており、その周囲をスリーブ３０２ｃが回転して、磁石ＭＧによって引き付けた現像剤３２０を搬送していくように構成されている。
【００８６】
現像ローラ３０２の構造を示した図３において、現像ローラ３０２は主として不動部材ケーシング３０１に固定されている固定軸３０２ａ及びこの固定軸３０２ａと一体の円柱状をしたマグネットローラ３０２ｄと、マグネットローラ３０２ｄの周囲をギャップを介して覆っているスリーブ３０２ｃ及びこのスリーブ３０２ｃと一体的な回転軸３０２ｅ等からなる。固定軸３０２ａに対して回転軸３０２ｅは軸受３０２ｆを介して回転自在であり、回転軸３０２ｅは図示省略の回転駆動手段から動力を伝達されて回転駆動される。
マグネットローラ３０２ｄの外周部には、図３に示すように所定の間隔をおいて複数の磁石ＭＧが固定されている。これらの磁石ＭＧの周囲をスリーブ３０２ｃが回転されるわけである。
これらの磁石ＭＧは、スリーブ３０２ｃの周表面に現像剤を穂立ちさせ、また穂切りなどさせるように磁界を形成するためのものである。これらの磁石ＭＧから発せられる法線方向磁力線に沿うように、磁性のキャリアが集合して磁気ブラシが形成される。
【００８７】
マグネットローラの構成は多々あるが、まず、図２に示すように、スリーブ３０２ｃの内部に３つの磁石ＭＧを有し、３つの磁極（磁力分布）が生じるマグネットローラの構成を説明する。現像ローラ３０２の中心Ｏ−１と感光体の中心Ｏ−２を結ぶ線上で対向する部分（現像ニップ領域Ａに相当する領域）の磁極をＰ１極(現像極)と称し、以下反時計まわりの向きで示す現像ローラ３０２の回転方向順に、各磁極をＰ２(ケーシングの対向極)、Ｐ３極(現像剤層厚規制部材の対向極)と称する。
極性はＰ１極から、Ｎ、Ｓ、Ｓ極としているが、これらは各極が反対の極性であっても構わない。Ｐ１極は現像極であり、感光体1に対向している。Ｐ２はケーシングに対向しており、Ｐ３は現像剤層厚規制部材に対向している。
【００８８】
ここで、図９は、３極構成の法線磁束密度分布の一例を示すグラフである。
この図９に示すように３つの磁極によって発生されるそれぞれの磁界での現像ローラ３０２の表面上の法線方向の磁束密度が最大となる法線方向磁束密度ピーク位置を、現像前磁極中心Ｍ１、現像磁極中心Ｍ２、及び現像後磁極中心Ｍ３とし、これら３つの法線方向磁束密度ピーク位置と現像スリーブ（不図示）の回転中心３４ｐとを結んだ３つの直線を、現像前磁極中心線Ｌ１、現像磁極中心線Ｌ２、及び現像後磁極中心線Ｌ３とする。
図９では、現像磁極と現像前磁極との２つの法線磁束密度ピーク位置と回転中心３４ｐとを直線（図９中の破線Ｌ１及びＬ２）で結んで形成される中心角の開き角度をθ１、現像磁極と現像後磁極との２つの法線磁束密度ピーク位置と回転中心３４ｐとを直線（図９中の破線Ｌ２及びＬ３）で結んで形成される中心角の開き角度をθ２、現像後磁極と現像前磁極との２つの法線磁束密度ピーク位置と回転中心３４ｐとを直線（図９中の破線Ｌ３及びＬ１）で結んで形成される中心角の開き角度をθ３とする。なお、図９中３４ｈは、水平軸を表す。
このとき、現像後磁極中心線Ｌ３と現像前磁極中心線Ｌ１とが成す中心角の角度θ３が１８０°以上となるように剤離れ磁極として機能する現像後磁極（Ｎ１極）と汲み上げ磁極として機能する現像前磁極（Ｎ２極）とを配置することにより、剤離れ磁極として機能する磁極の磁束が現像磁極に流れやすくなるため、剤離れ磁極として機能する磁極と汲み上げ磁極として機能する磁極との極間に発生する磁場を小さくすることができ、剤離れを更に良好に行うことができる。
【００８９】
図２に示すように、現像ローラ３０２と感光体１は現像ニップ領域Ａ(図１参照)で直接には接触せずに、現像に適する一定の間隔、現像ギャップＧＰを保持して対向している。
現像ローラ３０２上において、現像剤３２０を穂立ちさせ、現像剤３２０を感光体１に接触させることで、感光体１表面の静電潜像にトナーを付着させて顕像化する。
この現像装置３では、図３に示すように、固定軸３０２ａには接地されたバイアス用の電源が接続されている(不図示)。固定軸３０２ａに接続された電源ＶＰの電圧は、図３に不図示の導電性の軸受、導電性の回転軸３０２ｅを経てスリーブ３０２ｃに印加される。一方、感光体１を構成する最下層の導電性支持体は接地されている。
こうして、現像ニップ領域Ａ(図１参照)には、キャリアから離脱したトナーを感光体１側へ移動させる電界を形成しておき、スリーブ３０２ｃと感光体１の表面に形成された静電潜像との電位差によりトナーを感光体１側に向けて移動させることに供している。
なお、本実施形態の現像装置は露光用の光Ｌ(図１参照)で書き込む方式の画像形成装置と組み合わせた例としている。帯電手段２により感光体１上に一様に負極性の電荷を乗せ、書込量を少なくするために画像部を露光用の光Ｌで露光することで、低下した電位の画像部(静電潜像)に負極性のトナーで現像する所謂反転現像方式を採用している。これは一例であり、前記現像方式の中で、感光体１に乗せる帯電電荷の極性は大きな問題ではない。
【００９０】
現像後、図２に示すように、Ｐ２極は現像ローラ３０２上に担持された現像後の現像剤３２０を現像ローラ３０２の回転と共に下流側に搬送し、ケーシング３０１内に引き入れる。
Ｐ２とＰ３極は同極性としてあり、Ｐ２〜Ｐ３極間では穂立ちさせる磁力がなく穂が寝た状態となり、それまで現像ローラ３０２周囲に引き寄せていた現像剤３２０を現像ローラ３０２から引き離す“剤離し”の作用が働く。この穂が寝た状態となる現像ローラ上のＰ２〜Ｐ３極対応部（磁力分布曲線の山形のピークが他と比べて極めて低い領域）は現像ローラ３０２から現像剤３２０を離す、剤離し領域（図１に符号９で示す）を形成している。
【００９１】
感光体１にトナーを付着させた現像剤３２０は、現像剤中のトナー濃度が下がっているため、仮に、このトナー濃度が低下した現像剤が現像ローラ３０２から離れずに再度現像ニップ領域Ａに搬送され現像に供されると狙いの画像濃度を得ることができないという不具合が生じてしまう。
これを防止するため、本実施形態では、現像後の剤離し領域９で、現像ローラ３０２から現像剤を離す。現像ローラ３０２から離した現像剤はその後、狙いのトナー濃度、トナー帯電量になるように、ケーシング３０１内で十分に撹拌混合する。
【００９２】
こうして、狙いのトナー濃度、帯電量にされた現像剤は、供給室搬送部材３０４により現像剤貯留スペースＣに供給される（図２参照）。
貯留スペースＣに供給された現像剤は、Ｐ３極のピーク位置の直近下流部に位置する現像剤層厚規制部材３０３を通過することにより、所定の厚みに整えられて、磁気ブラシを形成しながら現像ニップ領域Ａ（図１参照）に搬送される。また、Ｐ３極は、現像剤を搬送する搬送極の機能を担っている。
【００９３】
以下、必要に応じて、現像装置の内部の構成を組み立て状態で示した図４及び分解状態で示した図５等をも参照しつつ、各部材の配置構成などを説明する。
図１及び図２に示したように、供給室搬送部材３０４は現像ローラ３０２の周囲の位置であって現像ローラ３０２の２時の方向に配置されている。この位置は現像剤層厚規制部材３０３の上流側でもある。図４及び図５に示すように、供給室搬送部材３０４は回転軸の回りにスパイラルを設けたスクリュー形状をしており、現像ローラ３０２の中心線Ｏ−３０２ａと平行な中心線Ｏ−３０４を中心に矢印で示す時計まわりの向きに回転し、該中心線Ｏ−３０４の長手方向奥側から手前側に向けて矢印１１で示すように現像剤を撹拌しながら搬送する。つまり、供給室搬送部材３０４は回転軸の回転により現像剤をその軸方向、手前から奥側に向けて搬送する。
【００９４】
回収室搬送部材３０５は、現像ローラ３０２の周囲の位置であって現像ローラ３０２の４時の方向上で、剤離し領域９の近傍に配置されている。図４に示すように、回収室搬送部材３０５は回転軸の回りにスパイラルを設けたスクリュー形状をしており、現像ローラ３０２の中心線Ｏ−３０２ａと平行な中心線Ｏ−３０５を中心に矢印で示す反時計まわりの向きに回転し、中心線Ｏ−３０５の長手方向奥側から手前側に向けて矢印１２で示すように現像剤を撹拌しながら搬送する。つまり、回収室搬送部材３０５は回転軸の回転により現像剤を供給室搬送部材３０４による搬送方向と逆向きの奥側から手前側に向けて搬送する。
回収室搬送部材３０５に対して供給室搬送部材３０４は上方に位置する関係となっており、ケーシング３０１内で供給室搬送部材３０４周囲の空間と回収室搬送部材３０５周囲の空間とは隣接している。
供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５の手前側端部は現像ローラ３０２の手前側端部よりも若干手前側に位置するように設定して、現像ローラ３０２の手前側端部の現像剤の供給を確保している。また、供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５の奥側端部は現像ローラ３０２の奥側端部よりも奥側に位置するようにして後述するトナー補給のためのスペースを確保している。現像剤層厚規制部材３０３は現像ローラ３０２の長さに合わせて設置されている。
【００９５】
供給室搬送部材３０４と回収室搬送部材３０５の間であって、供給室搬送部材３０４周囲の空間と回収室搬送部材３０５周囲の空間とを遮蔽する仕切板３０６がケーシング３０１の内側に支持されている。この仕切板３０６の両側端部には、連通口３０７及び３０８が設けられている。
図４に示すように、回収室搬送部材３０５で矢印１２の向きに搬送された現像剤はその搬送方向端部でケーシング３０１の側壁で進路を絶たれるため該側壁に沿って盛り上がり、前述した連通口３０７を介して矢印１３に沿って供給室搬送部材３０４により該供給室搬送部材３０４に沿う上搬送路を移動する。
同様に、供給室搬送部材３０４で矢印１１の向きに搬送された現像剤はその搬送方向端部でケーシング３０１の側壁で進路を絶たれるために連通口３０８を介して該側壁に沿って降下し、矢印１４に沿って回収室搬送部材３０５により該回収室搬送部材３０５に沿う下搬送路に移動する。
【００９６】
こうして、本発明の現像装置３は、図１に示すように、現像剤を担持して回転し感光体１に形成された静電潜像を可視像化する現像ローラ３０２と、現現像ローラ３０２の中心線Ｏ−３０２ａと平行な中心線Ｏ−３０４を中心に回転し、その中心線Ｏ−３０４の長手方向に現像剤を撹拌しつつ搬送する供給室搬送部材３０４と、現像ローラ３０２から現像剤を離す剤離し領域９の近傍に配置されていて、現像ローラ３０２の中心線３０２ａと平行な中心線３０５を中心に回転し、供給室搬送部材３０４が現像剤を搬送する向きの反対の向きに現像剤を撹拌しつつ搬送する回収室搬送部材３０５と、供給室搬送部材３０４と回収室搬送部材３０５の間であって、供給室搬送部材３０４周囲の空間と回収室搬送部材３０５周囲の空間とを遮蔽する両端に開口を有する仕切板３０６とを有する構成により、矢印１１，１４，１２，１３に沿う循環搬送路を構成する３０１内の現像剤撹拌搬送部材３０４，３０５が現像ローラ３０２の横に上下に２本並べて配置されることから、現像ローラから離れる方向（水平方向に）に２つの撹拌搬送部材を配置する図８に示した従来の現像装置に比べて、現像装置の横（水平方向）の大きさを小さくすることができる。図８中、１は感光体、５００は現像装置、５０１は現像ローラ、５０２は循環スクリュー、５０３は供給スクリュー、５０４は現像剤収納部、５０４ｏは仕切り板、３２０は現像剤を表す。
【００９７】
更に、こうして、水平方向のコンパクト化を図った現像装置３においても、仕切板３０６により供給室搬送部材３０４周囲と回収室搬送部材３０５周囲の空間が仕切られているので、現像ローラ３０２に対しては供給室搬送部材３０４により、トナーとキャリアを十分に撹拌混合された現像剤３２０のみが供給されるし、現像直後のトナー濃度の下がった現像剤は専ら回収室搬送部材３０５により撹拌搬送されるだけで、直ぐに現像ローラ３２０に供給されることがないので、現像ローラ３２０へは狙いの帯電量を持ったトナーだけが現像に用いられることとなり、高画質を得ることができる。
【００９８】
−トナー補給−
現像装置３内の現像剤３２０は、現像動作を繰り返すうちにトナーが消費されていくので、現像装置外部から装置内の現像剤に対してトナーを補給する必要がある。本実施形態では、現像装置の奥側の端部近傍に設けた現像剤の補給部より外部からトナーの補給を行う。この部位での補給では、補給されたトナーが直ちに現像に供されることはなく、開口部３０８を通過して回収室に供給されることとなる(図６参照)。回収室に供給されたトナーは回収室搬送部材３０５で撹拌され安定した所定のトナー濃度で現像に供される。
【００９９】
回収室搬送部材３０５による下搬送路では、現像ローラ３０２から離れた現像剤３２０を回収するのみで、現像ローラ３０２へのトナー供給は行わないので、補給用開口３０９から新しく補給されたトナーにより十分に撹拌されていないトナー濃度が不均一な状態の現像剤が現像に供されることがない（図５参照）。
この補給トナーは現像ローラ３０２から離れたトナー濃度の低下した現像剤３２０中で撹拌混合されながら、現像装置３の手前側まで搬送されるまでにトナー濃度が正常化され、供給室搬送部材３０４による上搬送路まで持ち上げられ、供給室搬送部材３０４により奥側に搬送されながら現像ローラ３０２に供給され現像に使用される。
【０１００】
−トナー濃度センサ−
図４のユニット下部にトナー濃度センサがある(不図示)。このセンサは透磁率を測定するセンサであり、現像剤のキャリア濃度(＝１００−トナー濃度)を検知することができる。更に検知したキャリア濃度からセンサ上にあるトナー濃度が適正化不足しているかを判断し、補給するトナーの量を決めている。
前記トナー濃度センサは、回収室搬送部材３０５の搬送方向下流側端部に配置している。
図４にて矢印１１，１４，１２，１３で説明した通りであるが、供給室搬送部材３０４により奥側まで搬送される前に、現像に使用されることから、回収室搬送部材３０５により手前側へ戻される現像剤が多くなり、現像剤３２０が手前側に溜まる傾向にある。そのためトナー濃度センサを回収室搬送部材３０５の下流側に配置することで、センサ上方には現像剤が常に充填しており、安定したキャリア濃度検知が可能となる。
【０１０１】
ここで、図１に示す本発明の現像装置３に使用する現像剤担持体は十点表面粗さＲｚが１０μｍ〜３０μｍであり、かつ磁性キャリアの十点表面粗さＲｚが０．５μｍ〜３．０μｍであることが重要である。図１に示す本発明の現像装置３においては現像剤担持体の上方から現像剤が供給される。このため、現像剤担持体上の現像剤には上方に滞留している現像剤の重量の分だけ圧力がかかり、現像剤は現像剤担持体に押し付けられる。このとき、図４において供給室搬送部材３０４は現像剤を手前から奥側に向けて搬送し、回収室搬送部材３０５は現像剤を奥から手前側に向けて搬送する。一度現像剤担持体に汲み上げられた現像剤は回収室搬送部材３０５に送られるため、現像剤担持体の上方の現像剤の量は手前から奥側になるにつれて減少していく。このため、現像剤担持体上の現像剤にかかる圧力は、手前側ほど強くなる。この圧力の差によって、現像剤担持体の手前側では現像剤が押し付けられて現像剤の穂立ちが密になり、現像剤担持体の奥側では現像剤が押し付けられないために現像剤の穂立ちが疎になる。これによって、現像剤担持体の手前側と奥側で現像剤の穂立ちの密度が異なり、これがベタやハーフトーンのムラ画像として現れてしまう。しかし、現像剤担持体の十点表面粗さＲｚを１０μｍ〜３０μｍにすることで手前側での現像剤汲み上げ量が抑制され、奥側にも現像剤が十分に供給されるため、現像剤の穂立ちが均一になる。これにより、ムラ画像が現れなくなる。更に、磁性キャリアの十点表面粗さＲｚを０．５μｍ〜３．０μｍとすることで汲み上げ量が安定化するのみならず、現像剤担持体との衝突による磨耗が低減され、現像剤の長寿命化につながる。
【０１０２】
また、図７により、均一に帯電された静電潜像担持体に露光手段から光を照射して静電潜像を形成し、この静電潜像を前記した本発明の現像装置で可視像化し更に記録媒体に転写して記録画像を得る画像形成装置の一例としてカラー画像形成装置の例を説明する。
この図７のカラー画像形成装置は、記録媒体８を搬送する搬送ベルト１５に沿って該搬送ベルトの移動方向（搬送方向）上流側から順に、複数の画像形成部１７Ｋ，１７Ｍ，１７Ｙ，１７Ｃが配列された、所謂タンデムタイプといわれるものである。なお、色の順序はこの限りではない。例えば、黒を最下流に配置し、マゼンタＭ、シアンＣ、イエローＹ、及びブラックＫの順に作像することも可能である。
これらの画像形成部は、それぞれが複数部材の組み合わせからなり画像形成を行う。必ずしもユニットとして構成されている必要はない。画像形成部１７Ｋは黒、画像形成部１７Ｍはマゼンタ、画像形成部１７Ｙはイエロー、画像形成部１７Ｃはシアン、の各画像を形成するもので、これら各画像形成部は形成する画像の色が異なるだけで、内部構成は各画像形成部とも共通である。よって、以下の説明では、画像形成部１７Ｋについて概要を説明し、他の画像形成部については、画像形成部１７Ｋにおける各部材の符号末尾に付したＫを、画像形成部１７ＭについてはＭ、画像形成部１７ＹについてはＹ、画像形成部１７ＣについてはＣにそれぞれ置き換えて示すにとどめ、説明は省略する。
【０１０３】
搬送ベルト１５は、その一方が駆動回転させられる駆動ローラと、他方が従動回転させられる従動ローラである搬送ローラ１８，１９によって回動可能に支持されたエンドレスベルトからなり、これら搬送ローラの回転と共に、矢印の向きに回転させられるようになっている。搬送ベルト１５の下方には記録媒体８が収納された給紙トレイ２０，２１，２２が備えられている。
例えば、給紙トレイ２０に収納された記録媒体８のうち、最上位置にある記録媒体８は、画像形成時に送り出されてレジストローラ２３で一旦待機させられ、画像形成部１７Ｋにおける画像形成とタイミングを合わせて送り出され、静電吸着により搬送ベルト１５に吸着される。こうして搬送ベルト１５に吸着された記録媒体８は最初の画像形成部１７Ｋに搬送され、ここで黒の画像が転写される。
【０１０４】
画像形成部１７Ｋは、図１により説明した部材と構成機能が同等の部材を備えている。これら構成機能が同等の部材については、図１におけるものと同じ符号の末尾にＫを付し感光体１Ｋ、帯電手段２Ｋ、現像装置３Ｋなどで示している。なお、図１では搬送ベルト１５を省略して示したが、実際は、図７に示すように、搬送ベルト１５の上側張設部分の裏側には転写手段５Ｋが配置されており、また、感光体１に露光用の光Ｌを照射して静電潜像を形成する手段として光走査手段１６が設けられている。
カラー画像の画像形成に際し、画像形成部１７Ｋでは、感光体１Ｋの周面が暗中にて帯電手段２Ｋにより一様に帯電された後、光走査手段１６Ｋからの黒画像に対応した露光用の光Ｌにより露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置３Ｋにおいて黒トナーにより可視像化され、感光体１Ｋ上に黒のトナー像が形成される。
【０１０５】
このトナー像は感光体１Ｋと搬送ベルト１５上の記録媒体８とが接する位置、所謂転写位置で記録媒体８と合致して転写手段５Ｋの働きにより記録媒体８上に転写され、該記録媒体８上に単色（黒）の画像が形成される。転写を終えた感光体１Ｋは該感光体１Ｋの周面に残留した不要なトナーがクリーニング手段６Ｋにより除去され、次の画像形成に備えられる。
このようにして、画像形成部１７Ｋで単色（黒）を転写された記録媒体８は、搬送ベルト１５によって次の画像形成部１７Ｍに搬送される。画像形成部１７Ｍでは、前記画像形成部１７Ｋにおけると同様のプロセスにより感光体１Ｍ上に形成されたマゼンタのトナー像が前記記録媒体８上の黒のトナー像に重ね転写される。
【０１０６】
記録媒体８は更に次の画像形成部１７Ｙに搬送され、同様にして感光体１Ｙ上に形成されたイエローのトナー像が記録媒体８上に既に形成されている黒及びマゼンタのトナー像に重ね転写される。同様にして更に、次の画像形成部１７Ｃでは、シアンのトナー像が重ね転写されて、フルカラーのカラー画像が得られる。
こうしてフルカラーの重ね画像が形成された記録媒体８は、画像形成部１７Ｃを通過した後、搬送ベルト１５から剥離されてから定着手段２４で一対の定着ローラ間を通過する間に定着された後、排紙トレイ２５へ排紙される。
【０１０７】
本実施形態のように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色毎に、感光体を横方向に並べて各感光体に帯電手段や現像装置等を設けて静電潜像を形成し、可視像化してから記録媒体に順次転写してフルカラー画像を得るタンデム方式のカラー画像形成装置では、横方向に並べた感光体１Ｋ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｃに対してそれぞれ現像装置３Ｋ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｃが設けられているので、画像形成装置を小さくするためには、各感光体の間隔を狭める必要があるがそのためには、各現像装置も水平方向（横方向）の大きさを小さくする必要がある。
【０１０８】
各現像装置として本発明の構成のものを使用することにより、各現像装置の横寸法が図８に示した従来の現像装置よりも小さくできるので、画像形成装置の小型化を図ることができる。しかも、これらの現像装置３Ｋ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｃは前記したように、剤離し領域、剤汲み上げ領域、供給室搬送部材、回収室搬送部材、仕切板などを具備した構成としているので、狙いの帯電量を持ったトナーが現像に用いられることとなり、高画質を得ることができる。また、トナーの劣化を抑制できるので、現像剤の性能を長期間に亘って安定に維持することが可能で、高寿命、高耐久な現像装置を提供することができる。このような利益はタンデム式のフルカラー画像形成装置に特有のものではなく、単色の画像形成装置においても得ることができる。
【０１０９】
（プロセスカートリッジ）
本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成した静電潜像を二成分現像剤を用いて現像し可視像を形成する現像手段とを有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段を有してなる。
前記現像手段としては、本発明の前記現像装置を用いる。
前記プロセスカートリッジは、各種電子写真方式の画像形成装置に着脱可能に備えさせることができ、本発明の前記画像形成装置に着脱可能に備えることが好ましい。
【実施例】
【０１１０】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
以下の実施例及び比較例では、以下のようにして、現像剤担持体の十点表面粗さＲｚ、キャリアの十点表面粗さＲｚ、キャリアの被覆層の平均厚みｈ、及びキャリアの被覆層中の導電性微粒子の体積平均粒子径Ｄを測定した。
【０１１１】
＜現像剤担持体の十点表面粗さＲｚ＞
前記現像剤担持体の十点表面粗さＲｚは、小坂研究所製サーフコーダーＳＥ−３０Ｈを用いて、以下の条件で測定した。
［測定条件］
・縦倍率：２，０００倍
・横倍率：２．５倍
・測定長さ：２５ｍｍ
・測定速度：２．０ｍｍ／秒間
・カットオフ：ｆｈ ０．８ｍｍ、ｆｌ ２．５ｍｍ
【０１１２】
＜キャリアの十点表面粗さＲｚの測定＞
前記キャリアの十点表面粗さＲｚは、共焦点顕微鏡（レーザーテック社製、ＯＰＴＥＬＩＣＳ Ｃ１３０）を用いて、前記キャリア表面の三次元構造を解析し、下記の指定範囲において高さ測定を行って平均線を求め、この範囲での平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合成し、平均化することで算出した。
［測定条件］
・対物レンズ倍率：５０倍
・解像度：０．２０
・解析：１サンプルにつき１０μｍ四方の指定範囲を２０個選び、十点表面粗さＲｚの平均値をデータとした
【０１１３】
＜キャリアの被覆層の平均厚みｈの測定＞
前記キャリアの被覆層の平均厚みｈは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、キャリア断面を観察し、キャリア表面を覆う被覆層の樹脂部の厚みを測定し、その平均値から求めた。具体的には、芯材表面と粒子との間に存在する樹脂部の厚みのみを測定した。導電性微粒子間に存在する樹脂部の厚みや、導電性微粒子上の樹脂部の厚みは測定には含めない。前記キャリア断面の任意の５０点測定の平均を求め厚みｈ（μｍ）とした。
【０１１４】
＜キャリアの被覆層中の導電性微粒子の体積平均粒子径Ｄの測定）
前記導電性微粒子の体積平均粒子径Ｄは、自動粒度分布測定装置（ＣＡＰＡ−７００、堀場製作所製）にて測定した。測定の前処理として、ジューサーミキサーにアミノシラン（ＳＨ６０２０、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）３０ｍＬにトルエン溶液３００ｍＬを入れた。試料を６．０ｇ加え、ミキサー回転速度をｌｏｗにセットし、３分間分散した。１，０００ｍＬビーカーに予め用意されたトルエン溶液５００ｍＬの中に分散液を適量加えて希釈した。希釈液はホモジナイザーにて常に攪拌を続けた。この希釈溶液を前記自動粒度分布測定装置ＣＡＰＡ−７００にて測定した。
［測定条件］
回転速度：２，０００ｒｐｍ
最大粒度：２．０μｍ
最小粒度：０．１μｍ
粒度間隔：０．１μｍ
分散媒粘度：０．５９ｍＰａ・ｓ
分散媒密度：０．８７ｇ／ｃｍ３
粒子密度：導電性微粒子の密度は、乾式自動嵩密度計（アキュピック１３３０、島津製作所製）を用いて測定した真比重値を入力した。
【０１１５】
（キャリアの製造例１）
＜キャリア１の作製＞
−被覆層形成溶液の組成−
・アクリル樹脂溶液（固形分５０質量％、ヒタロイド３００１、日立化成工業株式会社製）・・・５１．３質量部
・グアナミン溶液（固形分７０質量％、マイコート１０６、三井サイテック株式会社製）・・・１４．６質量部
・酸性触媒（固形分４０質量％、ＴＣ−７５０、マツモトファインケミカル株式会社製）・・・０．２９質量部
・シリコーン樹脂溶液（固形分２０質量％、ＳＲ２４１０、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製）・・・６４８質量部
・アミノシラン（固形分１００質量％、ＳＨ６０２０、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製）・・・３．２質量部
・導電性微粒子（ＥＣ−５００、チタン工業株式会社製、体積平均粒子径０．４３μｍ、真比重４．６；アンチモンがドープされた酸化インジウムで表面処理された酸化チタン微粒子）・・・１６５質量部
・トルエン・・・１，８００質量部
前記組成をホモミキサーで１０分間分散し、アクリル樹脂とシリコーン樹脂の混合被覆層形成溶液を得た。芯材として平均粒径３５μｍのＭｎフェライト粒子５，０００質量部を用い、前記被覆層形成溶液を芯材表面に被覆層の平均厚みが０．５５μｍになるように、スピラコーター（岡田精工株式会社製）によりコーター内温度５５℃で塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて２００℃で１時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き６３μｍの篩を用いて解砕し、[キャリア１]を作製した。
得られた[キャリア１]のＤ／ｈは０．８、十点表面粗さＲｚは２．０μｍであった。
【０１１６】
（キャリアの製造例２）
−キャリア２の作製−
前記キャリアの製造例１において、前記導電性微粒子（ＥＣ−５００）の配合量を１７０質量部とした被覆層形成溶液を用い、平均厚みが０．４８μｍとなるように被覆層を形成した以外は、キャリアの製造例１と同様にして、[キャリア２]を作製した。
得られた[キャリア２]のＤ／ｈは０．９、十点表面粗さＲｚは２．３μｍであった。
【０１１７】
（キャリアの製造例３）
−キャリア３の作製−
前記キャリアの製造例１において、前記導電性微粒子（ＥＣ−５００）の配合量を１６０質量部とした被覆層形成溶液を用い、平均厚みが０．６１μｍとなるように被覆層を形成した以外は、キャリアの製造例１と同様にして、[キャリア３]を作製した。
得られた[キャリア３]のＤ／ｈは０．７、十点表面粗さＲｚは１．７μｍであった。
【０１１８】
（キャリアの製造例４）
−キャリア４の作製−
前記キャリアの製造例１において、前記導電性微粒子（ＥＣ−５００）の配合量を１５０質量部とした被覆層形成溶液を用い、平均厚みが０．８６μｍとなるように被覆層を形成した以外は、キャリアの製造例１と同様にして、[キャリア４]を作製した。
得られた[キャリア４]のＤ／ｈは０．５、十点表面粗さＲｚは０．５μｍであった。
【０１１９】
（キャリアの製造例５）
−キャリア５の作製−
前記キャリアの製造例１において、前記導電性微粒子（ＥＣ−５００）の配合量を１８０質量部とした被覆層形成溶液を用い、平均厚みが０．３９μｍとなるように被覆層を形成した以外は、キャリアの製造例１と同様にして、[キャリア５]を作製した。
得られた[キャリア５]のＤ／ｈは１．１、十点表面粗さＲｚは３．０μｍであった。
【０１２０】
（キャリアの製造例６）
−キャリア６の作製−
前記キャリアの製造例１において、前記導電性微粒子（ＥＣ−５００）の配合量を１４５質量部とした被覆層形成溶液を用い、平均厚みが１．１μｍとなるように被覆層を形成した以外は、キャリアの製造例１と同様にして、[キャリア６]を作製した。
得られた[キャリア６]のＤ／ｈは０．４、十点表面粗さＲｚは０．３５μｍであった。
【０１２１】
（キャリアの製造例７）
−キャリア７の作製−
前記キャリアの製造例１において、前記導電性微粒子（ＥＣ−５００）の配合量を１８５質量部とした被覆層形成溶液を用い、平均厚みが０．３６μｍとなるように被覆層を形成した以外は、キャリアの製造例１と同様にして、[キャリア７]を作製した。
得られた[キャリア７]のＤ／ｈは１．２、十点表面粗さＲｚは３．１μｍであった。
【０１２２】
【表１】
【０１２３】
（トナーの製造例１）
−ポリエステル樹脂Ａの合成−
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応槽内に、ビスフェノールＡのエチレンオキシド２モル付加物６５質量部、ビスフェノールＡのプロピオンオキシド３モル付加物８６質量部、テレフタル酸２７４質量部、及びジブチルスズオキシド２質量部を投入し、常圧下、２３０℃で１５時間反応させた。次に、５ｍｍＨｇ〜１０ｍｍＨｇの減圧下、６時間反応させて、ポリエステル樹脂Ａを合成した。
得られたポリエステル樹脂Ａは、数平均分子量（Ｍｎ）が２，３００、重量平均分子量（Ｍｗ）が８，０００、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５８℃、酸価が２５ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価が３５ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
【０１２４】
−プレポリマーの合成−
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器内に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６８２質量部、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質量部、テレフタル酸２８３質量部、無水トリメリット酸２２質量部、及びジブチルチンオキサイド２質量部を仕込み、常圧下、２３０℃で８時間反応させた。次いで、１０ｍｍＨｇ〜１５ｍｍＨｇの減圧下、５時間反応させて、中間体ポリエステルを合成した。
得られた中間体ポリエステルは、数平均分子量（Ｍｎ）が２，１００、重量平均分子量（Ｍｗ）が９，６００、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５５℃、酸価が０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価が４９ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
次に、冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器内に、前記合成した中間体ポリエステル４１１質量部、イソホロンジイソシアネート８９質量部、及び酢酸エチル５００質量部を仕込み、１００℃にて５時間反応させて、プレポリマーを合成した。
得られたプレポリマーの遊離イソシアネート含有量は、１．６０質量％であり、プレポリマーの固形分濃度（１５０℃、４５分間放置後）は５０質量％であった。
【０１２５】
−ケチミン化合物の合成−
攪拌棒、及び温度計をセットした反応容器内に、イソホロンジアミン３０質量部、及びメチルエチルケトン７０質量部を仕込み、５０℃にて５時間反応を行い、ケチミン化合物を合成した。得られたケチミン化合物のアミン価は４２３であった。
【０１２６】
−マスターバッチの作製−
水１，０００質量部、カーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ３５、デグサ社製、ＤＢＰ吸油量が４２ｍＬ／１００ｇ、ｐＨ９．５）５４０質量部、及び１，２００質量部の前記合成したポリエステル樹脂Ａを、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）を用いて混合した。次に、二本ロールを用いて、得られた混合物を１５０℃で３０分間混練した後、圧延冷却し、パルペライザー（ホソカワミクロン株式会社製）で粉砕して、マスターバッチを作製した。
【０１２７】
−水系媒体相の調製−
イオン交換水３０６質量部、リン酸三カルシウムの１０質量％懸濁液２６５質量部、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１．０質量部を混合攪拌し、均一に溶解させて、水系媒体相を調製した。
【０１２８】
−トナー材料液の調製−
ビーカー内に、前記合成したポリエステル樹脂Ａを７０質量部、前記合成したプレポリマーを１０質量部、及び酢酸エチル１００質量部を入れ、攪拌して溶解させた。離型剤としてパラフィンワックス（日本精鑞株式会社製、ＨＮＰ−９、融点７５℃）５質量部、コロイダルシリカのメチルエチルケトン分散液（ＭＥＫ−ＳＴ、日産化学工業株式会社製、固形分３０質量％）２質量部、及び前記作製したマスターバッチ１０質量部を加えて、ビーズミルのウルトラビスコミル（アイメックス社製）を用いて、送液速度１ｋｇ／時間、ディスクの周速度６ｍ／秒間で、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを８０体積％充填した条件で３パスした後、前記合成したケチミン化合物２．７質量部を加えて溶解させ、トナー材料液を調製した。
【０１２９】
−乳化乃至分散液の調製−
前記水系媒体相１５０質量部を容器に入れ、ＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業株式会社製）を用い、回転数１２，０００ｒｐｍで攪拌し、これに前記トナー材料液１００質量部を添加し、１０分間混合して乳化乃至分散液（乳化スラリー）を調製した。
【０１３０】
−有機溶剤の除去−
攪拌機、及び温度計をセットしたコルベンに、前記乳化スラリー１００質量部を仕込み、攪拌周速２０ｍ／分間で攪拌しながら３０℃にて１２時間脱溶剤し、分散スラリーを得た。
【０１３１】
−洗浄−
得られた前記分散スラリー１００質量部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水１００質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍにて１０分間）した後濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水３００質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍにて１０分間）した後濾過する操作を２回行った。得られた濾過ケーキに１０質量％水酸化ナトリウム水溶液２０質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍにて３０分間）した後減圧濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水３００質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍにて１０分間）した後濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水３００質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍにて１０分間）した後濾過する操作を２回行った。更に得られた濾過ケーキに１０質量％塩酸２０質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍにて１０分間）した後濾過した。
【０１３２】
−界面活性剤量の調整−
前記洗浄により得られた濾過ケーキに、イオン交換水３００質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍにて１０分間）した際のトナー分散液の電気伝導度を測定し、事前に作成した界面活性剤濃度の検量線より、トナー分散液の界面活性剤濃度を算出した。その値から、界面活性剤濃度が狙いの界面活性剤濃度０．０５質量％になるように、イオン交換水を追加し、トナー分散液を得た。
【０１３３】
−表面処理工程−
前記所定の界面活性剤濃度に調整したトナー分散液を、ＴＫ式ホモミキサーで５，０００ｒｐｍで混合しながら、ウォーターバスで加熱温度Ｔ１＝５５℃で１０時間加熱を行った。その後トナー分散液を２５℃まで冷却し、濾過を行った。更に得られた濾過ケーキに、イオン交換水３００質量部を添加し、ＴＫ式ホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍにて１０分間）した後濾過した。
【０１３４】
−乾燥−
得られた最終濾過ケーキを循風乾燥機にて４５℃で４８時間乾燥し、目開き７５μｍのメッシュで篩い、トナー母体粒子１を得た。
【０１３５】
−外添処理−
前記トナー母体粒子１を１００質量部に対して、平均粒径１００ｎｍの疎水性シリカ０．６質量部と、平均粒径２０ｎｍの酸化チタン１．０質量部と、平均粒径１５ｎｍの疎水性シリカ微粉体を０．８質量部とをヘンシェルミキサーにて混合して、[トナー１]を得た。
【０１３６】
−現像剤の作製−
得られた前記［トナー１］７質量部と前記［キャリア１］９３質量部とを混合攪拌して、[現像剤１]を作製した。得られた前記[現像剤１]の嵩密度を測定したところ、１．７３ｇ／ｃｍ３であった。
【０１３７】
（実施例１）
図１に示す現像装置を備えた図７に示す画像形成装置を用い、図１に示す現像装置の中に、作製した前記[現像剤１]を装填した画像形成装置とした。
前記現像装置における現像剤担持体としては、画像形成装置（株式会社リコー製、イマジオカラー４０００）に搭載の直径１２ｍｍのステンレススチール製の現像剤担持体を用い、サンドブラスト加工により現像剤担持体の十点表面粗さＲｚを２０μｍに調整したものを使用した。
次に、前記実施例１の画像形成装置を用い、単色モードで２０％画像面積の画像チャートを２００，０００枚出力するランニングを行った。その後、以下のようにして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１３８】
＜ベタ画像ムラ＞
前記ベタ画像ムラは、２００，０００枚出力後にＡ３サイズのベタ画像を出力し、ベタ画像の濃度ムラの状態を目視観察して、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎：画像上に濃度ムラが全くない状態
○：わずかに濃度ムラが観察されるが問題とはならないレベルである状態
△：濃度ムラが目立つがぎりぎり問題とならないレベルである状態
×：濃度ムラが目立ち問題となるレベルである状態
××：一目で濃度ムラが明らかである状態
なお、本発明においては、◎、○、△を合格とし、×、××を不合格とした。
【０１３９】
＜ハーフトーン画像ムラ＞
前記ハーフトーン画像ムラは、２００，０００枚出力後に、Ａ３サイズのハーフトーン画像を出力し、ハーフトーン画像の濃度ムラの状態を目視観察して、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎：画像上に濃度ムラが全くない状態
○：わずかに濃度ムラが観察されるが問題とはならないレベルである状態
△：濃度ムラが目立つがぎりぎり問題とならないレベルである状態
×：濃度ムラが目立ち問題となるレベルである状態
××：一目で濃度ムラが明らかである状態
なお、本発明においては、◎、○、△を合格とし、×、××を不合格とした。
【０１４０】
＜穂跡＞
前記穂跡は、２００，０００枚出力後にＡ３サイズのベタ画像を出力して、磁気ブラシの穂跡がベタ画像上に出ているか否かを目視にて観察し、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎：穂跡が全くない状態
○：わずかに穂跡が観察されるが問題とはならないレベルである状態
△：穂跡が目立ち問題となるレベルである状態
×：一目で穂跡が明らかである状態
なお、本発明においては、◎、○を合格とし、△、×を不合格とした。
【０１４１】
＜現像剤枯渇＞
前記現像剤枯渇は、２００，０００枚出力中の画像を１００枚毎に、印刷画像の現像手前に相当する側の端から５ｃｍまでの領域を目視観察し、濃度が薄くなっている画像の有無について、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎：薄くなっている画像が全くない状態
○：わずかに薄くなっている画像が１００枚中２枚以内で存在する状態
△：明らかに薄くなっている画像が１００枚中２枚以内で存在する状態
×：明らかに薄くなっている画像が１００枚中２枚を超えて存在する状態
なお、本発明においては、◎、○を合格とし、△、×を不合格とした。
【０１４２】
＜地肌かぶり＞
前記地肌かぶりは、２００，０００枚出力後、白紙画像を現像中に停止させ、感光体上に残存するトナーをテープ（プリンタック、日東電工株式会社製）に転写し、未転写のテープの画像濃度との差（ΔＩＤ）を９３８スペクトロデンシトメーター（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）により測定し、下記基準により評価した。なお、前記画像濃度の差（ΔＩＤ）が小さい方が、地肌かぶりが少ないことを示す。
〔評価基準〕
◎：ΔＩＤが０．００５未満
○：ΔＩＤが０．００５以上０．０１未満
△：ΔＩＤが０．０１以上０．０２未満
×：ΔＩＤが０．０２以上
なお、本発明においては、◎、○を合格とし、△、×を不合格とした。
【０１４３】
＜キャリア飛散＞
前記キャリア飛散は、２００，０００枚出力後に搬送ベルトにかける電流を切った状態でＡ３サイズのベタ画像を出力し、ベタ画像中のキャリア飛散に伴う白斑ぬけの個数を測定し、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎：白斑ぬけの個数が５０個未満
○：白斑ぬけの個数が５０個以上２００個未満
△：白斑ぬけの個数が２００個以上４００個未満
×：白斑ぬけの個数が４００個以上
なお、本発明においては、◎、○を合格とし、△、×を不合格とした。
【０１４４】
（実施例２）
実施例１において、前記[キャリア２]９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤２]を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１４５】
（実施例３）
実施例１において、前記[キャリア３]９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤３]を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１４６】
（実施例４）
実施例１において、前記[キャリア４]９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤４]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが１０μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１４７】
（実施例５）
実施例１において、前記[キャリア４]９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤４]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが３０μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１４８】
（実施例６）
実施例１において、前記[キャリア５］９３質量部と前記［トナー１］７質量部を混合攪拌して得た[現像剤５]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが１０μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１４９】
（実施例７）
実施例１において、前記[キャリア５］９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤５]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが３０μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５０】
（実施例８）
実施例１において、前記[キャリア４]９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤４]を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５１】
（実施例９）
実施例１において、前記[キャリア５]９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤５]を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５２】
（比較例１）
実施例１において、前記[キャリア４］９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤４]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが９μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５３】
（比較例２）
実施例１において、前記[キャリア５］９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤５]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが９μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５４】
（比較例３）
実施例１において、前記[キャリア４］９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤４]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが３１μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５５】
（比較例４）
実施例１において、前記[キャリア５］９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤５]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが３１μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５６】
（比較例５）
実施例１において、前記[キャリア６］９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤６]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが１０μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５７】
（比較例６）
実施例１において、前記[キャリア６］９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤６]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが３０μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５８】
（比較例７）
実施例１において、前記[キャリア７］９３質量部と前記［トナー１］７質量部とを混合攪拌して得た[現像剤７]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが１０μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１５９】
（比較例８）
実施例１において、前記[キャリア７］９３質量部と前記［トナー１］７質量部を混合攪拌して得た[現像剤７]と、サンドブラスト加工の条件（研削時間）を変えて十点表面粗さＲｚが３０μｍとなるように調整した現像剤担持体を用いた以外は、実施例１と同様にして、ベタ画像ムラ、ハーフトーン画像ムラ、穂跡、現像剤枯渇、地肌かぶり、及びキャリア飛散を評価した。結果を表２−２に示した。
【０１６０】
【表２−１】
【表２−２】
【０１６１】
本発明の現像装置は、小型化が可能であり、現像時の画像濃度を一定のまま長期間に亘って保つことができ、かつ二成分現像剤の長寿命化を図ることができるので、電子写真方式のレーザープリンタ、デジタル複写機、フルカラー複写機、フルカラーレーザープリンタなどに好適である。
【０１６２】
本発明の態様としては、以下のとおりである。
＜１＞ 複数の磁極を有する磁界発生手段を内包し、トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を表面に担持して、表面を回転駆動することによって表面上の二成分現像剤を搬送する円筒状の現像剤担持体と、
該現像剤担持体の表面に供給する二成分現像剤を収納する現像剤収納部と、を有してなり、
前記磁界発生手段が有する磁極のうち前記現像剤担持体の表面上の二成分現像剤を保持し得る強さの磁界を発生させる現像剤担持極が、
前記現像剤担持体と静電潜像担持体とが対向する現像領域に磁界を発生させるための現像磁極と、
前記現像剤収納部から供給された二成分現像剤を前記現像領域へ搬送する磁界を発生させる現像前磁極と、
前記現像領域を通過した後の二成分現像剤を前記現像剤担持体表面から離脱させるために前記現像前磁極との間で二成分現像剤を離脱させる磁界を発生させる現像後磁極と、の３つの磁極のみであり、
前記現像前磁極が発生させる磁界によって前記現像剤担持体の表面上への二成分現像剤の汲み上げを行い、
前記現像前磁極及び前記現像磁極が発生させる磁界によって前記現像剤収納部から二成分現像剤が供給される位置から現像領域までの前記現像剤担持体上の二成分現像剤の保持を行い、
前記現像磁極及び前記現像後磁極が発生させる磁界によって前記現像領域から前記現像剤担持体の表面の二成分現像剤を離脱させる位置までの前記現像剤担持体上の二成分現像剤の保持を行うように構成した現像装置であって、
前記現像剤担持体の十点表面粗さＲｚが１０μｍ〜３０μｍであり、かつ前記磁性キャリアの十点表面粗さＲｚが０．５μｍ〜３．０μｍであることを特徴とする現像装置である。
＜２＞ 磁性キャリアが芯材と該芯材を被覆する被覆層とを有し、前記被覆層中に含まれる導電性微粒子の体積平均粒子径をＤとし、前記被覆層の平均厚みをｈとすると、次式、０．５≦（Ｄ／ｈ）≦１．１、を満たす前記＜１＞に記載の現像装置である。
＜３＞ 被覆層の平均厚みが、０．０５μｍ〜４μｍである前記＜２＞に記載の現像装置である。
＜４＞ 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を二成分現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを含む画像形成方法であって、
前記現像工程が、前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の現像装置を用いて行われることを特徴とする画像形成方法である。
＜５＞ 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を二成分現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを有する画像形成装置であって、
前記現像手段が、前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置である。
＜６＞ 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成した静電潜像を二成分現像剤を用いて現像し可視像を形成する現像手段とを有するプロセスカートリッジであって、
前記現像手段が、前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【符号の説明】
【０１６３】
１ 静電潜像担持体（感光体）
２ 帯電手段
３ 現像装置
５ 転写手段
６ クリーニング手段
８ 記録媒体
１５ 搬送ベルト
１６ 光走査手段
１７ 画像形成部
１８ 搬送ローラ
１９ 搬送ローラ
２０ 給紙トレイ
２１ 給紙トレイ
２２ 給紙トレイ
２３ レジストローラ
２４ 定着手段
２５ 排紙トレイ
３０１ ケーシング
３０２ 現像ローラ
３０２ａ 固定軸
３０２ｃ スリーブ
３０２ｄ マグネットローラ
３０２ｅ 回転軸
３０２ｆ 軸受
３０３ 現像剤層厚規制部材
３０４ 供給室搬送部材
３０５ 回収室搬送部材
３０６ 仕切版
３０７ 連通口
３０８ 連通口
３０９ 補給用開口
３２０ 二成分現像剤
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１６４】
【特許文献１】特開平１１−１８４２４９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０４６３９号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁極を有する磁界発生手段を内包し、トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を表面に担持して、表面を回転駆動することによって表面上の二成分現像剤を搬送する円筒状の現像剤担持体と、
該現像剤担持体の表面に供給する二成分現像剤を収納する現像剤収納部と、を有してなり、
前記磁界発生手段が有する磁極のうち前記現像剤担持体の表面上の二成分現像剤を保持し得る強さの磁界を発生させる現像剤担持極が、
前記現像剤担持体と静電潜像担持体とが対向する現像領域に磁界を発生させるための現像磁極と、
前記現像剤収納部から供給された二成分現像剤を前記現像領域へ搬送する磁界を発生させる現像前磁極と、
前記現像領域を通過した後の二成分現像剤を前記現像剤担持体表面から離脱させるために前記現像前磁極との間で二成分現像剤を離脱させる磁界を発生させる現像後磁極と、の３つの磁極のみであり、
前記現像前磁極が発生させる磁界によって前記現像剤担持体の表面上への二成分現像剤の汲み上げを行い、
前記現像前磁極及び前記現像磁極が発生させる磁界によって前記現像剤収納部から二成分現像剤が供給される位置から現像領域までの前記現像剤担持体上の二成分現像剤の保持を行い、
前記現像磁極及び前記現像後磁極が発生させる磁界によって前記現像領域から前記現像剤担持体の表面の二成分現像剤を離脱させる位置までの前記現像剤担持体上の二成分現像剤の保持を行うように構成した現像装置であって、
前記現像剤担持体の十点表面粗さＲｚが１０μｍ〜３０μｍであり、かつ前記磁性キャリアの十点表面粗さＲｚが０．５μｍ〜３．０μｍであることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
磁性キャリアが芯材と該芯材を被覆する被覆層とを有し、前記被覆層中に含まれる導電性微粒子の体積平均粒子径をＤとし、前記被覆層の平均厚みをｈとすると、次式、０．５≦（Ｄ／ｈ）≦１．１、を満たす請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
被覆層の平均厚みが、０．０５μｍ〜４μｍである請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を二成分現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを含む画像形成方法であって、
前記現像工程が、請求項１から３のいずれかに記載の現像装置を用いて行われることを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を二成分現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを有する画像形成装置であって、
前記現像手段が、請求項１から３のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成した静電潜像を二成分現像剤を用いて現像し可視像を形成する現像手段とを有するプロセスカートリッジであって、
前記現像手段が、請求項１から３のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１】
複数の磁極を有する磁界発生手段を内包し、トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を表面に担持して、表面を回転駆動することによって表面上の二成分現像剤を搬送する円筒状の現像剤担持体と、
該現像剤担持体の表面に供給する二成分現像剤を収納する現像剤収納部と、を有してなり、
前記磁界発生手段が有する磁極のうち前記現像剤担持体の表面上の二成分現像剤を保持し得る強さの磁界を発生させる現像剤担持極が、
前記現像剤担持体と静電潜像担持体とが対向する現像領域に磁界を発生させるための現像磁極と、
前記現像剤収納部から供給された二成分現像剤を前記現像領域へ搬送する磁界を発生させる現像前磁極と、
前記現像領域を通過した後の二成分現像剤を前記現像剤担持体表面から離脱させるために前記現像前磁極との間で二成分現像剤を離脱させる磁界を発生させる現像後磁極と、の３つの磁極のみであり、
前記現像前磁極が発生させる磁界によって前記現像剤担持体の表面上への二成分現像剤の汲み上げを行い、
前記現像前磁極及び前記現像磁極が発生させる磁界によって前記現像剤収納部から二成分現像剤が供給される位置から現像領域までの前記現像剤担持体上の二成分現像剤の保持を行い、
前記現像磁極及び前記現像後磁極が発生させる磁界によって前記現像領域から前記現像剤担持体の表面の二成分現像剤を離脱させる位置までの前記現像剤担持体上の二成分現像剤の保持を行うように構成した現像装置であって、
前記現像剤担持体の十点表面粗さＲｚが１０μｍ〜３０μｍであり、かつ前記磁性キャリアの十点表面粗さＲｚが０．５μｍ〜３．０μｍであることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
磁性キャリアが芯材と該芯材を被覆する被覆層とを有し、前記被覆層中に含まれる導電性微粒子の体積平均粒子径をＤとし、前記被覆層の平均厚みをｈとすると、次式、０．５≦（Ｄ／ｈ）≦１．１、を満たす請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
被覆層の平均厚みが、０．０５μｍ〜４μｍである請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を二成分現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを含む画像形成方法であって、
前記現像工程が、請求項１から３のいずれかに記載の現像装置を用いて行われることを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を二成分現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを有する画像形成装置であって、
前記現像手段が、請求項１から３のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に形成した静電潜像を二成分現像剤を用いて現像し可視像を形成する現像手段とを有するプロセスカートリッジであって、
前記現像手段が、請求項１から３のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【図１】
【図２】
【図９】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図９】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−３３２２３（Ｐ２０１３−３３２２３Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１１９９１９（Ｐ２０１２−１１９９１９）
【出願日】平成２４年５月２５日（２０１２．５．２５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月２５日（２０１２．５．２５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]