画像形成方法及び画像形成装置
【課題】トナーとキャリアとが均一に混合された一定濃度の現像剤を調製でき、現像剤にストレスを与えることなく、かつ効率よく適切な帯電量を付与することができ、一定量の現像剤を連続的に安定して効率よく現像部に移送することができる画像形成方法及び画像形成装置の提供。
【解決手段】帯電工程と、静電潜像形成工程と、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を、該トナーと該キャリアとを攪拌して流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪとなるように調製する二成分現像剤調製処理と、攪拌後の前記二成分現像剤を定期的に排出し、空気圧を利用して現像部に移送する移送処理と、を含み、移送された前記二成分現像剤を用いて前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を前記現像部で現像して可視像を形成する現像工程と、転写工程と、定着工程と、を含む画像形成方法である。
【解決手段】帯電工程と、静電潜像形成工程と、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を、該トナーと該キャリアとを攪拌して流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪとなるように調製する二成分現像剤調製処理と、攪拌後の前記二成分現像剤を定期的に排出し、空気圧を利用して現像部に移送する移送処理と、を含み、移送された前記二成分現像剤を用いて前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を前記現像部で現像して可視像を形成する現像工程と、転写工程と、定着工程と、を含む画像形成方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成方法及び画像形成装置、特に二成分現像剤を用いたプリンタ、複写機等に応用できる画像形成方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式や静電記録方式等の画像形成方法では、光導電性物質等の静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像に対して、帯電したトナーを付着させて可視像（トナー像）を形成して現像した後、可視像を記録媒体に転写し、これを定着して出力画像が形成される。また、現像工程で現像処理を終了し、トナーが消費された現像剤は、回収され、補給されるトナーと混合及び／又は攪拌され、再び現像工程に供される。
このような画像形成方法に用いられる現像剤は、安定したトナー画像を得るために、一定のトナー濃度及び帯電量を維持する必要がある。
【０００３】
トナー濃度は、現像工程で消費したトナーに対して、補給されるトナーの量により調整される。また、帯電は、キャリアとトナーとの混合時の摩擦帯電により付与されるため、この摩擦により調整される。
そのため、現像工程でトナーとキャリアとからなる二成分現像剤の攪拌を充分に行い、トナー濃度分布を均一化するとともに、トナーに帯電性を付与することで、トナー画像の安定化が図られる。
【０００４】
従来の画像形成方法では、図１０に示すように現像部１５０において、補給されたトナーが現像スリーブに汲み上がるまでのわずかな時間の間に、２本のスクリュ１６３、１６４の回転による攪拌効果を利用してトナーの分散及びトナーへの帯電付与を行っていた。
しかし、トナーの収支が多い場合、補給されたトナーが十分に分散せずに現像スリーブに汲み上がり、地汚れ、トナー飛散といった品質課題が発生している点が問題である。
【０００５】
この問題に対し、２本のスクリュの回転による攪拌を強くする方法が挙げられる。
しかし、攪拌を強くすると、現像剤に与えるストレスが強くなり、長期間の使用によりキャリアへのトナースペント、キャリア被膜（キャリアコート層）の削れが起こり、帯電付与能力が低下する点が問題である。
【０００６】
現像剤に高いストレスを与えずに、トナーの収支が多い場合でも、一定のトナー濃度と帯電量を維持する方法としては、現像部の外部に別途撹拌部を設け、現像部と撹拌部とを現像剤循環手段によって接続し、撹拌部で現像剤の状態に応じた低ストレス撹拌を行い、トナー濃度、帯電量を適切に調整した現像剤を現像部に供給する現像装置が提案されている（特許文献１及び２参照）。この提案の方法では、撹拌部にて調製（適正化）された現像剤は、ロータリフィーダで排出量を規制しながら、空気圧で現像部へ移送（搬送）するようになっている。
【０００７】
しかし、この方法では、管内の現像剤を、空気圧を利用して移送するため、現像剤の流動性が高いと現像剤間で空気洩れが多くなり、現像剤の移送量が十分確保できず、移送量にばらつきが発生するという問題がある。安定したトナー画像を得るためには、現像剤を現像部に、一定量を連続的に効率よく移送することが求められる。
【０００８】
したがって、トナーとキャリアとが均一に混合された一定濃度の現像剤を調製でき、現像剤にストレスを与えることなく、かつ効率よく適切な帯電量を付与することができ、一定量の現像剤を連続的に安定して効率よく現像部に移送することができる画像形成方法及び画像形成装置の提供が強く求められているのが現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、トナーとキャリアとが均一に混合された一定濃度の現像剤を調製でき、現像剤にストレスを与えることなく、かつ効率よく適切な帯電量を付与することができ、一定量の現像剤を連続的に安定して効率よく現像部に移送することができる画像形成方法及び画像形成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】
【００１０】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 静電潜像担持体を帯電させる帯電工程と、前記帯電された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、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を、該トナーと該キャリアとを攪拌して流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪとなるように調製する二成分現像剤調製処理と、攪拌後の前記二成分現像剤を定期的に排出し、空気圧を利用して現像部に移送する移送処理と、を含み、移送された前記二成分現像剤を用いて前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を前記現像部で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部材により定着させる定着工程と、を含む画像形成方法であって、前記流動性エネルギー量が、通気手段及び回転翼を有するパウダーレオメーターにおいて、通気速度０．８ｍｍ／秒間で通気しながら、前記回転翼の先端部の周速１００ｍｍ／秒間、前記回転翼の進入角度−１０°で該回転翼を回転させながら、容器に充填された前記二成分現像剤に該回転翼の回転軸と平行な方向に進入させ、前記二成分現像剤中を５０ｍｍ進入させた場合の、回転トルクと垂直荷重との総和から得られる総エネルギー量であることを特徴とする画像形成方法である。
＜２＞ 静電潜像担持体を帯電させる帯電手段と、前記帯電された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、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を、該トナーと該キャリアとを攪拌して流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪとなるように調製する二成分現像剤調製部と、攪拌後の前記二成分現像剤を定期的に排出し、空気圧を利用して現像部に移送する移送部と、を有し、移送された前記二成分現像剤を用いて前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を前記現像部で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部材により定着させる定着手段と、を有する画像形成装置であって、前記流動性エネルギー量が、通気手段及び回転翼を有するパウダーレオメーターにおいて、通気速度０．８ｍｍ／秒間で通気しながら、前記回転翼の先端部の周速１００ｍｍ／秒間、前記回転翼の進入角度−１０°で該回転翼を回転させながら、容器に充填された前記二成分現像剤に該回転翼の回転軸と平行な方向に進入させ、前記二成分現像剤中を５０ｍｍ進入させた場合の、回転トルクと垂直荷重との総和から得られる総エネルギー量であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、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、トナーとキャリアとが均一に混合された一定濃度の現像剤を調製でき、現像剤にストレスを与えることなく、かつ効率よく適切な帯電量を付与することができ、一定量の現像剤を連続的に安定して効率よく現像部に移送することができる画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置における現像手段を示す斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の一実施形態に係る画像形成装置における攪拌部を示す縦断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３ＡのＣ−Ｃ線における水平断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置における攪拌部の攪拌時の現像剤の流れを説明する断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置における現像部の概略断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、パウダーレオメーターで測定した垂直荷重と、進入距離との関係の一実施形態を示す概略説明図である。縦軸：垂直荷重、横軸：進入距離
【図６Ｂ】図６Ｂは、パウダーレオメーターで測定した回転トルクと、進入距離との関係の一実施形態を示す概略説明図である。縦軸：回転トルク、横軸：進入距離
【図７】図７は、パウダーレオメーターでの流動性エネルギー量の求め方の一実施形態を示す概略説明図である。縦軸：エネルギー勾配（ｍＪ／ｍｍ）、横軸：進入距離
【図８】図８は、パウダーレオメーターの測定に用いる回転翼の一実施形態を示す概略断面図である。
【図９】図９は、体積固有抵抗値の測定に用いるセルの一実施形態を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、従来の画像形成装置における現像部の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（画像形成方法、画像形成装置）
本発明の画像形成方法は、帯電工程と、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、必要に応じて、更に除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等のその他の工程を含む。前記現像工程は、二成分現像剤調製処理と、移送処理と、を含む。
【００１４】
本発明の画像形成手段は、静電潜像担持体と、帯電手段と、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、必要に応じて、更に除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等その他の手段を有する。前記現像手段は、二成分現像剤調製部と、移送部と、現像部と、を有する。
【００１５】
前記帯電工程は、前記帯電手段により、前記静電潜像形成工程は、前記静電潜像形成手段により、前記現像工程は、前記現像手段により、前記転写工程は、前記転写手段により、前記定着工程は、前記定着手段により、それぞれ好適に行われる。
【００１６】
以下に、本発明の前記画像形成方法の説明と併せて、本発明の前記画像形成装置について詳細に説明する。
【００１７】
＜帯電工程、帯電手段＞
前記帯電工程は、静電潜像担持体を帯電させる工程であり、前記帯電手段により好適に行われる。前記静電潜像担持体の帯電は、該静電潜像担持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。
【００１８】
前記帯電手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を有し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。
【００１９】
前記帯電手段の形状としては、ローラの他にも、磁気ブラシ、ファーブラシ等のどのような形態をとってもよく、前記画像形成装置の仕様や形態に合わせて選択することができる。
【００２０】
前記帯電手段として前記磁気ブラシを用いる場合、該磁気ブラシとしては、例えば、Ｚｎ−Ｃｕフェライト等の各種フェライト粒子を帯電手段として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって形成される。
【００２１】
前記帯電手段として前記ファーブラシを用いる場合、該ファーブラシの材質として、例えば、カーボン、硫化銅、金属又は金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属や他の導電処理された芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯電手段とすることができる。
【００２２】
前記帯電手段としては、前記接触式の帯電手段に限定されるものではないが、帯電手段から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られるので、接触式の帯電手段を用いることが好ましい。
【００２３】
＜静電潜像形成工程、静電潜像形成手段＞
前記静電潜像形成工程は、前記帯電工程で帯電された静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程であり、前記静電潜像形成手段により好適に行われる。
【００２４】
前記静電潜像担持体（以下、「感光体」、「像担持体」と称することがある。）の材質、形状、構造、大きさなどについては、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が好ましい。
【００２５】
前記アモルファスシリコン感光体としては、例えば、支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を有する感光体（以下、「ａ−Ｓｉ系感光体」と称することがある。）を用いることができる。これらの中でも、プラズマＣＶＤ法、即ち、原料ガスを直流又は高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適である。
【００２６】
前記静電潜像の形成は、例えば、前記帯電工程で帯電された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、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、前記感光体の表面を像様に露光する露光手段などが挙げられる。
【００２７】
前記露光手段としては、前記帯電手段により帯電された前記感光体の表面に、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、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系等の各種露光手段などが挙げられる。
【００２８】
前記露光手段に用いられる光源としては、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、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の発光物全般などが挙げられる。
【００２９】
また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルター等の各種フィルターを用いることもできる。
なお、本発明においては、前記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。
【００３０】
＜現像工程、現像手段＞
前記現像工程は、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いて前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像部で現像して可視像を形成する工程であり、前記現像手段により好適に行われる。前記現像工程は、二成分現像剤調製処理と、移送処理と、を少なくとも含み、必要に応じて、更にその他の処理を含む。
【００３１】
前記現像手段としては、二成分現像剤調製部と、移送部と、現像部と、を少なくとも有し、必要に応じて、更にその他の部材を有する。
前記二成分現像剤調製処理は、前記二成分現像剤調製部により、前記移送処理は、前記移送部により好適に行われる。
【００３２】
＜＜二成分現像剤調製処理、二成分現像剤調製部＞＞
前記二成分現像剤調製処理は、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤（以下、「現像剤」と称することがある。）を、該トナーと該キャリアとを攪拌して流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪとなるように調製する処理であり、前記二成分現像剤調製部により好適に行われる。
【００３３】
本発明において、前記流動性エネルギー量とは、現像剤の流動性を示すエネルギー量であり、通気手段及び回転翼を有するパウダーレオメーターにおいて、通気速度０．８ｍｍ／秒間で通気しながら、前記回転翼の先端部の周速１００ｍｍ／秒間、前記回転翼の進入角度−１０°で該回転翼を回転させながら、容器に充填された前記二成分現像剤に該回転翼の回転軸と平行な方向に進入させ、前記二成分現像剤中を５０ｍｍ進入させた場合の、回転トルクと垂直荷重との総和から得られる総エネルギー量を意味する。
【００３４】
前記流動性エネルギー量は、３０ｍＪ〜７０ｍＪであるが、４０ｍＪ〜７０ｍＪが好ましい。前記流動性エネルギー量が７０ｍＪを超えると、現像剤の流動性が低いため、撹拌部内での現像剤の対流が悪くなることで現像剤同士の接触確率が下がり、十分な帯電性が得られないことや、攪拌ストレスに対するキャリアへの負荷が大きくなり、したがって、現像剤へのストレスも大きくなるため、静電潜像担持体へのスペントが発生することなどがある。また、前記流動性エネルギー量が３０ｍＪ未満であると、現像剤の流動性が高いため、現像剤間に空気漏れが発生し、移送処理で移送する際に移送量にバラツキが生じることや、静電潜像担持体とクリーニングブレードとの間における現像剤のすり抜けが発生し、異常画像が発生することなどがある。
一方、前記現像剤の前記流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪであると、後述する移送処理において、現像剤の排出量を安定化することができる点で好ましい。
【００３５】
−流動性の測定方法−
前記現像剤の流動性エネルギー量は、パウダーレオメーターにより、以下の方法で測定される。本発明において、前記パウダーレオメーターは、ＦＴ４（ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を用いる。
【００３６】
パウダーレオメーターは、充填した粒子中を回転翼が螺旋状に回転することによって得られる回転トルクと垂直荷重とを同時に測定して、流動性を直接的に求める粒子流動性測定装置である。回転トルクと垂直荷重の両方を測定することで、粉体自身の特性や外部環境の影響を含めた流動性について、高感度に検出することができる。また、粒子の充填の状態を一定とした上で測定を行うため、再現性の良好なデータを得ることができる。
【００３７】
前記回転翼は、図８に示すようなプロペラ型のものを用いる。このような回転翼は、ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製より入手でき、回転軸Ｒを中心として２枚翼プロペラ型の直径２３．５ｍｍ径ブレード４を有するものが好ましい。
【００３８】
−−充填−−
まず、測定対象の現像剤をスプリット容器に充填する。前記スプリット容器は、内径２５ｍｍ、高さ５９ｍｍの２５ｍＬ容量の円筒状の第１の容器の上に、内径２５ｍｍ、高さ２２ｍｍの円筒状の第２の容器を載せ、該第１の容器と該第２の容器とが分離可能なものを用いる。ここで、スプリット容器の高さとは、回転軸と平行な方向の長さを意味する。
【００３９】
前記スプリット容器に現像剤を充填する際は、後述するコンディショニングにより該現像剤の嵩が小さくなるため、できる限り多量に充填することが重要である。
なお、測定時に外的環境要因によって誤差が生じないよう、温度２２℃、相対湿度５０％の状態で、１時間以上放置してから測定することが好ましい。
【００４０】
−−コンディショニング−−
次に、測定対象の現像剤の流動状態を常に均一にする目的でコンディショニングを行うことが好ましい。測定値（流動性エネルギー量）のバラツキを少なく制御するためには、常に一定の体積の粉体を得ることが重要である。したがって、コンディショニングにより安定した測定値を得ることができる。
【００４１】
コンディショニングでは、前記スプリット容器に充填した現像剤にストレスを与えないよう、該現像剤からの抵抗を受けない回転方向で回転翼を緩やかに攪拌して、過剰の空気や部分的ストレスのほとんどを除去し、現像剤を均一化な状態にする。
前記現像剤からの抵抗を受けない回転方向とは、測定時の回転方向とは逆の回転方向であり、スプリット容器を上（回転軸に対して垂直な方向）から見たとき、右回りの回転方向である。
【００４２】
具体的なコンディショニング条件は、前記回転翼の先端部の周速４０ｍｍ／秒間、前記回転翼の進入角度＋５°で、スプリット容器内のプロペラ型の回転翼を回転させ、現像剤を攪拌する。前記回転翼は、回転すると同時に、回転軸と平行な方向に上下運動するため、該回転翼の先端部は、螺旋を描くことになる。
前記「進入角度」とは、前記プロペラ型の回転翼の先端が描く螺旋経路の角度を意味する。
前記コンディショニングの回数としては、４回とする。
【００４３】
コンディショニングが終了した後、スプリット容器の第２の容器の上端部を静かに動かし、第１の容器の高さ５９ｍｍの位置で現像剤をすり切り、２５ｍＬ容量を満たす現像剤を得る。これを、測定に用いる、内径２５ｍｍ、高さ８０ｍｍの３５ｍＬ容量の第３の容器に移す。
前記第３の容器内で、測定前に、前記同様の条件（回転翼の先端部の周速４０ｍｍ／秒間、回転翼の進入角度＋５°）で、少なくとも１回コンディショニングを行うことが好ましい。
【００４４】
−−流動性エネルギー量の測定−−
前記第３の容器の底面に通気手段を装着し、通気速度０．８ｍｍ／秒間で空気を通気し、かつ、前記回転翼の先端部の周速１００ｍｍ／秒間、前記回転翼の進入角度−１０°で該回転翼を回転させながら、前記第３の容器に充填された現像剤に該回転翼の回転軸と平行な方向（第３の容器の高さ方向）に進入させ、該現像剤中を５０ｍｍ進入（移動）させた場合（以下、「進入距離」と称することがある。）の、回転トルクと垂直荷重を測定する。
このとき、前記回転翼の回転方向は、前記コンディショニング時と逆方向、即ち、容器を上（回転軸に対して垂直な方向）から見たとき、左回りである。
【００４５】
ここで、通気速度０．８ｍｍ／秒間、回転翼の進入角度−１０°の条件で測定するのは、後述する移送処理で、二成分現像剤調製処理の終了後に排出された現像剤を、空気圧を利用して現像部に移送する現像剤の移送性と強い相関があるためである。
なお、前記通気手段としては、通気測定キット（商品名：Ａｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を用いることができる。
【００４６】
前記回転翼の進入距離（５０ｍｍ）の起算位置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記第３の容器に充填された現像剤における、充填表面から容器の高さ方向（回転軸と平行な方向）への進入距離であってもよく、充填表面から一定距離進入した位置から容器の高さ方向（回転軸と平行な方向）への進入距離であってもよい。
【００４７】
次に、前記進入距離と、垂直荷重又は回転トルクとの関係について、図面を用いて説明する。図６Ａは、パウダーレオメーターで測定した垂直荷重と、進入距離との関係の一例を示す概略説明図であり、図６Ｂは、パウダーレオメーターで測定した回転トルクと、進入距離との関係の一例を示す概略説明図である。
【００４８】
図６Ａ及び図６Ｂにおいて、Ｈ１は、進入距離の起算位置を表し、Ｈ２は、進入距離（回転翼が進入後の到達点、即ち起算位置から５０ｍｍの位置（深さ））を表す。
【００４９】
また、図７は、パウダーレオメーターでの流動性エネルギー量の求め方の一例を示す概略説明図であり、回転トルクと垂直荷重から、進入距離（深さ）Ｈに対してのエネルギー勾配（ｍＪ／ｍｍ）を求めたものである。
【００５０】
図７のエネルギー勾配を積分して得られた面積（図７の曲線下線部の面積（斜線部の総面積））が、流動性エネルギー量（ｍＪ）となる。本発明では、第３の容器の底面からの高さ（回転軸方向の長さ）５ｍｍ〜５５ｍｍの区間を積分して流動性エネルギー量（総エネルギー量）を求める。
【００５１】
なお、本発明では、前記流動性の測定方法において、誤差による影響を少なくするため、前記コンディショニング及び前記流動性エネルギー量の測定の操作のサイクルを５回行ったときの平均値を、本発明で定義する流動性エネルギー量（ｍＪ）とする。
【００５２】
このような流動性を有する現像剤は、現像部とは別に設けられた攪拌部でトナーとキャリアとが攪拌されることにより調製され、調製された現像剤は、後述する移送処理により前記攪拌部から定期的に排出され、現像部へ移送される。
【００５３】
本発明の画像形成方法において、前記現像剤が前記流動性エネルギー量を有し、適度な流動性を有することにより、移送処理において現像剤の移送量にバラツキが生じることや、現像剤に摩擦等によるストレスを与えることなく十分な帯電性を付与することができる。
【００５４】
前記攪拌部は、現像部とは別に設けられた部材である。攪拌部を現像部とは別に設けることで、トナーの収支が多い場合であっても、現像剤にストレスを与えることないため、長期間の使用によりキャリアへのトナースペント、キャリアコート層の削れが起こることや、帯電性が低下することがなく、更にトナーとキャリアとを十分に均一混合することができる点で有利である。
【００５５】
前記攪拌部の外部には、上部にトナー及びキャリアを補給する補給口、下部に現像剤を排出する排出口を有することが好ましい。
また、前記攪拌部の内部には、現像剤を移送する移送スクリュ、現像剤を攪拌する撹拌部材、前記攪拌部及び前記移送スクリュを回転させるモータ、回転を制御するギヤなどを有することが好ましい。前記移送スクリュ及び前記攪拌部材は、回転可能な部材である。
【００５６】
前記移送スクリュは、現像剤を上方に送るように、その巻き方向と前記モータの回転方向が設定されている。前記移送スクリュの数、配置等としては、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、攪拌部の中心部に１本設けられていることが好ましい。
【００５７】
前記攪拌部材は、前記移送スクリュに接触しないように設けられた部材であり、例えば、ブレードなどが挙げられる。前記攪拌部の数、配置等としては、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、内部の壁に沿って回転するように、複数本配置されることが好ましい。
【００５８】
前記攪拌部内において、前記移送スクリュが現像剤を該攪拌部の上下方向（攪拌部の回転方向に対して垂直な方向）に送り、また、前記攪拌部材が現像剤を該攪拌部の周方向に送り、これらによるずれ力と、更に現像剤が重力で下方に落ちるものとのずれ力とを利用することにより、現像剤の均一化、及び効果的な現像剤の帯電量の適正化、並びに、排出される前の現像剤の流動化を促進させることができる。
【００５９】
＜＜移送処理、移送部＞＞
前記移送処理は、前記二成分現像剤調製処理後、攪拌後の前記二成分現像剤を定期的に排出し、空気圧を利用して現像部に移送する処理であり、前記移送部により好適に行われる。
前記移送部は、前記現像剤を現像部に移送することができれば、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、排出口、移送管、エアポンプなどが挙げられる。
【００６０】
前記二成分現像剤調製処理で調製された前記現像剤は、前記攪拌部の排出口から定期的に排出される。前記排出口には、排出量を規制でき、一定量を連続して排出できる部材を有することが好ましく、ロータリフィーダを有することが特に好ましい。
前記ロータリフィーダとしては、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、特開２００８−２９９２１７号公報に記載のものなどが挙げられる。
【００６１】
排出された現像剤は、攪拌部と現像部との間に連結された移送管を、エアポンプから排出される空気の空気圧によって現像部に移送される。
本発明の画像形成方法において、前記現像剤は、前記流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪであるため、一定量の現像剤を連続的に安定して効率よく現像部に移送することができる。
【００６２】
＜＜現像部＞＞
前記現像部は、前記移送処理で移送された現像剤を用いて、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視像を形成する。前記現像部は、乾式現像方式のものである。
【００６３】
前記現像部内には、前記現像剤を移送する移送スクリュ、磁力を有する現像ローラなどを有することが好ましい。前記移送スクリュによって現像器内を移送された現像剤は、現像ローラによって電気的な吸引力によって該感光体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該感光体の表面に該トナーによる可視像が形成される。前記現像剤は、静電潜像に接触させて付与されてもよく、非接触的に付与されてもよい。
【００６４】
従来、現像部でトナーとキャリアとが混合され、帯電される場合、現像剤の均一化及び十分な帯電量を得るために強い攪拌が必要であったが、本発明の画像形成方法及び画像形成装置では、攪拌部と現像部とが別であるため、現像部で強い攪拌が不要であり、現像剤へストレスを与えることなく十分な帯電量を付与できる点で有利である。
【００６５】
＜＜二成分現像剤＞＞
前記二成分現像剤は、キャリアとトナーとからなる、前記流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪの現像剤である。
【００６６】
−キャリア−
前記キャリアとしては、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、磁性を有する芯材と、該芯材の表面にキャリアコート層を有するものが好ましい。
【００６７】
−−芯材−−
前記芯材としては、磁性体であれば、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が、鉄、コバルト等の強磁性金属；マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄；各種合金や化合物；これらの磁性体を樹脂中に分散させた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く、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、環境面への配慮から、Ｍｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒフェライトが好ましい。
【００６８】
フェライト粒子の成分分析は、蛍光Ｘ線で元素分析し、その結果から酸化物のモル比を算出するなどで実施することができる。
【００６９】
前記芯材の重量平均粒径（Ｄｗ）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、２０μｍ〜６５μｍが好ましい。前記重量平均粒径が、２０μｍ未満であると、キャリア付着が起こり易くなることがあり、６５μｍを超えると、キャリア付着がより起こりにくくなるが、静電潜像に対してトナーが忠実に現像されなくなり、ドット径のバラツキが大きくなり、粒状性が低下することや、トナー濃度が高い場合は、地汚れし易くなることがある。
【００７０】
ここで、前記キャリア付着とは、静電潜像の画像部又は地肌部にキャリアが付着する現象を意味する。それぞれの電界が強いほどキャリア付着し易い。画像部は、トナーが現像されることにより電界が弱められるため、地肌部に比べ、キャリア付着は起こり難い。
【００７１】
前記重量平均粒径（Ｄｗ）は、個数基準で測定された粒子の粒径分布（個数頻度と粒径との関係）に基づいて算出されたものである。本発明において、重量平均粒径（Ｄｗ）は、下記式（１）で表わされる。
Ｄｗ＝｛１／Σ（ｎＤ３）｝×｛Σ（ｎＤ４）｝ ・・・式（１）
前記式（１）中、Ｄは、各チャネルに存在する粒子の代表粒径（μｍ）を表し、ｎは、各チャネルに存在する粒子の総数を表す。
【００７２】
なお、チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を測定幅単位に分割するための長さを示すもので、本発明の場合には、２μｍの等分長さ（粒径分布幅）を採用した。各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルに保存する粒子粒径の下限値を採用した。
【００７３】
前記芯材の形状としては、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、表面に凹凸がある粒子であることが、前記二成分現像剤の流動性エネルギー量の数値範囲を実現するために好ましく、形状係数ＳＦ−２が、１３０〜１６０がより好ましい。前記ＳＦ−２が、１３０未満であると、流動性エネルギー量が３０ｍＪ未満になることがあり、１６０を超えると、流動性エネルギー量が７０ｍＪを超えることがある。
【００７４】
本発明において、前記形状係数ＳＦ−２とは、電界放射型走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）（例えば、Ｓ−８００、株式会社日立製作所製）を用い３００倍に拡大した粒子像のうち１００個を無作為にサンプリングし、その画像情報を、インターフェースを介して、画像解析装置（例えば、Ｌｕｚｅｘ ＡＰ、ニレコ社製）に導入して画像データを二値化し、下記式（２）より算出し得られた値を形状係数ＳＦ−２と定義する。
【００７５】
前記形状係数ＳＦ−２は、粒子の凹凸の度合いを示しており、表面の凹凸の起伏が激しくなると、その値は大きくなり、真円（球）に近づくにつれて１００に近い値となる。
ＳＦ−２＝（Ｐ２／Ａ）×（１／４π）×１００ ・・・式（２）
ただし、前記式（２）において、Ｐは、芯材を２次平面に投影してできる図形の周囲長を表し、Ａは、芯材の投影面積を表す。
【００７６】
−−キャリアコート層−−
前記キャリアコート層は、少なくともキャリアコート樹脂を含み、更にフィラーを含むことが好ましく、必要に応じて、更にその他の成分を含む。
【００７７】
−−−キャリアコート樹脂−−−
前記キャリアコート樹脂としては、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、アクリル樹脂、アミノ樹脂、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、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルの共重合体、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、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く、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、トナー成分からの汚染を防止するために、低表面エネルギー樹脂であるシリコーン樹脂が好ましい。
【００７８】
前記シリコーン樹脂の入手方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、適宜合成したものであってもよく、市販品を用いてもよい。
前記シリコーン樹脂の市販品としては、例えば、商品名で、ＫＲ２５１、ＫＲ２７１、ＫＲ２７２、ＫＲ２８２、ＫＲ２５２、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２、ＫＲ１５５、ＫＲ２１１、ＫＲ２１６、ＫＲ２１３（以上、信越化学工業株式会社製）；ＡＹ４２−１７０、ＳＲ２５１０、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０６、ＳＲ２４１０、ＳＲ２４０５、ＳＲ２４１１（東レ・ダウコーニング社製、東レ・シリコン社製）などが挙げられる。
【００７９】
また、前記キャリアコート樹脂としては、低表面エネルギー、かつ可撓性を有する樹脂として、下記一般式（１）で表される共重合体が特に好ましい。
【化２】
ただし、前記一般式（１）において、Ｒ１は、水素原子及びメチル基のいずれかを表し、Ｒ２は、炭素原子数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ３は、炭素数１〜８のアルキル基及び炭素数１〜４のアルコキシ基のいずれかを表し、Ｒ４は、炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基及びアルキル基のいずれかを表し、ｍは、１〜８の整数を表し、Ｘ、Ｙ、及びＺは、モル比を表す。前記Ｘは、１０モル％〜４０モル％であり、前記Ｙは、１０モル％〜４０モル％であり、前記Ｚは、３０モル％〜８０モル％であり、前記Ｙと前記Ｚとの和（Ｙ＋Ｚ）は、６０モル％超え９０モル％未満である。
【００８０】
前記Ｘは、１０モル％〜４０モル％であるが、１０モル％〜４０モル％が好ましく、２０モル％〜３０モル％がより好ましい。
前記Ｙは、３０モル％〜８０モル％であるが、１０モル％〜８０モル％が好ましく、１５モル％〜７０モル％がより好ましい。
前記Ｚは、３０モル％〜８０モル％であるが、３５モル％〜７５モル％が好ましい。
【００８１】
前記一般式（１）で表される共重合体は、下記一般式（１−１）、下記一般式（１−２）、及び下記一般式（１−３）のモノマーからなる共重合体であることが好ましい。
【化３】
ただし、前記一般式（１−１）において、Ｒ１は、水素原子及びメチル基のいずれかを表す。
Ｒ２は、炭素原子数１〜４のアルキル基を表し、メチル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基のいずれかが好ましい。
ｍは、１〜８の整数を表し、−（ＣＨ２）ｍ−は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基などのアルキレン基が好ましい。
【００８２】
前記一般式（１−１）で表されるモノマーは、例えば、側鎖にメチル基が多数存在する原子団・トリス（トリメチルシロキシ）シランを有しており、樹脂全体に対して前記一般式（１−１）で表されるモノマーのモル比が高くなると、表面エネルギーが小さくなり、トナーの樹脂成分、離型剤成分等の付着が少なくなる。
【００８３】
前記一般式（１−１）で表されるモノマーが、１０モル％未満であると、十分な効果を得ることができないことがあり、トナー成分の付着が急増することがある。また、前記一般式（１−１）で表されるモノマーが、４０モル％を超えると、前記一般式（１−２）で表されるモノマーが少なくなり、強靭性が不足すると共に、前記芯材と前記キャリアコート層との接着性が低下し、キャリアコート層の耐久性が悪くなることがある。
【００８４】
前記一般式（１−１）で表されるモノマーの具体例としては、下記トリス（トリアルキルシロキシ）シラン化合物などが挙げられる。ただし、下記トリス（トリアルキルシロキシ）シラン化合物において、Ｍｅは、メチル基を表し、Ｅｔは、エチル基を表し、Ｐｒは、プロピル基を表す。
【００８５】
ＣＨ２＝ＣＭｅ−ＣＯＯ−Ｃ３Ｈ６−Ｓｉ（ＯＳｉＭｅ３）３
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｃ３Ｈ６−Ｓｉ（ＯＳｉＭｅ３）３
ＣＨ２＝ＣＭｅ−ＣＯＯ−Ｃ４Ｈ８−Ｓｉ（ＯＳｉＭｅ３）３
ＣＨ２＝ＣＭｅ−ＣＯＯ−Ｃ３Ｈ６−Ｓｉ（ＯＳｉＥｔ３）３
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｃ３Ｈ６−Ｓｉ（ＯＳｉＥｔ３）３
ＣＨ２＝ＣＭｅ−ＣＯＯ−Ｃ４Ｈ８−Ｓｉ（ＯＳｉＥｔ３）３
ＣＨ２＝ＣＭｅ−ＣＯＯ−Ｃ３Ｈ６−Ｓｉ（ＯＳｉＰｒ３）３
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｃ３Ｈ６−Ｓｉ（ＯＳｉＰｒ３）３
ＣＨ２＝ＣＭｅ−ＣＯＯ−Ｃ４Ｈ８−Ｓｉ（ＯＳｉＰｒ３）３
【００８６】
【化４】
ただし、前記一般式（１−２）において、Ｒ１は、水素原子及びメチル基のいずれかを表す。
Ｒ２は、炭素原子数１〜４のアルキル基を表し、メチル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基のいずれかが好ましい。
Ｒ３は、炭素数１〜８のアルキル基及び炭素数１〜４のアルコキシ基のいずれかを表す。前記炭素数１〜８のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが好ましい。前記炭素数１〜４のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基が好ましい。
ｍは、１〜８の整数を表し、−（ＣＨ２）ｍ−は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基などのアルキレン基が好ましい。
【００８７】
前記一般式（１−２）で表されるモノマーは、前記Ｒ３がアルキル基の場合、ラジカル重合性の２官能性のシラン化合物であり、前記Ｒ３がアルコキシ基の場合、３官能性のシラン化合物である。
【００８８】
前記一般式（１−２）で表されるモノマーが、３０モル％未満であると、十分な強靭さを得ることができないことがあり、８０モル％を超えると、キャリアコート層が固くて脆くなり、膜削れが発生し易くなること、環境特性が悪化すること、加水分解した架橋成分がシラノール基として多数残り、環境特性（湿度依存性）を悪化させることなどがある。
【００８９】
前記一般式（１−２）で表されるモノマーの具体例としては、例えば、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリトキシプロピルトリ（イソプロポキシ）シラン、３−アクリロキシプロピルトリ（イソプロピルオキシ）シランなどが挙げられる。
【００９０】
ただし、前記一般式（１−３）において、Ｒ１は、水素原子及びメチル基のいずれかを表す。
Ｒ４は、炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基及びアルキル基のいずれかを表し、アクリロイル基又はメタクリロイル基が好ましい。
【００９１】
前記一般式（１−３）で表されるモノマーは、ラジカル重合性アクリル系化合物である。前記一般式（１−３）で表されるモノマーが、３０モル％未満であると、十分な接着性が得られず、８０モル％を超えると、前記Ｘ及び前記Ｙのいずれかが１０以下となるため、キャリアコート樹脂層の撥水性、硬さ、及び可撓性（膜削れ）を両立させることが難しくなる。
【００９２】
これらの中でも、前記一般式（１−３）で表されるモノマーとしては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルが好ましく、具体的には、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチルメタクリレート、ブチルアクリレート、２−（ジメチルアミノ）エチルメタクリレート、２−（ジメチルアミノ）エチルアクリレート、３−（ジメチルアミノ）プロピルメタクリレート、３−（ジメチルアミノ）プロピルアクリレート、２−（ジエチルアミノ）エチルメタクリレート、２−（ジエチルアミノ）エチルアクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、アルキルメタクリレートがより好ましく、メチルメタクリレートが特に好ましい。
【００９３】
前記一般式（１）で表される共重合体における、前記一般式（１−１）、前記一般式（１−２）、及び前記一般式（１−３）のモノマーの含有量としては、前記Ｙと前記Ｚとの和（Ｙ＋Ｚ）が、６０モル％超え９０モル％未満が好ましく、７０モル％超え８５モル％未満がより好ましい。
【００９４】
前記キャリアコート樹脂の分子量としては、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、重量平均分子量で、５，０００〜１００，０００が好ましく、１０，０００〜７０，０００がより好ましく、３０，０００〜４０，０００が特に好ましい。前記重量平均分子量が、５，０００未満であると、キャリアコート樹脂層の強度が不足することがあり、１００，０００未満であると、粘度が高く、粒径の小さな基体に塗布する場合、粒子の凝集、樹脂層の不均一化などが生じ易く、キャリアコート層を製造することが難しくなることがある。
【００９５】
前記重量平均分子量は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）可溶分について、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて、例えば、以下の条件で求められる。
【００９６】
装置（一例）：東ソー社製ＨＬＣ−８１２０
カラム（一例）：ＴＳＫｇｅｌＧＭＨＸＬ（２本）：ＴＳＫ ｇｅｌ Ｍｕｌｔｉｐｏｒｅ ＨＸＬ−Ｍ（１本）
試料溶液：０．２５質量％のＴＨＦ溶液
溶液注入量：１００μＬ
流量：１ｍＬ／分間
測定温度：４０℃
検出装置：屈折率検出器
基準物質：東ソー社製標準ポリスチレン（ＴＳＫ ｓｔａｎｄａｒｄ ＰＯＬＹＳＴＹＲＥＮＥ）１２点（分子量５００、１，０５０、２，８００、５，９７０、９，１００、１８，１００、３７，９００、９６，４００、１９０，０００、３５５，０００、１，０９０，０００、２，８９０，０００）
【００９７】
−−−フィラー−−−
前記キャリアコート層は、強度向上及びキャリアの抵抗値の調整のために、フィラーを含むことが好ましい。
前記フィラーとしては、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、ＺｎＯ、Ａｌ、Ｂａ等の金属又は金属酸化物粉；シリカ、アルミナ、酸化チタン、種々の方法で調製されたＳｎＯ２又は種々の元素をドープしたＳｎＯ２；ＴｉＢ２、ＺｎＢ２、ＭｏＢ２等のホウ化物；炭化ケイ素、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリ（パラ−フェニレンスルフィド）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子；ファーネスブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラックなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００９８】
これらの中でも、前記フィラーは、アルミナを含む基体の表面に導電性被覆層を有する導電性微粒子が好ましい。前記導電性微粒子であると、キャリアの体積固有抵抗値を調節する機能が高く、表面エネルギーが小さいため樹脂との親和性も高く、長期間キャリア抵抗量が変化しないためである。
【００９９】
また、トナーと摩擦帯電するキャリアは、帯電能力の点から電気陰性度が離れている基体が好ましい。トナーの添加剤であるシリカや酸化チタンは、電気陰性度が大きく負帯電性が大きいため、キャリア基体は、電気陰性度の小さいアルミナ基体を用いる方が、帯電能力が大きくなり、負帯電トナーを用いる場合には好ましい。
【０１００】
前記フィラーの含有量としては、特に制限はなく、フィラーの粒径、比表面積などに応じて適宜選択することができるが、前記キャリアコート樹脂に対して、２質量％〜５００質量％が好ましく、５質量％〜４００質量％がより好ましい。前記フィラーの含有量が、２質量％未満であると、キャリアコート樹脂層の耐摩耗効果が発現しにくくなることがあり、５００質量％を超えると、フィラーの脱離が生じやすくなることがある。
【０１０１】
前記フィラーの平均粒径としては、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、数平均粒径で０．１μｍ〜０．５μｍが、前記現像剤の流動性エネルギー量の数値範囲を実現するために好ましい。
前記フィラーの数平均粒径は、レーザ回折／散乱式粒子径分布測定装置（例えば、商品名：ＬＡ−９５０Ｖ２、株式会社堀場製作所製）により測定することができる。
【０１０２】
前記フィラーは、例えば、コーティングに使用する溶媒、あるいはキャリアコート樹脂層の形成に用いられる樹脂溶液にフィラーを投入後、ボールミル、ビーズミル等のメディアを使用した分散機、あるいは高速回転する羽根を備えた攪拌機を使用することによって均一に分散した分散液として用いることが好ましい。
また、前記キャリアコート層は、フィラーの分散性向上などのために、各種分散剤を含んでいてもよく、トナー帯電量調整などのために、シランカップリング剤を含んでいてもよい。
【０１０３】
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るが、シリコーン樹脂に対しては、トナーの帯電量の調整のため、下記アミノシランカップリング剤を適宜含有させることが特に好ましい。
【０１０４】
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（重量平均分子量：１７９．３）
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３（重量平均分子量：２２１．４）
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＯＣ２Ｈ５）（重量平均分子量：１６１．３）
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣ２Ｈ５）２（重量平均分子量：１９１．３）
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（重量平均分子量：１９４．３）
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２（重量平均分子量：２０６．４）
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（重量平均分子量：２２４．４）
（ＣＨ３）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣ２Ｈ５）２（重量平均分子量：２１９．４）
（Ｃ４Ｈ９）２ＮＣ３Ｈ６Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（重量平均分子量：２９１．６）
【０１０５】
前記アミノシランカップリング剤の含有量としては、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、０．００１質量％〜３０質量％が好ましい。
【０１０６】
前記キャリアコート樹脂層の膜厚としては、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、平均膜厚で、０．０５μｍ〜４μｍが好ましい。前記平均膜厚が、０．０５μｍ未満であると、キャリアコート樹脂層が剥離しやすくなることがあり、４μｍを超えると、キャリアコート樹脂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。
前記キャリアコート樹脂層の平均膜厚は、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、キャリアの断面を観察して測定することができる。
【０１０７】
前記キャリアの体積固有抵抗値としては、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、１×１０９Ω・ｃｍ〜１×１０１７Ω・ｃｍが好ましい。前記体積固有抵抗値が、１×１０９Ω・ｃｍ未満であると、非画像部でキャリア付着が発生することがあり、１×１０１７Ω・ｃｍを超えると、エッジ効果が許容できないレベルになることがある。前記キャリアの体積固有抵抗値を制御することによって、エッジ効果を抑えた、文字部等の細線の再現性が良い色汚れのない高精細な画像を得ることができる。前記キャリアの体積固有抵抗値は、芯材上のキャリアコート樹脂層の抵抗の調整、フィラーの添加、キャリアコート樹脂層の膜厚などによって制御することができる。
【０１０８】
前記体積固有抵抗値は、例えば、ブローオフ装置（ＴＢ−２００、東芝ケミカル社製）で測定することができる。
【０１０９】
前記キャリアの磁化としては、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、１ｋＯｅ（１０６／４π［Ａ／ｍ］）の磁場における磁化が、４０Ａｍ２／ｋｇ〜９０Ａｍ２／ｋｇが好ましい。前記磁化が、４０Ａｍ２／ｋｇ未満であると、画像にキャリアが付着することがあり、９０Ａｍ２／ｋｇを超えると、磁性穂が硬くなり、画像カスレが発生することがある。
【０１１０】
前記芯材に前記キャリアコート樹脂層を被覆する方法としては、特に制限はなく、公知の方法の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スプレードライ法、浸漬法、パウダーコーティング法などが挙げられる。
【０１１１】
また、前記キャリアコート樹脂層を前記芯材に被覆した後、熱処理を施すことが、縮合による架橋反応が促進される点で好ましい。
【０１１２】
前記熱処理の温度としては、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、使用する芯材のキューリー点未満の温度が好ましく、１００℃〜３５０℃がより好ましく、１５０℃〜２５０℃が特に好ましい。前記温度が、１００℃未満であると、縮合による架橋反応が進まず、キャリアコート樹脂層の十分な強度が得られないことがあり、３５０℃を超えると、前記キャリアコート樹脂が炭化してくることがあり、キャリアコート樹脂層が削れ易くなることがある。
【０１１３】
−トナー−
前記トナーとしては、特に制限はなく、公知トナーの中から目的に応じて適宜選択することができるが、熱可塑性樹脂を主成分とするバインダー樹脂中に、着色剤を含有させたものが好ましく、微粒子、帯電制御剤、離型剤などを含有させたものが更に好ましい。
前記トナーの形状としても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、不定形であってもよく、球形であってもよい。また、磁性トナーであってもよく、非磁性トナーであってもよい。
【０１１４】
−−バインダー樹脂−−
前記バインダー樹脂としては、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、スチレン系バインダー樹脂として、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、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−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタア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等のスチレン系共重合体；アクリル系バインダーとして、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート；ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、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、フェノール樹脂、脂肪族又は脂肪族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１１５】
これらの中でも、前記バインダー樹脂としては、ポリエステル樹脂が、トナーの保存時の安定性を確保しつつ、より溶融粘度を低下させることができる点で好ましい。また、ポリエステル樹脂は、スチレン系やアクリル系樹脂に比べて、トナーの保存時の安定性を確保しつつ、より溶融粘度を低下させることが可能である点でも好ましい。
【０１１６】
前記ポリエステル樹脂としては、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。
【０１１７】
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の飽和若しく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、蔗糖、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高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く、２種以上を併用してもよい。
【０１１８】
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、フマール酸、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の飽和若しく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、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸エンボール三量体酸、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く、２種以上を併用してもよい。
【０１１９】
エポキシ樹脂としては、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、ビスフェノールＡとエポクロルヒドリンとの重縮合物などが挙げられる。
前記エポキシ樹脂は、市販品を用いることができ、その具体例としては、商品名で、エポミックＲ３６２、エポミックＲ３６４、エポミックＲ３６５、エポミックＲ３６６、エポミックＲ３６７、エポミックＲ３６９（以上、三井石油化学工業社製）、エポトートＹＤ−０１１、エポトートＹＤ−０１２、エポトートＹＤ−０１４、エポトートＹＤ−９０４、エポトートＹＤ−０１７、（以上、東都化成株式会社製）エポコート１００２、エポコート１００４、エポコート１００７（以上、シェル化学株式会社製）などが挙げられる。
【０１２０】
−−着色剤−−
前記着色剤としては、特に制限はなく、の中から目的に応じて適宜選択することができ、公知染料及び／又は顔料を全て使用することができる。
前記着色剤としては、例えば、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料、モノアゾ系、ジスアゾ系、染顔料などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１２１】
ブラックトナーには、磁性体を含有させて磁性トナーとすることも可能である。磁性体としては、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、鉄、コバルトなどの強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｂａフェライト等の微粉末などが挙げられる。
【０１２２】
−−帯電制御剤−−
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、公知の帯電制御剤の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、モノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸乃至その塩、サリチル酸、ナフトエ塩、ジカルボン酸のＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属錯体アミノ化合物、第４級アンモニウム化合物、有機染料などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、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などが好ましい。
前記トナーが帯電制御剤を含有すると、摩擦帯電性を充分に制御することができる点で好ましい。
【０１２３】
−−離型剤−−
前記離型剤としては、特に制限はなく、公知の離型剤の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ホホバワックス、ライスワックス、モンタン酸ワックスなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１２４】
−−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、流動性向上剤等の添加剤などが挙げられる。
良好な画像を得るためには、トナーに充分な流動性を付与することが重要である。これには、一般に流動性向上剤として疎水化された金属酸化物の微粒子や、滑剤等の微粒子を外添することが有効であり、金属酸化物、有機樹脂微粒子、金属石鹸などを添加剤として用いることが可能である。
【０１２５】
これら添加物の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ステアリン酸亜鉛等の滑剤、酸化セリウム、炭化ケイ素等の研磨剤、表面を疎水化したＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の無機酸化物等の流動性付与剤、ケーキング防止剤として知られるもの、及びそれらの表面処理物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、トナーの流動性を向上させるためには、疎水性シリカが特に好ましい。
【０１２６】
前記トナーの重量平均粒径としては、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、３．０μｍ〜９．０μｍが好ましく、３．０μｍ〜６．０μｍがより好ましい。
前記トナーの重量平均粒径は、例えば、コールターマルチサイザーＩＩ（コールターカウンター社製）を用いて測定することができる。
【０１２７】
前記トナーの製造方法としては、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、懸濁重合法、乳化重合分散重合法、乳化凝集法、乳化会合法等の重合法、ポリマー溶解懸濁法、造粒法、粉砕法などが挙げられる。
【０１２８】
＜転写工程、転写手段＞
前記転写工程は、前記現像工程で形成された可視像を記録媒体に転写する工程であり、前記転写手段により好適に行われる。
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い。
【０１２９】
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一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する二次転写手段とを有する態様が好ましい。
【０１３０】
ここで、前記記録媒体上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像である場合に、前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて当該中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、当該中間転写体上の画像を前記記録媒体上に一括で二次転写する構成とすることができる。
【０１３１】
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、転写ベルトなどが好適に挙げられる。
【０１３２】
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。前記転写手段としては、例えば、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。
【０１３３】
なお、記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ＯＨＰ用のＰＥＴベース等も用いることができる。
【０１３４】
＜定着工程、定着手段＞
前記定着工程は、前記転写工程で前記記録媒体に転写された転写像を定着部材により定着させる工程であり、前記定着手段により好適に行われる。
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、公知の加熱加圧部材が好ましい。前記加熱加圧部材としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせなどが挙げられる。
前記加熱加圧部材における加熱は、通常、８０℃〜２００℃が好ましい。
【０１３５】
なお、本発明においては、目的に応じて、前記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。
【０１３６】
＜除電工程及び除電手段＞
前記除電工程は、前記静電潜像担持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、除電ランプなどが好適に挙げられる。
【０１３７】
＜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。なお、クリーニング手段を用いることなく、摺擦部材で残留トナーの電荷を揃え、現像ローラで回収する方法を採用することもできる。
【０１３８】
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記感光体上に残留する前記電子写真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好適に挙げられる。
【０１３９】
＜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、公知の移送手段等が挙げられる。
【０１４０】
＜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などが挙げられる。
【０１４１】
前記画像形成装置は、前記静電潜像担持体と少なくとも前記現像手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジを備える画像形成装置であることが好ましい。
【０１４２】
以下に、図面を用いて、本発明の前記画像形成方法及び本発明の前記画像形成装置について詳細に説明するが、本発明は、これに限られるものではない。
【０１４３】
図１は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
中間転写ユニット１０における未定着像担持体としての中間転写ベルト８の下面に対向して、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋが並設されている。作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋは、各色に対応した、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ、及び、現像手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋを有する。
【０１４４】
これらの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋ、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ、及び現像手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なること以外は、同一の構造である。以下、作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、及び６Ｂｋを総称して「作像部６」と称することがある。また、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋを総称して「感光体ドラム１」と称することがある。また、現像手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋを総称して「現像手段５」と称することがある。
【０１４５】
作像部６は、潜像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された図示しない帯電手段、現像手段５、図示しないクリーニング手段等で構成されている。
【０１４６】
感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、静電潜像形成工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程）が行われ、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成される。即ち、感光体ドラム１は、不図示の駆動部によって図中、時計回り方向に回転駆動され、帯電手段の位置で表面が一様に帯電される（帯電工程）。
【０１４７】
その後、感光体ドラム１の表面は、不図示の露光部から発せられたレーザ光の照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される（静電潜像形成工程）。
【０１４８】
その後、感光体ドラム１の表面は、現像手段５との対向位置に達し、この位置で静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される（現像工程）。
【０１４９】
その後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト８及び１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程）。
【０１５０】
その後、感光体１の表面は、クリーニング手段との対向位置に達し、この位置で感光体ドラム１上に残存した未転写トナーが回収される（クリーニング工程）。
【０１５１】
クリーニング後、感光体ドラム１の表面は、図示しない除電ローラにより電位を初期化される（除電工程）。こうして、感光体ドラム１上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
【０１５２】
上述した作像プロセスは、図１に示すように、４つの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋで、それぞれ行われる。即ち、作像部６の下方に配設された不図示の露光部（光書き込み装置）から、画像情報に基づいたレーザ光が、各作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋの感光体ドラム上に向けて照射される。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。
【０１５３】
４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋにはトナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。
【０１５４】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写手段としての２次転写ローラ１９との対向位置に達する。中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像は、２次転写ニップの位置に移送された記録媒体としての転写紙Ｐ上に転写される。こうして、中間転写ベルト８上で行われる、一連の転写プロセスが終了する。
【０１５５】
装置本体１００の下部に配設された給紙部２６には、転写紙Ｐが複数枚重ねて収納されており、給紙コロ２７により１枚ずつ分離されて給紙される。給紙された転写紙Ｐは、レジストローラ対２８で一旦停止され、斜めずれを修正された後レジストローラ対２８により所定のタイミングで２次転写ニップに向けて移送される。そして、上記のように、２次転写ニップにおいて転写紙Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【０１５６】
２次転写ニップの位置でカラー画像を転写された転写紙Ｐは、定着部２０へ移送され、ここで、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像を定着される。定着を終えた転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９により、装置本体上面に形成された排紙部３０へ出力画像として排出され、スタックされる。こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。図１において、符号３２は、読み取り部を示している。
【０１５７】
次に、二成分現像剤調製処理及び移送処理について詳細に説明する。図２は、本発明の画像形成装置における現像手段の一例を示す斜視図である。
【０１５８】
図２に示すように、現像手段５は、感光体ドラム１上の静電潜像を現像する現像部５０と、現像部５０から離れた位置で現像剤の状態に応じた撹拌を行う撹拌部５１と、撹拌部５１にトナーを補給するためのトナーカートリッジ５２と、撹拌部５１の下方に設けられたロータリフィーダ５３と、現像剤を空気圧で移送する現像剤循環駆動源としてのエアポンプ５４などを有している。なお、図１における現像手段５は、現像部５０のみ示している。
【０１５９】
現像部５０と撹拌部５１との間は、循環路５５で接続され、ロータリフィーダ５３と現像部５０との間は、循環路５６で接続されている。トナーカートリッジ５２と撹拌部５１は、トナー補給路５７で接続され、エアポンプ５４とロータリフィーダ５３は、管路５８で接続されている。図２において、符号５９は、トナー補給駆動源としてのモータを、符号６０は、攪拌駆動源としてのモータを、符号６１は、ロータリフィーダ５３の駆動源としてのモータをそれぞれ示している。
【０１６０】
図５は、本発明の画像形成装置における現像部の断面図である。現像部５０は、図５に示すように、現像部を構成するケーシング６２と、ケーシング６２内に回転可能に支持され、螺旋状のフィンを有する移送スクリュ６３、６４と、現像ローラ６５を有している。ケーシング６２内には、攪拌部から移送された二成分現像剤が入っている。移送スクリュ６３、６４により、現像剤は、ケーシング６２内で循環移送される。移送スクリュ６３によって、現像剤が図中手前から奥側に移送され、この一部が、現像ローラ６５によって磁力で吸い上げ、吸着され、ドクターブレード６６で均一な厚さに均されてから、感光体ドラム１に接することで感光体ドラム１上の静電潜像をトナーで現像してトナー像が形成される。
【０１６１】
現像後の現像剤は、移送スクリュ６４の端部に設けられた排出口６７（図２参照）から、循環路５５を通って撹拌部５１に移送される。移送スクリュ６４の最下流に図示しないトナー濃度検知手段が設置されており、その信号を基にトナーカートリッジ５２からトナー補給が行われる。
【０１６２】
トナー補給は、モータ５９によってトナー補給路５７内の図示しないスクリュを回転させることで行われる。トナー補給は、循環経路内で撹拌部５１の入り口直前の部位で行われる。
【０１６３】
撹拌部５１では、現像後の現像剤と、補給されたトナーとが混合され適切なトナー濃度と帯電量を持つ現像剤となる。この現像剤は、撹拌部５１の下部に形成された排出口７０を通り、ロータリフィーダ５３に入る。ロータリフィーダ５３内のロータ７５（図３Ａ）の回転により、現像剤は下方に定量的に排出され、循環路５６を通り、受取口６８を介して再び現像部５０に供給される。
【０１６４】
図３Ａは、本発明の画像形成装置における攪拌部の一例を示す縦（回転軸と平行な方向）断面図であり、図３Ｂは、図３ＡのＣ−Ｃ線における水平断面図である。撹拌部５１の上面には、補給口６９が、下面には排出口７０が設けられており、攪拌部本体５１ａは、排出口７０に向かうほど径が細くなる逆円錐型の形状を有している。
【０１６５】
攪拌部本体５１ａ内の中心には、下から上に現像剤を移送する移送スクリュ７１が、その外側には回転可能な２本の攪拌部材７２が設けられており、これらの撹拌部材の回転動作によって現像剤が攪拌及び混合される。外側の撹拌部材７２と移送スクリュ７１は、モータ６０によって回転する。移送スクリュ７１は、モータ６０と直結されており、外側の撹拌部材７２は、減速ギヤ列７３ａ〜７３ｄを介して回転する。
【０１６６】
撹拌部材７２は、図３Ａに示すように、減速ギヤ列に直結された支持部７４に対して斜めに固定されている。撹拌部５１での補給口６９から、排出口７０までの移送は重力を利用している。撹拌部５１には、バッファとして常に現像剤が存在するため、未混合の現像剤がそのまま排出されることはない。
【０１６７】
ロータリフィーダ５３は、モータ６１によって回転され、放射状に延びる複数の羽根７５ａを有するロータ７５と、ロータ７５を覆うステータ７６を有している。ロータリフィーダ５３と、循環路５６及び管路５８は継手管路７７で接続されている。
【０１６８】
図４は、撹拌部５１における攪拌時の現像剤の流れを表す断面図である。移送スクリュ７１の回転によって矢印Ａの向きに下から上に持ち上げられた現像剤は、外側を回転する撹拌部材７２の回転に伴い矢印Ｂの向きに移動し、再び移送スクリュ７１の周囲に寄せ集められる。このように撹拌部５１では、絶えず現像剤が対流している。この対流により、容器内（攪拌部本体５１ａ内）全体が均一に混合される仕組みである。
【０１６９】
トナーの帯電は、トナーとキャリアの摩擦によって付与されるため、帯電量をすばやく得るためにはトナーとキャリアの接触確率を上げることが重要である。本発明者らの検討によって、撹拌部５１内で現像剤が対流することにより接触確率が上がり、かつ、現像剤へのダメージも少ないことがわかった。
【０１７０】
＜用途＞
本発明の画像形成方法及び画像形成装置は、トナーとキャリアとが均一に混合された一定濃度の現像剤を調製でき、現像剤にストレスを与えることなく、かつ効率よく適切な帯電量を付与することができ、一定量の現像剤を連続的に安定して効率よく現像部に移送することができるため、各種分野で使用することができ、特に、プリンタ、複写機等の電子写真法による画像形成に好適に使用することができる。
【実施例】
【０１７１】
以下に本発明の実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、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。なお、以下の実施例及び比較例において、特に明記しない限り、「部」は、「質量部」を表し、「％」は、「質量％」を表す。
【０１７２】
（製造例Ａ−１：キャリア芯材１の製造）
下記表１に示す成分比となるように、ＭｎＣＯ３、Ｍｇ（ＯＨ）２、及びＦｅ２Ｏ３粉をそれぞれ秤量し、混合して混合粉を得た。この混合粉を、加熱炉により９００℃にて３時間、大気雰囲気下で仮焼し、得られた仮焼物を室温（約２５℃）まで冷却後、解砕機で粉砕して、重量平均粒径７μｍの粉体を得た（１段目）。
【０１７３】
この粉体と、該粉体の質量に対して１％の分散剤と、水とを共に加えてスラリーとし、このスラリーをスプレードライヤに供給して造粒し、重量平均粒径約４０μｍの造粒物を得た（２段目）。
【０１７４】
この造粒物を焼成炉に装填し、窒素雰囲気下で、１，２５０℃にて５時間焼成し、得られた焼成物を室温（約２５℃）まで冷却後、解砕機で解砕し、篩い分けにより粒度調整を行った（３段目）。これにより、重量平均粒径約３５μｍの球形フェライト粒子のキャリア芯材１を得た。
このときのＳＦ−２を以下の方法で測定した結果を下記表１に示す。
【０１７５】
＜ＳＦ−２の測定＞
形状係数ＳＦ−２は、電界放射型走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）（Ｓ−８００、株式会社日立製作所製）を用い、３００倍に拡大した粒子像のうち１００個を無作為にサンプリングし、その画像情報を、インターフェースを介して、画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ ＡＰ、ニレコ社製）に導入して画像データを二値化した。この解析結果を用い、下記式（２）より算出し得られた値を形状係数ＳＦ−２と定義した。なお、ＳＦ−２の値が１００に近いほど、真円（球）であることを意味する。
【０１７６】
ＳＦ−２＝（Ｐ２／Ａ）×（１／４π）×１００ ・・・式（２）
ただし、前記式（２）において、Ｐは、芯材を２次平面に投影してできる図形の周囲長を表し、Ａは、芯材の投影面積を表す。
【０１７７】
（製造例Ａ−２：キャリア芯材２の製造）
製造例Ａ−１において、１段目で、重量平均粒径約７μｍとなるように粉砕したことに変えて、重量平均粒径約１μｍとなるように粉砕したこと以外は、製造例Ａ−１と同様の方法で、重量平均粒径約３５μｍの球形フェライト粒子のキャリア芯材２を得た。
このときのＳＦ−２を製造例Ａ−１と同様の方法で測定した結果を下記表１に示す。
【０１７８】
（製造例Ａ−３：キャリア芯材３の製造）
下記表１に示す成分比となるように、ＭｎＣＯ３、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｆｅ２Ｏ３、及びＳｒＣＯ３粉をそれぞれ秤量し、混合して混合粉を得た。この混合粉を、加熱炉により８５０℃にて１時間、大気雰囲気下で仮焼し、得られた仮焼物を室温（約２５℃）まで冷却後、解砕機で粉砕して、重量平均粒径約３μｍ以下の粉体を得た（１段目）。
【０１７９】
この粉体と、該粉体の質量に対して１％の分散剤と、水と共に加えてスラリーとし、このスラリーをスプレードライヤに供給して造粒し、重量平均粒径約４０μｍの造粒物を得た（２段目）。
【０１８０】
この造粒物を焼成炉に装填し、窒素雰囲気下で、１，１２０℃にて４時間焼成し、得られた焼成物を室温（約２５℃）まで冷却後、解砕機で解砕し、篩い分けにより粒度調整を行った（３段目）。これにより、重量平均粒径約３５μｍの球形フェライト粒子のキャリア芯材３を得た。
このときのＳＦ−２を製造例Ａ−１と同様の方法で測定した結果を下記表１に示す。
【０１８１】
（製造例Ａ−４：キャリア芯材４の製造）
製造例Ａ−３において、３段目で、造粒物の焼成温度を、１，１２０℃に変えて、１，１８０℃としたこと以外は、製造例Ａ−３と同様の方法で、重量平均粒径約３５μｍの球形フェライト粒子のキャリア芯材４を得た。
このときのＳＦ−２を製造例Ａ−１と同様の方法で測定した結果を下記表１に示す。
【０１８２】
（製造例Ａ−５：キャリア芯材５の製造）
製造例Ａ−３において、３段目で、造粒物の焼成温度を、１，１２０℃に変えて、１，０８０℃としたこと以外は、製造例Ａ−３と同様の方法で、重量平均粒径約３５μｍの球形フェライト粒子のキャリア芯材５を得た。このときのＳＦ−２を製造例Ａ−１と同様の方法で測定した結果を下記表１に示す。
【０１８３】
【表１】
【０１８４】
（製造例Ｂ−１：キャリアコート樹脂１の製造）
撹拌機付きフラスコにトルエン３００ｇを投入して、窒素ガス気流下で９０℃まで昇温した。次いで、これに、ＣＨ２＝ＣＭｅ−ＣＯＯ−Ｃ３Ｈ６−Ｓｉ（ＯＳｉＭｅ３）３（式中、Ｍｅはメチル基である。）で示される３−メタクリロキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン８４．４ｇ（２００ｍｍｏｌ：サイラプレーン ＴＭ−０７０１Ｔ／チッソ株式会社製）、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン ３９ｇ（１５０ｍｍｏｌ）、メタクリル酸メチル６５．０ｇ（６５０ｍｍｏｌ）、及び２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル０．５８ｇ（３ｍｍｏｌ）の混合物を１時間かけて滴下した。
【０１８５】
滴下終了後、更に２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル０．０６ｇ（０．３ｍｍｏｌ）をトルエン１５ｇに溶解した溶液を加え（２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリルの合計量０．６４ｇ＝３．３ｍｍｏｌ）、９０℃〜１００℃にて３時間混合し、ラジカル共重合させ、下記構造式（１）で表されるメタクリル系共重合体を得た。これをキャリアコート樹脂１とした。
【０１８６】
得られたキャリアコート樹脂１の重量平均分子量は、３３，０００であった。次いで、このキャリアコート樹脂１溶液の不揮発分が２５％になるようにトルエンで希釈した。このようにして得られたキャリアコート樹脂１の粘度は、８．８ｍｍ２／ｓであり、比重は、０．９１であった。
なお、重量平均分子量、不揮発分、粘度、及び比重は、以下の方法で測定した。
【化５】
ただし、前記構造式（１）において、Ｒ１は、メチル基を表し、Ｒ２は、メチル基を表し、Ｒ３は、メチル基を表し、Ｒ４は、メチル基を表し、ｍは、３を表し、Ｘ、Ｙ、及びＺは、モル比を表す。前記Ｘは、２０モル％であり、前記Ｙは、１５モル％であり、前記Ｚは、６５モル％であり、（Ｙ＋Ｚ）＝８０である。
【０１８７】
＜不揮発分の測定方法＞
不揮発分は、１ｇのキャリアコート樹脂をアルミ皿に秤取り、１５０℃で１時間加熱した後の質量を測定して、下記式（３）に従って算出した。
不揮発分（％）＝（加熱前の質量−加熱後の質量）×１００／加熱前の質量 ・・・式（３）
【０１８８】
＜重量平均分子量の測定方法＞
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて標準ポリスチレン換算で求めた。
【０１８９】
＜粘度の測定方法＞
粘度は、２５℃にてＪＩＳ−Ｋ２２８３に準じて測定した。
【０１９０】
＜比重の測定方法＞
比重は、２５℃にてＪＩＳ−Ｋ００６１に準じて測定した。
【０１９１】
（製造例Ｃ−１：導電性粒子１の製造）
数平均粒径０．０２μｍの酸化スズ微粉末をエタノールに浸漬した後、窒素雰囲気下で加熱し、２５０℃の温度下で１時間保持することによって表面改質処理を行い、導電性粒子１を得た。
得られた導電性粒子１の体積固有抵抗値及び数平均粒径を以下の方法で測定した結果を下記表２に示す。
【０１９２】
＜体積固有抵抗値の測定方法＞
体積固有抵抗値（電気抵抗値）は、図９に示すセルを用いて測定した。具体的には、表面積２．５ｃｍ×４ｃｍの電極１ａ及び電極１ｂを、０．２ｃｍの距離を隔てて収容したフッ素樹脂製容器２からなるセルに、粉体３を充填し、落下高さ１ｃｍ、タッピングスピード３０回／分間で、１０回のタッピングを行った。次に、電極１ａ及び１ｂの間に１，０００Ｖの直流電圧を印加して３０秒間後の抵抗値ｒ［Ω］を、ハイレジスタンスメーター４３２９Ａ（日本ヒューレット・パッカード株式会社製）を用いて測定し、下記式（４）より算出した。
体積固有抵抗値（Ωｃｍ）＝ｒ×（２．５×４）／０．２ ・・・式（４）
【０１９３】
＜数平均粒径の測定方法＞
導電性微粒子の一次粒子径測定法は、以下手順に従い行った。
１００ｍＬ容器にトルエンを１０ｍＬ入れ、測定する試料（分散液）を１ｍＬ加え、超音波洗浄機で２分間攪拌した。次いで、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置（商品名：ＬＡ−９５０Ｖ２、株式会社堀場製作所製））にて下記測定条件で粒子径を測定した。
［測定条件］
透過率（青色バー）：８５±５％
屈折率：測定粉体（２．０００）、溶媒（１．４９６）
測定方法：バッチ式セル測定
【０１９４】
（製造例Ｃ−２：導電性粒子２の製造）
製造例Ｃ−１において、数平均粒径０．０２μｍの酸化スズ微粉末に代えて、数平均粒径０．３μｍの酸化スズ微粉末を用いたこと以外は、製造例Ｃ−２と同様の方法で導電性粒子２を得た。得られた導電性粒子２の体積固有抵抗値及び数平均粒径を製造例Ｃ−１と同様の方法で測定した結果を下記表２に示す。
【０１９５】
（製造例Ｃ−３：導電性粒子３の製造）
数平均粒径０．３μｍの酸化アルミニウム微粉末１００ｇを水１Ｌに分散させ懸濁液とし、この懸濁液とを７０℃に加温した。加温した懸濁液に、塩化第二錫１００ｇ及び五酸化リン３ｇを２Ｎ塩酸１Ｌに溶かした溶液と、１２％アンモニア水とを、懸濁液のｐＨが７〜８になるように２時間かけて滴下した。滴下後、懸濁液を濾過して洗浄し、得られたケーキを１１０℃で乾燥した。次にこの乾燥粉末を窒素気流中で５００℃にて１時間処理し、導電性粒子３を得た。得られた導電性粒子３の体積固有抵抗値及び数平均粒径を製造例Ｃ−１と同様の方法で測定した結果を下記表２に示す。
【０１９６】
（製造例Ｃ−４：導電性粒子４の製造）
数平均粒径０．３μｍの酸化アルミニウム微粉末１００ｇを水１Ｌに分散させ懸濁液とし、この懸濁液を７０℃に加温した。加温した懸濁液に、塩化第二錫１１．６ｇを２Ｎ塩酸１Ｌに溶かした溶液と、１２％アンモニア水とを、懸濁液のｐＨが７〜８になるように４０分間かけて滴下した。続いて、塩化インジウム３６．７ｇ及び塩化第二スズ５．４ｇを２Ｎ塩酸４５０ｍＬに溶かした溶液と、１２％アンモニア水とを、懸濁液のｐＨが７〜８になるように１時間かけて滴下した。滴下後、懸濁液を濾過して洗浄し、得られたケーキを１１０℃で乾燥した。次にこの乾燥粉末を窒素気流中で５００℃にて１時間処理し、導電性粒子４を得た。得られた導電性粒子４の体積固有抵抗値及び数平均粒径を製造例Ｃ−１と同様の方法で測定した結果を下記表２に示す。
【０１９７】
【表２】
【０１９８】
（製造例Ｄ−１：キャリア１の製造）
キャリアコート樹脂２としてのシリコーン樹脂溶液（ＳＲ２４１１、東レダウコーニング社製 固形分２０重量％）１００部、導電性粒子１ ３０部、触媒としてチタンジイソプロポキシビス（エチルアセトアセテート）（ＴＣ−７５０、マツモトファインケミカル株式会社製）４部、及びアミノシラン（ＳＨ６０２０、東レダウコーニング製）０．２０部を混合した後トルエンで希釈し、固形分１０％の樹脂溶液を得た。
【０１９９】
これをキャリア芯材１の表面に、キャリアコート層の平均膜厚が０．３０μｍとなるように、流動床型コーティング装置を使用して、流動槽内の温度を７０℃に制御して塗布し、乾燥した。次いで、電気炉中で、１８０℃にて２時間焼成し、室温（約２５℃）まで冷却後、目開き６３μｍの篩を用いて解砕し、キャリアコート層を有するキャリア１を得た。このキャリア１の体積固有抵抗値を、前記キャリア芯材の体積固有抵抗値の測定方法と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。なお、キャリアコート層の膜厚は、以下に示す方法で測定した。
【０２００】
＜膜厚の測定方法＞
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、キャリアの断面を観察して、キャリアコート層の平均膜厚を測定した。
【０２０１】
（製造例Ｄ−２：キャリア２の製造）
製造例Ｄ−１において、キャリア芯材１に代えて、キャリア芯材４を用いたこと以外は、製造例Ｄ−１と同様の方法でキャリア２を得た。キャリア２の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２０２】
（製造例Ｄ−３：キャリア３の製造）
製造例Ｄ−１において、キャリア芯材１に代えて、キャリア芯材４を用い、導電性粒子１に代えて、導電性粒子２を用いたこと以外は、製造例Ｄ−１と同様の方法でキャリア３を得た。キャリア３の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２０３】
（製造例Ｄ−４：キャリア４の製造）
製造例Ｄ−１において、キャリア芯材１に代えて、キャリア芯材３を用いたこと以外は、製造例Ｄ−１と同様の方法でキャリア４を得た。キャリア４の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２０４】
（製造例Ｄ−５：キャリア５の製造）
製造例Ｄ−４において、導電性粒子１に代えて、導電性粒子２を用いたこと以外は、製造例Ｄ−４と同様の方法でキャリア５を得た。キャリア５の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２０５】
（製造例Ｄ−６：キャリア６の製造）
製造例Ｄ−４において、導電性粒子１に代えて、導電性粒子３を用いたこと以外は、製造例Ｄ−４と同様の方法でキャリア６を得た。キャリア６の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２０６】
（製造例Ｄ−７：キャリア７の製造）
製造例Ｄ−４において、導電性粒子１に代えて、導電性粒子４を用いたこと以外は、製造例Ｄ−４と同様の方法でキャリア７を得た。キャリア７の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２０７】
（製造例Ｄ−８：キャリア８の製造）
製造例Ｂ−１で得られたキャリアコート樹脂１ １００部、導電性粒子４ ３７部、触媒としてチタンジイソプロポキシビス（エチルアセトアセテート）（ＴＣ−７５０、マツモトファインケミカル株式会社製）５部、及びアミノシラン（ＳＨ６０２０、東レダウコーニング製）０．２５部を混合した後トルエンで希釈し、固形分１０％の樹脂溶液を得た。
【０２０８】
これをキャリア芯材３の表面に、キャリアコート層の平均膜厚が０．３０μｍとなるように、流動床型コーティング装置を使用して、流動槽内の温度を７０℃に制御して塗布し、乾燥した。次いで、電気炉中で、１８０℃にて２時間焼成し、室温（約２５℃）まで冷却後、目開き６３μｍの篩を用いて解砕し、キャリアコート層を有するキャリア８を得た。キャリア８の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
なお、キャリアコート層の平均膜厚は、製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した。
【０２０９】
（製造例Ｄ−９：キャリア９の製造）
製造例Ｂ−１で得られたキャリアコート樹脂１ １０部、キャリアコート樹脂２としてのシリコーン樹脂溶液（ＳＲ２４１１、東レダウコーニング社製 固形分２０重量％）９０部、導電性粒子４ ３２部、触媒としてチタンジイソプロポキシビス（エチルアセトアセテート）（ＴＣ−７５０、マツモトファインケミカル株式会社製）４部、及びアミノシラン（ＳＨ６０２０、東レダウコーニング製）０．２１部を混合した後トルエンで希釈し、固形分１０％の樹脂溶液を得た。
【０２１０】
これをキャリア芯材３の表面に、キャリアコート層の平均膜厚が０．３０μｍとなるように、流動床型コーティング装置を使用して、流動槽内の温度を７０℃に制御して塗布し、乾燥した。次いで、電気炉中で、１８０℃にて２時間焼成し、室温（約２５℃）まで冷却後、目開き６３μｍの篩を用いて解砕し、キャリアコート層を有するキャリア９を得た。キャリア９の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
なお、キャリアコート層の平均膜厚は、製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した。
【０２１１】
（製造例Ｄ−１０：キャリア１０の製造）
製造例Ｄ−１において、キャリア芯材１に代えて、キャリア芯材２を用いたこと以外は、製造例Ｄ−１と同様の方法でキャリア１０を得た。キャリア１０の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２１２】
（製造例Ｄ−１１：キャリア１１の製造）
製造例Ｄ−３において、キャリア芯材４に代えて、キャリア芯材２を用いたこと以外は、製造例Ｄ−３と同様の方法でキャリア１１を得た。キャリア１１の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２１３】
（製造例Ｄ−１２：キャリア１２の製造）
製造例Ｄ−１において、キャリア芯材１に代えて、キャリア芯材５を用いたこと以外は、製造例Ｄ−１と同様の方法でキャリア１２を得た。キャリア１２の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２１４】
【表３】
【０２１５】
（製造例Ｅ−１：トナー１の製造）
下記組成のトナー材料を、ヘンシェルミキサーにより十分混合した後、２軸式押出し機にて溶融混練し、混練物を圧延冷却した。放冷後、カッターミルで粗粉砕し、次いでジェット気流式微粉砕機で微粉砕し、更に風力分級機を用いて分級し、重量平均粒径７．４μｍのトナー母体粒子を得た。
更に、このトナー母体粒子１００部に対して、疎水性シリカ微粒子（Ｒ９７２、日本アエロジル株式会社製）１．０部を加え、ヘンシェルミキサーで混合して、トナー１を得た。
【０２１６】
［トナー材料の組成］
・ポリエステル樹脂 １００部
［重量平均分子量（Ｍｗ）１８，０００、数平均分子量（Ｍｎ）４，０００、ガラス転移点（Ｔｇ）５９℃、軟化点１２０℃、花王株式会社製］
・離型剤（カルナウバワックス、東亜化成株式会社製） ５部
・カーボンブラック（＃４４、三菱化学株式会社製） １０部
・含フッ素４級アンモニウム塩 ４部
【０２１７】
（実施例１）
図３Ａ及び図３Ｂに示す攪拌部と、図５に示す現像部とを有する図２に示す現像手段を設けた図１に示す画像形成装置を用いて画像形成を行った。
即ち、製造例Ｄ−１で得られたキャリア１ ９３部に対し、製造例Ｅ−１で得られたトナー１ ７部を攪拌部５１に添加し、２０分間攪拌して現像剤１を作製した（二成分現像剤調製処理）。
【０２１８】
次に、攪拌部５１で攪拌した現像剤１を、ロータリフィーダ５３で排出し、エアポンプ５４からの空気圧で排出された現像剤１を循環路５６内を移送させ（移送処理）、現像部５０により、画像面積２０％のチャートにて１０万枚のランニング（現像）を以下の条件で行った。なお、ランニング中は、現像剤１を循環させ、撹拌部５１で初期の帯電量Ｑ１、初期の体積固有抵抗値Ｒ１、及び初期の流動性エネルギー量を維持した。
【０２１９】
［現像条件］
・現像ギャップ（感光体−現像スリーブ）：０．３ｍｍ
・ドクターギャップ（現像スリーブ−ドクター）：０．６５ｍｍ
・感光体線速度：２００ｍｍ／秒間
・（現像スリーブ線速度）／（感光体線速度）：１．８０
・書込み密度：６００ｄｐｉ
・帯電電位（Ｖｄ）：−６００Ｖ
・画像部（ベタ原稿）にあたる部分の感光後の電位：−１００Ｖ
・現像バイアス：ＤＣ −５００Ｖ／交流バイアス成分：２ＫＨｚ、−１００Ｖ〜−９００Ｖ、５０％ｄｕｔｙ
【０２２０】
二成分現像剤調製処理後、移送処理前の現像剤１の一部を攪拌部５１から採取し、下記に示す方法で初期の帯電量の測定、初期の体積固有抵抗値、及び初期の流動性エネルギー量の測定を行った。
また、ランニング（現像）中の現像剤の移送性、並びに、ランニング終了後の現像剤の耐久性として、帯電量変化及び抵抗変化を以下の評価方法で評価した。結果を併せて下記表４に示す。
【０２２１】
＜初期の帯電量、初期の体積固有抵抗値、及び初期の流動性エネルギー量の測定＞
−現像剤の初期の帯電量の測定方法−
現像剤の初期の帯電量は、ブローオフ装置（ＴＢ−２００、東芝ケミカル社製）を用いて測定し、これを現像剤の初期の帯電量Ｑ１とした。
【０２２２】
−現像剤の初期の体積固有抵抗値の測定方法−
現像剤の初期の体積固有抵抗値は、前記キャリア芯材の体積固有抵抗値測定方法に記載した方法と同様の方法で体積固有抵抗値を測定した。キャリアの初期の体積固有抵抗値をＲ１とした。
【０２２３】
−現像剤の初期の流動性エネルギー量の測定方法−
現像剤の流動性エネルギー量は、パウダーレオメーター（ＦＴ４、ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を用いて以下の方法で測定した。
まず、内径２５ｍｍ、高さ５９ｍｍの２５ｍＬ容量の円筒状の第１の容器の上に、内径２５ｍｍ、高さ２２ｍｍの円筒状の第２の容器を載せ、該第１の容器と該第２の容器とが分離可能なスプリット容器に、現像剤を充填した。
【０２２４】
次に、スプリット容器に回転翼（直径２３．５ｍｍ径ブレード、ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）をセットしたものをパウダーレオメーターにセットし、回転翼の先端部の周速４０ｍｍ／秒間、回転翼の進入角度−５°で、スプリット容器を上（回転軸に対して垂直な方向）から見たとき、右回りの回転方向で回転させ、かつ、回転軸と平行な方向に上下運動させながらコンディショニングを行った。この操作は、合計４回実施した。
【０２２５】
コンディショニングが終了後、スプリット容器の第２の容器の上端部を静かに動かし、第１の容器の高さ５９ｍｍの位置で現像剤をすり切り、２５ｍＬ容量を満たす現像剤を得た。これを、測定に用いる、内径２５ｍｍ、高さ８０ｍｍの３５ｍＬ容量の第３の容器に移した。前記第３の容器内で、前記同様の条件（回転翼の先端部の周速４０ｍｍ／秒間、回転翼の進入角度−５°）で、１回コンディショニングを行った。
【０２２６】
次に、前記第３の容器の底面に通気測定キット（ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を装着し、通気速度０．８ｍｍ／秒間で空気を通気しながら、回転翼の先端部の周速１００ｍｍ／秒間、回転翼の進入角度−１０°で、前記コンディショニング時と逆方向（回転軸に対して垂直な方向から見たとき、左回りの回転方向）で回転させながら、回転翼を前記第３の容器に充填された現像剤に該回転翼の回転軸と平行な方向（第３の容器の高さ方向）に、進入距離５０ｍｍで進入させ、そのときの回転トルクと垂直荷重を測定し、進入距離に対しするエネルギー勾配（ｍＪ／ｍｍ）を求め、該エネルギー勾配を積分して得られた面積を流動性エネルギー量として求めた。
なお、コンディショニング及びエネルギー測定の操作のサイクルは、５回行い、５回の平均値の結果を下記表４に示す。
【０２２７】
＜現像剤の移送性、帯電低下量、及び抵抗変化量の評価＞
−現像剤の移送性の評価−
現像剤の移送性は、１０万枚のランニング中の現像部の現像剤不足による異常発生回数を確認し、下記評価基準に基づき評価した。
［評価基準］
◎：異常発生回数が０回（異常の発生なし）
○：異常発生回数が１回〜１０回
×：異常発生回数が１１回以上
なお、◎及び○を合格とした。
【０２２８】
−帯電低下量の評価−
ランニング後の現像剤からトナーを除去することにより得られたキャリア ９３部に、製造例Ｅ−１で得られたトナー１ ７部を加え、図３Ａ及び図３Ｂに示す攪拌部５１に添加して２０分間攪拌し現像剤を摩擦帯電させ、この帯電した現像剤を、ブローオフ装置（ＴＢ−２００、東芝ケミカル社製）を用いて測定した。
現像剤の初期の帯電量をＱ１とし、ランニング後の現像剤の帯電量をＱ２としたとき、これらの差（Ｑ１−Ｑ２）を用いて下記評価基準に基づき評価した。
［評価基準］
◎：差（Ｑ１−Ｑ２）が５未満
○：差（Ｑ１−Ｑ２）が５以上１０以下
×：差（Ｑ１−Ｑ２）が１０を超えた
なお、◎及び○を合格とした。
【０２２９】
−抵抗変化量の評価−
ブローオフ装置（ＴＢ−２００、東芝ケミカル社製）を用いてランニング後の現像剤からトナーを除去することにより得られたキャリアについて、前記キャリア芯材の体積固有抵抗値測定方法に記載した方法と同様の方法で体積固有抵抗値を測定した。
キャリアの初期の体積固有抵抗値をＲ１とし、ランニング後のキャリアの体積固有抵抗値をＲ２としたとき、これらの常用対数の差の絶対値（｜ＬｏｇＲ１−ＬｏｇＲ２｜）を用いて下記評価基準に基づき評価した。
［評価基準］
◎：絶対値（｜ＬｏｇＲ１−ＬｏｇＲ２｜）が２未満
○：絶対値（｜ＬｏｇＲ１−ＬｏｇＲ２｜）が２以上３以下
×：絶対値（｜ＬｏｇＲ１−ＬｏｇＲ２｜）が３を超えた
なお、◎及び○を合格とした。
【０２３０】
（実施例２〜９、比較例１〜３）
実施例１の二成分現像剤調製処理において、製造例Ｄ−１で得られたキャリア１に代えて、下記表４に示す製造例Ｄ−２〜Ｄ−１１で得られたキャリア２〜１１をそれぞれ用いたこと以外は、実施例１と同様の方法で実施例２〜９及び比較例１〜３の現像剤２〜１２を作製し、実施例１と同様の方法でそれぞれランニング（現像）を行った。
【０２３１】
現像剤２〜１２について、それぞれ実施例１と同様の方法で現像剤の初期の帯電量の測定、現像剤の初期の体積固有抵抗値の測定、及び現像剤の流動性エネルギー量の測定を行った。
また、実施例２〜９及び比較例１〜３のランニング（現像）中の現像剤の移送性、並びに、ランニング終了後の現像剤の耐久性として、帯電量変化及び抵抗変化を、それぞれ実施例１と同様の方法で評価した。結果を併せて下記表４に示す。
【０２３２】
【表４】
【０２３３】
表４の結果より、比較例１及び２では、現像剤のパウダーレオメーターの流動性エネルギー量が３０ｍＪよりも低く、流動性が高いために現像剤間に空気漏れが発生し、移送処理において、管内を移送する際に現像剤の移送量にバラツキが生じるため、現像剤の移送性が安定しなかった。一方、実施例１〜９は、パウダーレオメーターの流動性エネルギー量を３０ｍＪ〜７０ｍＪにすることで、現像剤の移送性が安定化した。
【０２３４】
また、比較例３は、パウダーレオメーターの流動性エネルギー量が７０ｍＪを超えていたため、帯電量が低下し、更に現像剤へのストレスが大きくなり抵抗変化量が大きかった。一方、実施例１〜９は、現像剤へのストレスを減らすことによりトナースペントを減らすことができ、帯電量の低下を抑制することができた。
【０２３５】
抵抗が変化する原因は、キャリアの被覆膜の磨耗、キャリアへのトナーのスペント、キャリアの被覆膜からの粒子の脱離等であるため、トナースペントを減らすことで、抵抗の変化も抑制することができた。
【０２３６】
本発明の画像形成方法及び画像形成装置は、トナーとキャリアとが均一に混合された一定濃度の現像剤を調製でき、現像剤にストレスを与えることなく、かつ効率よく適切な帯電量を付与することができ、一定量の現像剤を連続的に安定して効率よく現像部に移送することができるため、各種分野で使用することができ、特に、プリンタ、複写機等の電子写真法による画像形成に好適に使用することができる。
【符号の説明】
【０２３７】
１ 感光体ドラム
１ａ 電極
１ｂ 電極
１Ｙ 感光体ドラム（イエロー）
１Ｍ 感光体ドラム（マゼンタ）
１Ｃ 感光体ドラム（シアン）
１Ｂｋ 感光体ドラム（ブラック）
２ フッ素樹脂製容器
３ 粉体
４ ブレード
５ 現像手段
５Ｙ 現像手段（イエロー）
５Ｍ 現像手段（マゼンタ）
５Ｃ 現像手段（シアン）
５Ｂｋ 現像手段（ブラック）
６ 作像部
６Ｙ 作像部（イエロー）
６Ｍ 作像部（マゼンタ）
６Ｃ 作像部（シアン）
６Ｂｋ 作像部（ブラック）
８ 中間転写ベルト
９Ｙ １次転写バイアスローラ（イエロー）
９Ｍ １次転写バイアスローラ（マゼンタ）
９Ｃ １次転写バイアスローラ（シアン）
９Ｂｋ １次転写バイアスローラ（ブラック）
１０ 中間転写ユニット
１９ ２次転写ローラ
２０ 定着部
２６ 給紙部
２７ 給紙コロ
２８ レジストローラ対
２９ 排紙ローラ対
３０ 排紙部
３２ 読み取り部
５０ 現像部
５１ 攪拌部
５１ａ 攪拌部本体
５２ トナーカートリッジ
５３ ロータリフィーダ
５４ エアポンプ
５５ 循環路
５６ 循環路
５７ トナー補給路
５８ 管路
５９ トナー補給駆動源としてのモータ
６０ 攪拌駆動源としてのモータ
６１ ロータリフィーダ５３の駆動源としてのモータ
６２ ケーシング
６３ 移送スクリュ
６４ 移送スクリュ
６５ 現像ローラ
６６ ドクターブレード
６７ 排出口
６８ 受取口
６９ 補給口
７０ 排出口
７１ 移送スクリュ
７２ 攪拌部材
７３ａ 減速ギヤ列
７３ｂ 減速ギヤ列
７３ｃ 減速ギヤ列
７３ｄ 減速ギヤ列
７４ 支持部
７５ ロータ
７５ａ 羽根
７６ ステータ
７７ 継手管路
１００ 本体装置
１５０ 現像部
１６３ スクリュ
１６４ スクリュ
Ｐ 転写紙
Ｒ 回転軸
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２３８】
【特許文献１】特許第３７３４０９６号公報
【特許文献２】特開２００８−２９９２１７号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成方法及び画像形成装置、特に二成分現像剤を用いたプリンタ、複写機等に応用できる画像形成方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式や静電記録方式等の画像形成方法では、光導電性物質等の静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像に対して、帯電したトナーを付着させて可視像（トナー像）を形成して現像した後、可視像を記録媒体に転写し、これを定着して出力画像が形成される。また、現像工程で現像処理を終了し、トナーが消費された現像剤は、回収され、補給されるトナーと混合及び／又は攪拌され、再び現像工程に供される。
このような画像形成方法に用いられる現像剤は、安定したトナー画像を得るために、一定のトナー濃度及び帯電量を維持する必要がある。
【０００３】
トナー濃度は、現像工程で消費したトナーに対して、補給されるトナーの量により調整される。また、帯電は、キャリアとトナーとの混合時の摩擦帯電により付与されるため、この摩擦により調整される。
そのため、現像工程でトナーとキャリアとからなる二成分現像剤の攪拌を充分に行い、トナー濃度分布を均一化するとともに、トナーに帯電性を付与することで、トナー画像の安定化が図られる。
【０００４】
従来の画像形成方法では、図１０に示すように現像部１５０において、補給されたトナーが現像スリーブに汲み上がるまでのわずかな時間の間に、２本のスクリュ１６３、１６４の回転による攪拌効果を利用してトナーの分散及びトナーへの帯電付与を行っていた。
しかし、トナーの収支が多い場合、補給されたトナーが十分に分散せずに現像スリーブに汲み上がり、地汚れ、トナー飛散といった品質課題が発生している点が問題である。
【０００５】
この問題に対し、２本のスクリュの回転による攪拌を強くする方法が挙げられる。
しかし、攪拌を強くすると、現像剤に与えるストレスが強くなり、長期間の使用によりキャリアへのトナースペント、キャリア被膜（キャリアコート層）の削れが起こり、帯電付与能力が低下する点が問題である。
【０００６】
現像剤に高いストレスを与えずに、トナーの収支が多い場合でも、一定のトナー濃度と帯電量を維持する方法としては、現像部の外部に別途撹拌部を設け、現像部と撹拌部とを現像剤循環手段によって接続し、撹拌部で現像剤の状態に応じた低ストレス撹拌を行い、トナー濃度、帯電量を適切に調整した現像剤を現像部に供給する現像装置が提案されている（特許文献１及び２参照）。この提案の方法では、撹拌部にて調製（適正化）された現像剤は、ロータリフィーダで排出量を規制しながら、空気圧で現像部へ移送（搬送）するようになっている。
【０００７】
しかし、この方法では、管内の現像剤を、空気圧を利用して移送するため、現像剤の流動性が高いと現像剤間で空気洩れが多くなり、現像剤の移送量が十分確保できず、移送量にばらつきが発生するという問題がある。安定したトナー画像を得るためには、現像剤を現像部に、一定量を連続的に効率よく移送することが求められる。
【０００８】
したがって、トナーとキャリアとが均一に混合された一定濃度の現像剤を調製でき、現像剤にストレスを与えることなく、かつ効率よく適切な帯電量を付与することができ、一定量の現像剤を連続的に安定して効率よく現像部に移送することができる画像形成方法及び画像形成装置の提供が強く求められているのが現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、トナーとキャリアとが均一に混合された一定濃度の現像剤を調製でき、現像剤にストレスを与えることなく、かつ効率よく適切な帯電量を付与することができ、一定量の現像剤を連続的に安定して効率よく現像部に移送することができる画像形成方法及び画像形成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】
【００１０】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 静電潜像担持体を帯電させる帯電工程と、前記帯電された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、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を、該トナーと該キャリアとを攪拌して流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪとなるように調製する二成分現像剤調製処理と、攪拌後の前記二成分現像剤を定期的に排出し、空気圧を利用して現像部に移送する移送処理と、を含み、移送された前記二成分現像剤を用いて前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を前記現像部で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部材により定着させる定着工程と、を含む画像形成方法であって、前記流動性エネルギー量が、通気手段及び回転翼を有するパウダーレオメーターにおいて、通気速度０．８ｍｍ／秒間で通気しながら、前記回転翼の先端部の周速１００ｍｍ／秒間、前記回転翼の進入角度−１０°で該回転翼を回転させながら、容器に充填された前記二成分現像剤に該回転翼の回転軸と平行な方向に進入させ、前記二成分現像剤中を５０ｍｍ進入させた場合の、回転トルクと垂直荷重との総和から得られる総エネルギー量であることを特徴とする画像形成方法である。
＜２＞ 静電潜像担持体を帯電させる帯電手段と、前記帯電された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、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を、該トナーと該キャリアとを攪拌して流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪとなるように調製する二成分現像剤調製部と、攪拌後の前記二成分現像剤を定期的に排出し、空気圧を利用して現像部に移送する移送部と、を有し、移送された前記二成分現像剤を用いて前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を前記現像部で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部材により定着させる定着手段と、を有する画像形成装置であって、前記流動性エネルギー量が、通気手段及び回転翼を有するパウダーレオメーターにおいて、通気速度０．８ｍｍ／秒間で通気しながら、前記回転翼の先端部の周速１００ｍｍ／秒間、前記回転翼の進入角度−１０°で該回転翼を回転させながら、容器に充填された前記二成分現像剤に該回転翼の回転軸と平行な方向に進入させ、前記二成分現像剤中を５０ｍｍ進入させた場合の、回転トルクと垂直荷重との総和から得られる総エネルギー量であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、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、トナーとキャリアとが均一に混合された一定濃度の現像剤を調製でき、現像剤にストレスを与えることなく、かつ効率よく適切な帯電量を付与することができ、一定量の現像剤を連続的に安定して効率よく現像部に移送することができる画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置における現像手段を示す斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の一実施形態に係る画像形成装置における攪拌部を示す縦断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３ＡのＣ−Ｃ線における水平断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置における攪拌部の攪拌時の現像剤の流れを説明する断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置における現像部の概略断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、パウダーレオメーターで測定した垂直荷重と、進入距離との関係の一実施形態を示す概略説明図である。縦軸：垂直荷重、横軸：進入距離
【図６Ｂ】図６Ｂは、パウダーレオメーターで測定した回転トルクと、進入距離との関係の一実施形態を示す概略説明図である。縦軸：回転トルク、横軸：進入距離
【図７】図７は、パウダーレオメーターでの流動性エネルギー量の求め方の一実施形態を示す概略説明図である。縦軸：エネルギー勾配（ｍＪ／ｍｍ）、横軸：進入距離
【図８】図８は、パウダーレオメーターの測定に用いる回転翼の一実施形態を示す概略断面図である。
【図９】図９は、体積固有抵抗値の測定に用いるセルの一実施形態を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、従来の画像形成装置における現像部の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（画像形成方法、画像形成装置）
本発明の画像形成方法は、帯電工程と、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、必要に応じて、更に除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等のその他の工程を含む。前記現像工程は、二成分現像剤調製処理と、移送処理と、を含む。
【００１４】
本発明の画像形成手段は、静電潜像担持体と、帯電手段と、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、必要に応じて、更に除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等その他の手段を有する。前記現像手段は、二成分現像剤調製部と、移送部と、現像部と、を有する。
【００１５】
前記帯電工程は、前記帯電手段により、前記静電潜像形成工程は、前記静電潜像形成手段により、前記現像工程は、前記現像手段により、前記転写工程は、前記転写手段により、前記定着工程は、前記定着手段により、それぞれ好適に行われる。
【００１６】
以下に、本発明の前記画像形成方法の説明と併せて、本発明の前記画像形成装置について詳細に説明する。
【００１７】
＜帯電工程、帯電手段＞
前記帯電工程は、静電潜像担持体を帯電させる工程であり、前記帯電手段により好適に行われる。前記静電潜像担持体の帯電は、該静電潜像担持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。
【００１８】
前記帯電手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を有し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。
【００１９】
前記帯電手段の形状としては、ローラの他にも、磁気ブラシ、ファーブラシ等のどのような形態をとってもよく、前記画像形成装置の仕様や形態に合わせて選択することができる。
【００２０】
前記帯電手段として前記磁気ブラシを用いる場合、該磁気ブラシとしては、例えば、Ｚｎ−Ｃｕフェライト等の各種フェライト粒子を帯電手段として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって形成される。
【００２１】
前記帯電手段として前記ファーブラシを用いる場合、該ファーブラシの材質として、例えば、カーボン、硫化銅、金属又は金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属や他の導電処理された芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯電手段とすることができる。
【００２２】
前記帯電手段としては、前記接触式の帯電手段に限定されるものではないが、帯電手段から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られるので、接触式の帯電手段を用いることが好ましい。
【００２３】
＜静電潜像形成工程、静電潜像形成手段＞
前記静電潜像形成工程は、前記帯電工程で帯電された静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程であり、前記静電潜像形成手段により好適に行われる。
【００２４】
前記静電潜像担持体（以下、「感光体」、「像担持体」と称することがある。）の材質、形状、構造、大きさなどについては、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が好ましい。
【００２５】
前記アモルファスシリコン感光体としては、例えば、支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を有する感光体（以下、「ａ−Ｓｉ系感光体」と称することがある。）を用いることができる。これらの中でも、プラズマＣＶＤ法、即ち、原料ガスを直流又は高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適である。
【００２６】
前記静電潜像の形成は、例えば、前記帯電工程で帯電された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、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、前記感光体の表面を像様に露光する露光手段などが挙げられる。
【００２７】
前記露光手段としては、前記帯電手段により帯電された前記感光体の表面に、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、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系等の各種露光手段などが挙げられる。
【００２８】
前記露光手段に用いられる光源としては、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、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の発光物全般などが挙げられる。
【００２９】
また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルター等の各種フィルターを用いることもできる。
なお、本発明においては、前記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。
【００３０】
＜現像工程、現像手段＞
前記現像工程は、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いて前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像部で現像して可視像を形成する工程であり、前記現像手段により好適に行われる。前記現像工程は、二成分現像剤調製処理と、移送処理と、を少なくとも含み、必要に応じて、更にその他の処理を含む。
【００３１】
前記現像手段としては、二成分現像剤調製部と、移送部と、現像部と、を少なくとも有し、必要に応じて、更にその他の部材を有する。
前記二成分現像剤調製処理は、前記二成分現像剤調製部により、前記移送処理は、前記移送部により好適に行われる。
【００３２】
＜＜二成分現像剤調製処理、二成分現像剤調製部＞＞
前記二成分現像剤調製処理は、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤（以下、「現像剤」と称することがある。）を、該トナーと該キャリアとを攪拌して流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪとなるように調製する処理であり、前記二成分現像剤調製部により好適に行われる。
【００３３】
本発明において、前記流動性エネルギー量とは、現像剤の流動性を示すエネルギー量であり、通気手段及び回転翼を有するパウダーレオメーターにおいて、通気速度０．８ｍｍ／秒間で通気しながら、前記回転翼の先端部の周速１００ｍｍ／秒間、前記回転翼の進入角度−１０°で該回転翼を回転させながら、容器に充填された前記二成分現像剤に該回転翼の回転軸と平行な方向に進入させ、前記二成分現像剤中を５０ｍｍ進入させた場合の、回転トルクと垂直荷重との総和から得られる総エネルギー量を意味する。
【００３４】
前記流動性エネルギー量は、３０ｍＪ〜７０ｍＪであるが、４０ｍＪ〜７０ｍＪが好ましい。前記流動性エネルギー量が７０ｍＪを超えると、現像剤の流動性が低いため、撹拌部内での現像剤の対流が悪くなることで現像剤同士の接触確率が下がり、十分な帯電性が得られないことや、攪拌ストレスに対するキャリアへの負荷が大きくなり、したがって、現像剤へのストレスも大きくなるため、静電潜像担持体へのスペントが発生することなどがある。また、前記流動性エネルギー量が３０ｍＪ未満であると、現像剤の流動性が高いため、現像剤間に空気漏れが発生し、移送処理で移送する際に移送量にバラツキが生じることや、静電潜像担持体とクリーニングブレードとの間における現像剤のすり抜けが発生し、異常画像が発生することなどがある。
一方、前記現像剤の前記流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪであると、後述する移送処理において、現像剤の排出量を安定化することができる点で好ましい。
【００３５】
−流動性の測定方法−
前記現像剤の流動性エネルギー量は、パウダーレオメーターにより、以下の方法で測定される。本発明において、前記パウダーレオメーターは、ＦＴ４（ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を用いる。
【００３６】
パウダーレオメーターは、充填した粒子中を回転翼が螺旋状に回転することによって得られる回転トルクと垂直荷重とを同時に測定して、流動性を直接的に求める粒子流動性測定装置である。回転トルクと垂直荷重の両方を測定することで、粉体自身の特性や外部環境の影響を含めた流動性について、高感度に検出することができる。また、粒子の充填の状態を一定とした上で測定を行うため、再現性の良好なデータを得ることができる。
【００３７】
前記回転翼は、図８に示すようなプロペラ型のものを用いる。このような回転翼は、ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製より入手でき、回転軸Ｒを中心として２枚翼プロペラ型の直径２３．５ｍｍ径ブレード４を有するものが好ましい。
【００３８】
−−充填−−
まず、測定対象の現像剤をスプリット容器に充填する。前記スプリット容器は、内径２５ｍｍ、高さ５９ｍｍの２５ｍＬ容量の円筒状の第１の容器の上に、内径２５ｍｍ、高さ２２ｍｍの円筒状の第２の容器を載せ、該第１の容器と該第２の容器とが分離可能なものを用いる。ここで、スプリット容器の高さとは、回転軸と平行な方向の長さを意味する。
【００３９】
前記スプリット容器に現像剤を充填する際は、後述するコンディショニングにより該現像剤の嵩が小さくなるため、できる限り多量に充填することが重要である。
なお、測定時に外的環境要因によって誤差が生じないよう、温度２２℃、相対湿度５０％の状態で、１時間以上放置してから測定することが好ましい。
【００４０】
−−コンディショニング−−
次に、測定対象の現像剤の流動状態を常に均一にする目的でコンディショニングを行うことが好ましい。測定値（流動性エネルギー量）のバラツキを少なく制御するためには、常に一定の体積の粉体を得ることが重要である。したがって、コンディショニングにより安定した測定値を得ることができる。
【００４１】
コンディショニングでは、前記スプリット容器に充填した現像剤にストレスを与えないよう、該現像剤からの抵抗を受けない回転方向で回転翼を緩やかに攪拌して、過剰の空気や部分的ストレスのほとんどを除去し、現像剤を均一化な状態にする。
前記現像剤からの抵抗を受けない回転方向とは、測定時の回転方向とは逆の回転方向であり、スプリット容器を上（回転軸に対して垂直な方向）から見たとき、右回りの回転方向である。
【００４２】
具体的なコンディショニング条件は、前記回転翼の先端部の周速４０ｍｍ／秒間、前記回転翼の進入角度＋５°で、スプリット容器内のプロペラ型の回転翼を回転させ、現像剤を攪拌する。前記回転翼は、回転すると同時に、回転軸と平行な方向に上下運動するため、該回転翼の先端部は、螺旋を描くことになる。
前記「進入角度」とは、前記プロペラ型の回転翼の先端が描く螺旋経路の角度を意味する。
前記コンディショニングの回数としては、４回とする。
【００４３】
コンディショニングが終了した後、スプリット容器の第２の容器の上端部を静かに動かし、第１の容器の高さ５９ｍｍの位置で現像剤をすり切り、２５ｍＬ容量を満たす現像剤を得る。これを、測定に用いる、内径２５ｍｍ、高さ８０ｍｍの３５ｍＬ容量の第３の容器に移す。
前記第３の容器内で、測定前に、前記同様の条件（回転翼の先端部の周速４０ｍｍ／秒間、回転翼の進入角度＋５°）で、少なくとも１回コンディショニングを行うことが好ましい。
【００４４】
−−流動性エネルギー量の測定−−
前記第３の容器の底面に通気手段を装着し、通気速度０．８ｍｍ／秒間で空気を通気し、かつ、前記回転翼の先端部の周速１００ｍｍ／秒間、前記回転翼の進入角度−１０°で該回転翼を回転させながら、前記第３の容器に充填された現像剤に該回転翼の回転軸と平行な方向（第３の容器の高さ方向）に進入させ、該現像剤中を５０ｍｍ進入（移動）させた場合（以下、「進入距離」と称することがある。）の、回転トルクと垂直荷重を測定する。
このとき、前記回転翼の回転方向は、前記コンディショニング時と逆方向、即ち、容器を上（回転軸に対して垂直な方向）から見たとき、左回りである。
【００４５】
ここで、通気速度０．８ｍｍ／秒間、回転翼の進入角度−１０°の条件で測定するのは、後述する移送処理で、二成分現像剤調製処理の終了後に排出された現像剤を、空気圧を利用して現像部に移送する現像剤の移送性と強い相関があるためである。
なお、前記通気手段としては、通気測定キット（商品名：Ａｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を用いることができる。
【００４６】
前記回転翼の進入距離（５０ｍｍ）の起算位置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記第３の容器に充填された現像剤における、充填表面から容器の高さ方向（回転軸と平行な方向）への進入距離であってもよく、充填表面から一定距離進入した位置から容器の高さ方向（回転軸と平行な方向）への進入距離であってもよい。
【００４７】
次に、前記進入距離と、垂直荷重又は回転トルクとの関係について、図面を用いて説明する。図６Ａは、パウダーレオメーターで測定した垂直荷重と、進入距離との関係の一例を示す概略説明図であり、図６Ｂは、パウダーレオメーターで測定した回転トルクと、進入距離との関係の一例を示す概略説明図である。
【００４８】
図６Ａ及び図６Ｂにおいて、Ｈ１は、進入距離の起算位置を表し、Ｈ２は、進入距離（回転翼が進入後の到達点、即ち起算位置から５０ｍｍの位置（深さ））を表す。
【００４９】
また、図７は、パウダーレオメーターでの流動性エネルギー量の求め方の一例を示す概略説明図であり、回転トルクと垂直荷重から、進入距離（深さ）Ｈに対してのエネルギー勾配（ｍＪ／ｍｍ）を求めたものである。
【００５０】
図７のエネルギー勾配を積分して得られた面積（図７の曲線下線部の面積（斜線部の総面積））が、流動性エネルギー量（ｍＪ）となる。本発明では、第３の容器の底面からの高さ（回転軸方向の長さ）５ｍｍ〜５５ｍｍの区間を積分して流動性エネルギー量（総エネルギー量）を求める。
【００５１】
なお、本発明では、前記流動性の測定方法において、誤差による影響を少なくするため、前記コンディショニング及び前記流動性エネルギー量の測定の操作のサイクルを５回行ったときの平均値を、本発明で定義する流動性エネルギー量（ｍＪ）とする。
【００５２】
このような流動性を有する現像剤は、現像部とは別に設けられた攪拌部でトナーとキャリアとが攪拌されることにより調製され、調製された現像剤は、後述する移送処理により前記攪拌部から定期的に排出され、現像部へ移送される。
【００５３】
本発明の画像形成方法において、前記現像剤が前記流動性エネルギー量を有し、適度な流動性を有することにより、移送処理において現像剤の移送量にバラツキが生じることや、現像剤に摩擦等によるストレスを与えることなく十分な帯電性を付与することができる。
【００５４】
前記攪拌部は、現像部とは別に設けられた部材である。攪拌部を現像部とは別に設けることで、トナーの収支が多い場合であっても、現像剤にストレスを与えることないため、長期間の使用によりキャリアへのトナースペント、キャリアコート層の削れが起こることや、帯電性が低下することがなく、更にトナーとキャリアとを十分に均一混合することができる点で有利である。
【００５５】
前記攪拌部の外部には、上部にトナー及びキャリアを補給する補給口、下部に現像剤を排出する排出口を有することが好ましい。
また、前記攪拌部の内部には、現像剤を移送する移送スクリュ、現像剤を攪拌する撹拌部材、前記攪拌部及び前記移送スクリュを回転させるモータ、回転を制御するギヤなどを有することが好ましい。前記移送スクリュ及び前記攪拌部材は、回転可能な部材である。
【００５６】
前記移送スクリュは、現像剤を上方に送るように、その巻き方向と前記モータの回転方向が設定されている。前記移送スクリュの数、配置等としては、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、攪拌部の中心部に１本設けられていることが好ましい。
【００５７】
前記攪拌部材は、前記移送スクリュに接触しないように設けられた部材であり、例えば、ブレードなどが挙げられる。前記攪拌部の数、配置等としては、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、内部の壁に沿って回転するように、複数本配置されることが好ましい。
【００５８】
前記攪拌部内において、前記移送スクリュが現像剤を該攪拌部の上下方向（攪拌部の回転方向に対して垂直な方向）に送り、また、前記攪拌部材が現像剤を該攪拌部の周方向に送り、これらによるずれ力と、更に現像剤が重力で下方に落ちるものとのずれ力とを利用することにより、現像剤の均一化、及び効果的な現像剤の帯電量の適正化、並びに、排出される前の現像剤の流動化を促進させることができる。
【００５９】
＜＜移送処理、移送部＞＞
前記移送処理は、前記二成分現像剤調製処理後、攪拌後の前記二成分現像剤を定期的に排出し、空気圧を利用して現像部に移送する処理であり、前記移送部により好適に行われる。
前記移送部は、前記現像剤を現像部に移送することができれば、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、排出口、移送管、エアポンプなどが挙げられる。
【００６０】
前記二成分現像剤調製処理で調製された前記現像剤は、前記攪拌部の排出口から定期的に排出される。前記排出口には、排出量を規制でき、一定量を連続して排出できる部材を有することが好ましく、ロータリフィーダを有することが特に好ましい。
前記ロータリフィーダとしては、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、特開２００８−２９９２１７号公報に記載のものなどが挙げられる。
【００６１】
排出された現像剤は、攪拌部と現像部との間に連結された移送管を、エアポンプから排出される空気の空気圧によって現像部に移送される。
本発明の画像形成方法において、前記現像剤は、前記流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪであるため、一定量の現像剤を連続的に安定して効率よく現像部に移送することができる。
【００６２】
＜＜現像部＞＞
前記現像部は、前記移送処理で移送された現像剤を用いて、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視像を形成する。前記現像部は、乾式現像方式のものである。
【００６３】
前記現像部内には、前記現像剤を移送する移送スクリュ、磁力を有する現像ローラなどを有することが好ましい。前記移送スクリュによって現像器内を移送された現像剤は、現像ローラによって電気的な吸引力によって該感光体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該感光体の表面に該トナーによる可視像が形成される。前記現像剤は、静電潜像に接触させて付与されてもよく、非接触的に付与されてもよい。
【００６４】
従来、現像部でトナーとキャリアとが混合され、帯電される場合、現像剤の均一化及び十分な帯電量を得るために強い攪拌が必要であったが、本発明の画像形成方法及び画像形成装置では、攪拌部と現像部とが別であるため、現像部で強い攪拌が不要であり、現像剤へストレスを与えることなく十分な帯電量を付与できる点で有利である。
【００６５】
＜＜二成分現像剤＞＞
前記二成分現像剤は、キャリアとトナーとからなる、前記流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪの現像剤である。
【００６６】
−キャリア−
前記キャリアとしては、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、磁性を有する芯材と、該芯材の表面にキャリアコート層を有するものが好ましい。
【００６７】
−−芯材−−
前記芯材としては、磁性体であれば、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が、鉄、コバルト等の強磁性金属；マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄；各種合金や化合物；これらの磁性体を樹脂中に分散させた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く、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、環境面への配慮から、Ｍｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒフェライトが好ましい。
【００６８】
フェライト粒子の成分分析は、蛍光Ｘ線で元素分析し、その結果から酸化物のモル比を算出するなどで実施することができる。
【００６９】
前記芯材の重量平均粒径（Ｄｗ）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、２０μｍ〜６５μｍが好ましい。前記重量平均粒径が、２０μｍ未満であると、キャリア付着が起こり易くなることがあり、６５μｍを超えると、キャリア付着がより起こりにくくなるが、静電潜像に対してトナーが忠実に現像されなくなり、ドット径のバラツキが大きくなり、粒状性が低下することや、トナー濃度が高い場合は、地汚れし易くなることがある。
【００７０】
ここで、前記キャリア付着とは、静電潜像の画像部又は地肌部にキャリアが付着する現象を意味する。それぞれの電界が強いほどキャリア付着し易い。画像部は、トナーが現像されることにより電界が弱められるため、地肌部に比べ、キャリア付着は起こり難い。
【００７１】
前記重量平均粒径（Ｄｗ）は、個数基準で測定された粒子の粒径分布（個数頻度と粒径との関係）に基づいて算出されたものである。本発明において、重量平均粒径（Ｄｗ）は、下記式（１）で表わされる。
Ｄｗ＝｛１／Σ（ｎＤ３）｝×｛Σ（ｎＤ４）｝ ・・・式（１）
前記式（１）中、Ｄは、各チャネルに存在する粒子の代表粒径（μｍ）を表し、ｎは、各チャネルに存在する粒子の総数を表す。
【００７２】
なお、チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を測定幅単位に分割するための長さを示すもので、本発明の場合には、２μｍの等分長さ（粒径分布幅）を採用した。各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルに保存する粒子粒径の下限値を採用した。
【００７３】
前記芯材の形状としては、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、表面に凹凸がある粒子であることが、前記二成分現像剤の流動性エネルギー量の数値範囲を実現するために好ましく、形状係数ＳＦ−２が、１３０〜１６０がより好ましい。前記ＳＦ−２が、１３０未満であると、流動性エネルギー量が３０ｍＪ未満になることがあり、１６０を超えると、流動性エネルギー量が７０ｍＪを超えることがある。
【００７４】
本発明において、前記形状係数ＳＦ−２とは、電界放射型走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）（例えば、Ｓ−８００、株式会社日立製作所製）を用い３００倍に拡大した粒子像のうち１００個を無作為にサンプリングし、その画像情報を、インターフェースを介して、画像解析装置（例えば、Ｌｕｚｅｘ ＡＰ、ニレコ社製）に導入して画像データを二値化し、下記式（２）より算出し得られた値を形状係数ＳＦ−２と定義する。
【００７５】
前記形状係数ＳＦ−２は、粒子の凹凸の度合いを示しており、表面の凹凸の起伏が激しくなると、その値は大きくなり、真円（球）に近づくにつれて１００に近い値となる。
ＳＦ−２＝（Ｐ２／Ａ）×（１／４π）×１００ ・・・式（２）
ただし、前記式（２）において、Ｐは、芯材を２次平面に投影してできる図形の周囲長を表し、Ａは、芯材の投影面積を表す。
【００７６】
−−キャリアコート層−−
前記キャリアコート層は、少なくともキャリアコート樹脂を含み、更にフィラーを含むことが好ましく、必要に応じて、更にその他の成分を含む。
【００７７】
−−−キャリアコート樹脂−−−
前記キャリアコート樹脂としては、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、アクリル樹脂、アミノ樹脂、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、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルの共重合体、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、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く、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、トナー成分からの汚染を防止するために、低表面エネルギー樹脂であるシリコーン樹脂が好ましい。
【００７８】
前記シリコーン樹脂の入手方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、適宜合成したものであってもよく、市販品を用いてもよい。
前記シリコーン樹脂の市販品としては、例えば、商品名で、ＫＲ２５１、ＫＲ２７１、ＫＲ２７２、ＫＲ２８２、ＫＲ２５２、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２、ＫＲ１５５、ＫＲ２１１、ＫＲ２１６、ＫＲ２１３（以上、信越化学工業株式会社製）；ＡＹ４２−１７０、ＳＲ２５１０、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０６、ＳＲ２４１０、ＳＲ２４０５、ＳＲ２４１１（東レ・ダウコーニング社製、東レ・シリコン社製）などが挙げられる。
【００７９】
また、前記キャリアコート樹脂としては、低表面エネルギー、かつ可撓性を有する樹脂として、下記一般式（１）で表される共重合体が特に好ましい。
【化２】
ただし、前記一般式（１）において、Ｒ１は、水素原子及びメチル基のいずれかを表し、Ｒ２は、炭素原子数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ３は、炭素数１〜８のアルキル基及び炭素数１〜４のアルコキシ基のいずれかを表し、Ｒ４は、炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基及びアルキル基のいずれかを表し、ｍは、１〜８の整数を表し、Ｘ、Ｙ、及びＺは、モル比を表す。前記Ｘは、１０モル％〜４０モル％であり、前記Ｙは、１０モル％〜４０モル％であり、前記Ｚは、３０モル％〜８０モル％であり、前記Ｙと前記Ｚとの和（Ｙ＋Ｚ）は、６０モル％超え９０モル％未満である。
【００８０】
前記Ｘは、１０モル％〜４０モル％であるが、１０モル％〜４０モル％が好ましく、２０モル％〜３０モル％がより好ましい。
前記Ｙは、３０モル％〜８０モル％であるが、１０モル％〜８０モル％が好ましく、１５モル％〜７０モル％がより好ましい。
前記Ｚは、３０モル％〜８０モル％であるが、３５モル％〜７５モル％が好ましい。
【００８１】
前記一般式（１）で表される共重合体は、下記一般式（１−１）、下記一般式（１−２）、及び下記一般式（１−３）のモノマーからなる共重合体であることが好ましい。
【化３】
ただし、前記一般式（１−１）において、Ｒ１は、水素原子及びメチル基のいずれかを表す。
Ｒ２は、炭素原子数１〜４のアルキル基を表し、メチル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基のいずれかが好ましい。
ｍは、１〜８の整数を表し、−（ＣＨ２）ｍ−は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基などのアルキレン基が好ましい。
【００８２】
前記一般式（１−１）で表されるモノマーは、例えば、側鎖にメチル基が多数存在する原子団・トリス（トリメチルシロキシ）シランを有しており、樹脂全体に対して前記一般式（１−１）で表されるモノマーのモル比が高くなると、表面エネルギーが小さくなり、トナーの樹脂成分、離型剤成分等の付着が少なくなる。
【００８３】
前記一般式（１−１）で表されるモノマーが、１０モル％未満であると、十分な効果を得ることができないことがあり、トナー成分の付着が急増することがある。また、前記一般式（１−１）で表されるモノマーが、４０モル％を超えると、前記一般式（１−２）で表されるモノマーが少なくなり、強靭性が不足すると共に、前記芯材と前記キャリアコート層との接着性が低下し、キャリアコート層の耐久性が悪くなることがある。
【００８４】
前記一般式（１−１）で表されるモノマーの具体例としては、下記トリス（トリアルキルシロキシ）シラン化合物などが挙げられる。ただし、下記トリス（トリアルキルシロキシ）シラン化合物において、Ｍｅは、メチル基を表し、Ｅｔは、エチル基を表し、Ｐｒは、プロピル基を表す。
【００８５】
ＣＨ２＝ＣＭｅ−ＣＯＯ−Ｃ３Ｈ６−Ｓｉ（ＯＳｉＭｅ３）３
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｃ３Ｈ６−Ｓｉ（ＯＳｉＭｅ３）３
ＣＨ２＝ＣＭｅ−ＣＯＯ−Ｃ４Ｈ８−Ｓｉ（ＯＳｉＭｅ３）３
ＣＨ２＝ＣＭｅ−ＣＯＯ−Ｃ３Ｈ６−Ｓｉ（ＯＳｉＥｔ３）３
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｃ３Ｈ６−Ｓｉ（ＯＳｉＥｔ３）３
ＣＨ２＝ＣＭｅ−ＣＯＯ−Ｃ４Ｈ８−Ｓｉ（ＯＳｉＥｔ３）３
ＣＨ２＝ＣＭｅ−ＣＯＯ−Ｃ３Ｈ６−Ｓｉ（ＯＳｉＰｒ３）３
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｃ３Ｈ６−Ｓｉ（ＯＳｉＰｒ３）３
ＣＨ２＝ＣＭｅ−ＣＯＯ−Ｃ４Ｈ８−Ｓｉ（ＯＳｉＰｒ３）３
【００８６】
【化４】
ただし、前記一般式（１−２）において、Ｒ１は、水素原子及びメチル基のいずれかを表す。
Ｒ２は、炭素原子数１〜４のアルキル基を表し、メチル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基のいずれかが好ましい。
Ｒ３は、炭素数１〜８のアルキル基及び炭素数１〜４のアルコキシ基のいずれかを表す。前記炭素数１〜８のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが好ましい。前記炭素数１〜４のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基が好ましい。
ｍは、１〜８の整数を表し、−（ＣＨ２）ｍ−は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基などのアルキレン基が好ましい。
【００８７】
前記一般式（１−２）で表されるモノマーは、前記Ｒ３がアルキル基の場合、ラジカル重合性の２官能性のシラン化合物であり、前記Ｒ３がアルコキシ基の場合、３官能性のシラン化合物である。
【００８８】
前記一般式（１−２）で表されるモノマーが、３０モル％未満であると、十分な強靭さを得ることができないことがあり、８０モル％を超えると、キャリアコート層が固くて脆くなり、膜削れが発生し易くなること、環境特性が悪化すること、加水分解した架橋成分がシラノール基として多数残り、環境特性（湿度依存性）を悪化させることなどがある。
【００８９】
前記一般式（１−２）で表されるモノマーの具体例としては、例えば、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリトキシプロピルトリ（イソプロポキシ）シラン、３−アクリロキシプロピルトリ（イソプロピルオキシ）シランなどが挙げられる。
【００９０】
ただし、前記一般式（１−３）において、Ｒ１は、水素原子及びメチル基のいずれかを表す。
Ｒ４は、炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基及びアルキル基のいずれかを表し、アクリロイル基又はメタクリロイル基が好ましい。
【００９１】
前記一般式（１−３）で表されるモノマーは、ラジカル重合性アクリル系化合物である。前記一般式（１−３）で表されるモノマーが、３０モル％未満であると、十分な接着性が得られず、８０モル％を超えると、前記Ｘ及び前記Ｙのいずれかが１０以下となるため、キャリアコート樹脂層の撥水性、硬さ、及び可撓性（膜削れ）を両立させることが難しくなる。
【００９２】
これらの中でも、前記一般式（１−３）で表されるモノマーとしては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルが好ましく、具体的には、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチルメタクリレート、ブチルアクリレート、２−（ジメチルアミノ）エチルメタクリレート、２−（ジメチルアミノ）エチルアクリレート、３−（ジメチルアミノ）プロピルメタクリレート、３−（ジメチルアミノ）プロピルアクリレート、２−（ジエチルアミノ）エチルメタクリレート、２−（ジエチルアミノ）エチルアクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、アルキルメタクリレートがより好ましく、メチルメタクリレートが特に好ましい。
【００９３】
前記一般式（１）で表される共重合体における、前記一般式（１−１）、前記一般式（１−２）、及び前記一般式（１−３）のモノマーの含有量としては、前記Ｙと前記Ｚとの和（Ｙ＋Ｚ）が、６０モル％超え９０モル％未満が好ましく、７０モル％超え８５モル％未満がより好ましい。
【００９４】
前記キャリアコート樹脂の分子量としては、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、重量平均分子量で、５，０００〜１００，０００が好ましく、１０，０００〜７０，０００がより好ましく、３０，０００〜４０，０００が特に好ましい。前記重量平均分子量が、５，０００未満であると、キャリアコート樹脂層の強度が不足することがあり、１００，０００未満であると、粘度が高く、粒径の小さな基体に塗布する場合、粒子の凝集、樹脂層の不均一化などが生じ易く、キャリアコート層を製造することが難しくなることがある。
【００９５】
前記重量平均分子量は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）可溶分について、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて、例えば、以下の条件で求められる。
【００９６】
装置（一例）：東ソー社製ＨＬＣ−８１２０
カラム（一例）：ＴＳＫｇｅｌＧＭＨＸＬ（２本）：ＴＳＫ ｇｅｌ Ｍｕｌｔｉｐｏｒｅ ＨＸＬ−Ｍ（１本）
試料溶液：０．２５質量％のＴＨＦ溶液
溶液注入量：１００μＬ
流量：１ｍＬ／分間
測定温度：４０℃
検出装置：屈折率検出器
基準物質：東ソー社製標準ポリスチレン（ＴＳＫ ｓｔａｎｄａｒｄ ＰＯＬＹＳＴＹＲＥＮＥ）１２点（分子量５００、１，０５０、２，８００、５，９７０、９，１００、１８，１００、３７，９００、９６，４００、１９０，０００、３５５，０００、１，０９０，０００、２，８９０，０００）
【００９７】
−−−フィラー−−−
前記キャリアコート層は、強度向上及びキャリアの抵抗値の調整のために、フィラーを含むことが好ましい。
前記フィラーとしては、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、ＺｎＯ、Ａｌ、Ｂａ等の金属又は金属酸化物粉；シリカ、アルミナ、酸化チタン、種々の方法で調製されたＳｎＯ２又は種々の元素をドープしたＳｎＯ２；ＴｉＢ２、ＺｎＢ２、ＭｏＢ２等のホウ化物；炭化ケイ素、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリ（パラ−フェニレンスルフィド）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子；ファーネスブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラックなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００９８】
これらの中でも、前記フィラーは、アルミナを含む基体の表面に導電性被覆層を有する導電性微粒子が好ましい。前記導電性微粒子であると、キャリアの体積固有抵抗値を調節する機能が高く、表面エネルギーが小さいため樹脂との親和性も高く、長期間キャリア抵抗量が変化しないためである。
【００９９】
また、トナーと摩擦帯電するキャリアは、帯電能力の点から電気陰性度が離れている基体が好ましい。トナーの添加剤であるシリカや酸化チタンは、電気陰性度が大きく負帯電性が大きいため、キャリア基体は、電気陰性度の小さいアルミナ基体を用いる方が、帯電能力が大きくなり、負帯電トナーを用いる場合には好ましい。
【０１００】
前記フィラーの含有量としては、特に制限はなく、フィラーの粒径、比表面積などに応じて適宜選択することができるが、前記キャリアコート樹脂に対して、２質量％〜５００質量％が好ましく、５質量％〜４００質量％がより好ましい。前記フィラーの含有量が、２質量％未満であると、キャリアコート樹脂層の耐摩耗効果が発現しにくくなることがあり、５００質量％を超えると、フィラーの脱離が生じやすくなることがある。
【０１０１】
前記フィラーの平均粒径としては、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、数平均粒径で０．１μｍ〜０．５μｍが、前記現像剤の流動性エネルギー量の数値範囲を実現するために好ましい。
前記フィラーの数平均粒径は、レーザ回折／散乱式粒子径分布測定装置（例えば、商品名：ＬＡ−９５０Ｖ２、株式会社堀場製作所製）により測定することができる。
【０１０２】
前記フィラーは、例えば、コーティングに使用する溶媒、あるいはキャリアコート樹脂層の形成に用いられる樹脂溶液にフィラーを投入後、ボールミル、ビーズミル等のメディアを使用した分散機、あるいは高速回転する羽根を備えた攪拌機を使用することによって均一に分散した分散液として用いることが好ましい。
また、前記キャリアコート層は、フィラーの分散性向上などのために、各種分散剤を含んでいてもよく、トナー帯電量調整などのために、シランカップリング剤を含んでいてもよい。
【０１０３】
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るが、シリコーン樹脂に対しては、トナーの帯電量の調整のため、下記アミノシランカップリング剤を適宜含有させることが特に好ましい。
【０１０４】
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（重量平均分子量：１７９．３）
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３（重量平均分子量：２２１．４）
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＯＣ２Ｈ５）（重量平均分子量：１６１．３）
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣ２Ｈ５）２（重量平均分子量：１９１．３）
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（重量平均分子量：１９４．３）
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２（重量平均分子量：２０６．４）
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（重量平均分子量：２２４．４）
（ＣＨ３）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣ２Ｈ５）２（重量平均分子量：２１９．４）
（Ｃ４Ｈ９）２ＮＣ３Ｈ６Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（重量平均分子量：２９１．６）
【０１０５】
前記アミノシランカップリング剤の含有量としては、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、０．００１質量％〜３０質量％が好ましい。
【０１０６】
前記キャリアコート樹脂層の膜厚としては、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、平均膜厚で、０．０５μｍ〜４μｍが好ましい。前記平均膜厚が、０．０５μｍ未満であると、キャリアコート樹脂層が剥離しやすくなることがあり、４μｍを超えると、キャリアコート樹脂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。
前記キャリアコート樹脂層の平均膜厚は、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、キャリアの断面を観察して測定することができる。
【０１０７】
前記キャリアの体積固有抵抗値としては、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、１×１０９Ω・ｃｍ〜１×１０１７Ω・ｃｍが好ましい。前記体積固有抵抗値が、１×１０９Ω・ｃｍ未満であると、非画像部でキャリア付着が発生することがあり、１×１０１７Ω・ｃｍを超えると、エッジ効果が許容できないレベルになることがある。前記キャリアの体積固有抵抗値を制御することによって、エッジ効果を抑えた、文字部等の細線の再現性が良い色汚れのない高精細な画像を得ることができる。前記キャリアの体積固有抵抗値は、芯材上のキャリアコート樹脂層の抵抗の調整、フィラーの添加、キャリアコート樹脂層の膜厚などによって制御することができる。
【０１０８】
前記体積固有抵抗値は、例えば、ブローオフ装置（ＴＢ−２００、東芝ケミカル社製）で測定することができる。
【０１０９】
前記キャリアの磁化としては、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、１ｋＯｅ（１０６／４π［Ａ／ｍ］）の磁場における磁化が、４０Ａｍ２／ｋｇ〜９０Ａｍ２／ｋｇが好ましい。前記磁化が、４０Ａｍ２／ｋｇ未満であると、画像にキャリアが付着することがあり、９０Ａｍ２／ｋｇを超えると、磁性穂が硬くなり、画像カスレが発生することがある。
【０１１０】
前記芯材に前記キャリアコート樹脂層を被覆する方法としては、特に制限はなく、公知の方法の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スプレードライ法、浸漬法、パウダーコーティング法などが挙げられる。
【０１１１】
また、前記キャリアコート樹脂層を前記芯材に被覆した後、熱処理を施すことが、縮合による架橋反応が促進される点で好ましい。
【０１１２】
前記熱処理の温度としては、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、使用する芯材のキューリー点未満の温度が好ましく、１００℃〜３５０℃がより好ましく、１５０℃〜２５０℃が特に好ましい。前記温度が、１００℃未満であると、縮合による架橋反応が進まず、キャリアコート樹脂層の十分な強度が得られないことがあり、３５０℃を超えると、前記キャリアコート樹脂が炭化してくることがあり、キャリアコート樹脂層が削れ易くなることがある。
【０１１３】
−トナー−
前記トナーとしては、特に制限はなく、公知トナーの中から目的に応じて適宜選択することができるが、熱可塑性樹脂を主成分とするバインダー樹脂中に、着色剤を含有させたものが好ましく、微粒子、帯電制御剤、離型剤などを含有させたものが更に好ましい。
前記トナーの形状としても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、不定形であってもよく、球形であってもよい。また、磁性トナーであってもよく、非磁性トナーであってもよい。
【０１１４】
−−バインダー樹脂−−
前記バインダー樹脂としては、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、スチレン系バインダー樹脂として、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、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−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタア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等のスチレン系共重合体；アクリル系バインダーとして、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート；ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、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、フェノール樹脂、脂肪族又は脂肪族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１１５】
これらの中でも、前記バインダー樹脂としては、ポリエステル樹脂が、トナーの保存時の安定性を確保しつつ、より溶融粘度を低下させることができる点で好ましい。また、ポリエステル樹脂は、スチレン系やアクリル系樹脂に比べて、トナーの保存時の安定性を確保しつつ、より溶融粘度を低下させることが可能である点でも好ましい。
【０１１６】
前記ポリエステル樹脂としては、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。
【０１１７】
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の飽和若しく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、蔗糖、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高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く、２種以上を併用してもよい。
【０１１８】
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、フマール酸、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の飽和若しく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、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸エンボール三量体酸、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く、２種以上を併用してもよい。
【０１１９】
エポキシ樹脂としては、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、ビスフェノールＡとエポクロルヒドリンとの重縮合物などが挙げられる。
前記エポキシ樹脂は、市販品を用いることができ、その具体例としては、商品名で、エポミックＲ３６２、エポミックＲ３６４、エポミックＲ３６５、エポミックＲ３６６、エポミックＲ３６７、エポミックＲ３６９（以上、三井石油化学工業社製）、エポトートＹＤ−０１１、エポトートＹＤ−０１２、エポトートＹＤ−０１４、エポトートＹＤ−９０４、エポトートＹＤ−０１７、（以上、東都化成株式会社製）エポコート１００２、エポコート１００４、エポコート１００７（以上、シェル化学株式会社製）などが挙げられる。
【０１２０】
−−着色剤−−
前記着色剤としては、特に制限はなく、の中から目的に応じて適宜選択することができ、公知染料及び／又は顔料を全て使用することができる。
前記着色剤としては、例えば、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料、モノアゾ系、ジスアゾ系、染顔料などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１２１】
ブラックトナーには、磁性体を含有させて磁性トナーとすることも可能である。磁性体としては、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、鉄、コバルトなどの強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｂａフェライト等の微粉末などが挙げられる。
【０１２２】
−−帯電制御剤−−
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、公知の帯電制御剤の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、モノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸乃至その塩、サリチル酸、ナフトエ塩、ジカルボン酸のＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属錯体アミノ化合物、第４級アンモニウム化合物、有機染料などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、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などが好ましい。
前記トナーが帯電制御剤を含有すると、摩擦帯電性を充分に制御することができる点で好ましい。
【０１２３】
−−離型剤−−
前記離型剤としては、特に制限はなく、公知の離型剤の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ホホバワックス、ライスワックス、モンタン酸ワックスなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１２４】
−−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、流動性向上剤等の添加剤などが挙げられる。
良好な画像を得るためには、トナーに充分な流動性を付与することが重要である。これには、一般に流動性向上剤として疎水化された金属酸化物の微粒子や、滑剤等の微粒子を外添することが有効であり、金属酸化物、有機樹脂微粒子、金属石鹸などを添加剤として用いることが可能である。
【０１２５】
これら添加物の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ステアリン酸亜鉛等の滑剤、酸化セリウム、炭化ケイ素等の研磨剤、表面を疎水化したＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の無機酸化物等の流動性付与剤、ケーキング防止剤として知られるもの、及びそれらの表面処理物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、トナーの流動性を向上させるためには、疎水性シリカが特に好ましい。
【０１２６】
前記トナーの重量平均粒径としては、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、３．０μｍ〜９．０μｍが好ましく、３．０μｍ〜６．０μｍがより好ましい。
前記トナーの重量平均粒径は、例えば、コールターマルチサイザーＩＩ（コールターカウンター社製）を用いて測定することができる。
【０１２７】
前記トナーの製造方法としては、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、懸濁重合法、乳化重合分散重合法、乳化凝集法、乳化会合法等の重合法、ポリマー溶解懸濁法、造粒法、粉砕法などが挙げられる。
【０１２８】
＜転写工程、転写手段＞
前記転写工程は、前記現像工程で形成された可視像を記録媒体に転写する工程であり、前記転写手段により好適に行われる。
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い。
【０１２９】
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一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する二次転写手段とを有する態様が好ましい。
【０１３０】
ここで、前記記録媒体上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像である場合に、前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて当該中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、当該中間転写体上の画像を前記記録媒体上に一括で二次転写する構成とすることができる。
【０１３１】
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、転写ベルトなどが好適に挙げられる。
【０１３２】
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。前記転写手段としては、例えば、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。
【０１３３】
なお、記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ＯＨＰ用のＰＥＴベース等も用いることができる。
【０１３４】
＜定着工程、定着手段＞
前記定着工程は、前記転写工程で前記記録媒体に転写された転写像を定着部材により定着させる工程であり、前記定着手段により好適に行われる。
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、公知の加熱加圧部材が好ましい。前記加熱加圧部材としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせなどが挙げられる。
前記加熱加圧部材における加熱は、通常、８０℃〜２００℃が好ましい。
【０１３５】
なお、本発明においては、目的に応じて、前記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。
【０１３６】
＜除電工程及び除電手段＞
前記除電工程は、前記静電潜像担持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、除電ランプなどが好適に挙げられる。
【０１３７】
＜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。なお、クリーニング手段を用いることなく、摺擦部材で残留トナーの電荷を揃え、現像ローラで回収する方法を採用することもできる。
【０１３８】
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記感光体上に残留する前記電子写真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好適に挙げられる。
【０１３９】
＜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、公知の移送手段等が挙げられる。
【０１４０】
＜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などが挙げられる。
【０１４１】
前記画像形成装置は、前記静電潜像担持体と少なくとも前記現像手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジを備える画像形成装置であることが好ましい。
【０１４２】
以下に、図面を用いて、本発明の前記画像形成方法及び本発明の前記画像形成装置について詳細に説明するが、本発明は、これに限られるものではない。
【０１４３】
図１は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
中間転写ユニット１０における未定着像担持体としての中間転写ベルト８の下面に対向して、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋが並設されている。作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋは、各色に対応した、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ、及び、現像手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋを有する。
【０１４４】
これらの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋ、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ、及び現像手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なること以外は、同一の構造である。以下、作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、及び６Ｂｋを総称して「作像部６」と称することがある。また、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋを総称して「感光体ドラム１」と称することがある。また、現像手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋを総称して「現像手段５」と称することがある。
【０１４５】
作像部６は、潜像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された図示しない帯電手段、現像手段５、図示しないクリーニング手段等で構成されている。
【０１４６】
感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、静電潜像形成工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程）が行われ、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成される。即ち、感光体ドラム１は、不図示の駆動部によって図中、時計回り方向に回転駆動され、帯電手段の位置で表面が一様に帯電される（帯電工程）。
【０１４７】
その後、感光体ドラム１の表面は、不図示の露光部から発せられたレーザ光の照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される（静電潜像形成工程）。
【０１４８】
その後、感光体ドラム１の表面は、現像手段５との対向位置に達し、この位置で静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される（現像工程）。
【０１４９】
その後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト８及び１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程）。
【０１５０】
その後、感光体１の表面は、クリーニング手段との対向位置に達し、この位置で感光体ドラム１上に残存した未転写トナーが回収される（クリーニング工程）。
【０１５１】
クリーニング後、感光体ドラム１の表面は、図示しない除電ローラにより電位を初期化される（除電工程）。こうして、感光体ドラム１上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
【０１５２】
上述した作像プロセスは、図１に示すように、４つの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋで、それぞれ行われる。即ち、作像部６の下方に配設された不図示の露光部（光書き込み装置）から、画像情報に基づいたレーザ光が、各作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋの感光体ドラム上に向けて照射される。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。
【０１５３】
４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋにはトナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。
【０１５４】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写手段としての２次転写ローラ１９との対向位置に達する。中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像は、２次転写ニップの位置に移送された記録媒体としての転写紙Ｐ上に転写される。こうして、中間転写ベルト８上で行われる、一連の転写プロセスが終了する。
【０１５５】
装置本体１００の下部に配設された給紙部２６には、転写紙Ｐが複数枚重ねて収納されており、給紙コロ２７により１枚ずつ分離されて給紙される。給紙された転写紙Ｐは、レジストローラ対２８で一旦停止され、斜めずれを修正された後レジストローラ対２８により所定のタイミングで２次転写ニップに向けて移送される。そして、上記のように、２次転写ニップにおいて転写紙Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【０１５６】
２次転写ニップの位置でカラー画像を転写された転写紙Ｐは、定着部２０へ移送され、ここで、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像を定着される。定着を終えた転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９により、装置本体上面に形成された排紙部３０へ出力画像として排出され、スタックされる。こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。図１において、符号３２は、読み取り部を示している。
【０１５７】
次に、二成分現像剤調製処理及び移送処理について詳細に説明する。図２は、本発明の画像形成装置における現像手段の一例を示す斜視図である。
【０１５８】
図２に示すように、現像手段５は、感光体ドラム１上の静電潜像を現像する現像部５０と、現像部５０から離れた位置で現像剤の状態に応じた撹拌を行う撹拌部５１と、撹拌部５１にトナーを補給するためのトナーカートリッジ５２と、撹拌部５１の下方に設けられたロータリフィーダ５３と、現像剤を空気圧で移送する現像剤循環駆動源としてのエアポンプ５４などを有している。なお、図１における現像手段５は、現像部５０のみ示している。
【０１５９】
現像部５０と撹拌部５１との間は、循環路５５で接続され、ロータリフィーダ５３と現像部５０との間は、循環路５６で接続されている。トナーカートリッジ５２と撹拌部５１は、トナー補給路５７で接続され、エアポンプ５４とロータリフィーダ５３は、管路５８で接続されている。図２において、符号５９は、トナー補給駆動源としてのモータを、符号６０は、攪拌駆動源としてのモータを、符号６１は、ロータリフィーダ５３の駆動源としてのモータをそれぞれ示している。
【０１６０】
図５は、本発明の画像形成装置における現像部の断面図である。現像部５０は、図５に示すように、現像部を構成するケーシング６２と、ケーシング６２内に回転可能に支持され、螺旋状のフィンを有する移送スクリュ６３、６４と、現像ローラ６５を有している。ケーシング６２内には、攪拌部から移送された二成分現像剤が入っている。移送スクリュ６３、６４により、現像剤は、ケーシング６２内で循環移送される。移送スクリュ６３によって、現像剤が図中手前から奥側に移送され、この一部が、現像ローラ６５によって磁力で吸い上げ、吸着され、ドクターブレード６６で均一な厚さに均されてから、感光体ドラム１に接することで感光体ドラム１上の静電潜像をトナーで現像してトナー像が形成される。
【０１６１】
現像後の現像剤は、移送スクリュ６４の端部に設けられた排出口６７（図２参照）から、循環路５５を通って撹拌部５１に移送される。移送スクリュ６４の最下流に図示しないトナー濃度検知手段が設置されており、その信号を基にトナーカートリッジ５２からトナー補給が行われる。
【０１６２】
トナー補給は、モータ５９によってトナー補給路５７内の図示しないスクリュを回転させることで行われる。トナー補給は、循環経路内で撹拌部５１の入り口直前の部位で行われる。
【０１６３】
撹拌部５１では、現像後の現像剤と、補給されたトナーとが混合され適切なトナー濃度と帯電量を持つ現像剤となる。この現像剤は、撹拌部５１の下部に形成された排出口７０を通り、ロータリフィーダ５３に入る。ロータリフィーダ５３内のロータ７５（図３Ａ）の回転により、現像剤は下方に定量的に排出され、循環路５６を通り、受取口６８を介して再び現像部５０に供給される。
【０１６４】
図３Ａは、本発明の画像形成装置における攪拌部の一例を示す縦（回転軸と平行な方向）断面図であり、図３Ｂは、図３ＡのＣ−Ｃ線における水平断面図である。撹拌部５１の上面には、補給口６９が、下面には排出口７０が設けられており、攪拌部本体５１ａは、排出口７０に向かうほど径が細くなる逆円錐型の形状を有している。
【０１６５】
攪拌部本体５１ａ内の中心には、下から上に現像剤を移送する移送スクリュ７１が、その外側には回転可能な２本の攪拌部材７２が設けられており、これらの撹拌部材の回転動作によって現像剤が攪拌及び混合される。外側の撹拌部材７２と移送スクリュ７１は、モータ６０によって回転する。移送スクリュ７１は、モータ６０と直結されており、外側の撹拌部材７２は、減速ギヤ列７３ａ〜７３ｄを介して回転する。
【０１６６】
撹拌部材７２は、図３Ａに示すように、減速ギヤ列に直結された支持部７４に対して斜めに固定されている。撹拌部５１での補給口６９から、排出口７０までの移送は重力を利用している。撹拌部５１には、バッファとして常に現像剤が存在するため、未混合の現像剤がそのまま排出されることはない。
【０１６７】
ロータリフィーダ５３は、モータ６１によって回転され、放射状に延びる複数の羽根７５ａを有するロータ７５と、ロータ７５を覆うステータ７６を有している。ロータリフィーダ５３と、循環路５６及び管路５８は継手管路７７で接続されている。
【０１６８】
図４は、撹拌部５１における攪拌時の現像剤の流れを表す断面図である。移送スクリュ７１の回転によって矢印Ａの向きに下から上に持ち上げられた現像剤は、外側を回転する撹拌部材７２の回転に伴い矢印Ｂの向きに移動し、再び移送スクリュ７１の周囲に寄せ集められる。このように撹拌部５１では、絶えず現像剤が対流している。この対流により、容器内（攪拌部本体５１ａ内）全体が均一に混合される仕組みである。
【０１６９】
トナーの帯電は、トナーとキャリアの摩擦によって付与されるため、帯電量をすばやく得るためにはトナーとキャリアの接触確率を上げることが重要である。本発明者らの検討によって、撹拌部５１内で現像剤が対流することにより接触確率が上がり、かつ、現像剤へのダメージも少ないことがわかった。
【０１７０】
＜用途＞
本発明の画像形成方法及び画像形成装置は、トナーとキャリアとが均一に混合された一定濃度の現像剤を調製でき、現像剤にストレスを与えることなく、かつ効率よく適切な帯電量を付与することができ、一定量の現像剤を連続的に安定して効率よく現像部に移送することができるため、各種分野で使用することができ、特に、プリンタ、複写機等の電子写真法による画像形成に好適に使用することができる。
【実施例】
【０１７１】
以下に本発明の実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、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。なお、以下の実施例及び比較例において、特に明記しない限り、「部」は、「質量部」を表し、「％」は、「質量％」を表す。
【０１７２】
（製造例Ａ−１：キャリア芯材１の製造）
下記表１に示す成分比となるように、ＭｎＣＯ３、Ｍｇ（ＯＨ）２、及びＦｅ２Ｏ３粉をそれぞれ秤量し、混合して混合粉を得た。この混合粉を、加熱炉により９００℃にて３時間、大気雰囲気下で仮焼し、得られた仮焼物を室温（約２５℃）まで冷却後、解砕機で粉砕して、重量平均粒径７μｍの粉体を得た（１段目）。
【０１７３】
この粉体と、該粉体の質量に対して１％の分散剤と、水とを共に加えてスラリーとし、このスラリーをスプレードライヤに供給して造粒し、重量平均粒径約４０μｍの造粒物を得た（２段目）。
【０１７４】
この造粒物を焼成炉に装填し、窒素雰囲気下で、１，２５０℃にて５時間焼成し、得られた焼成物を室温（約２５℃）まで冷却後、解砕機で解砕し、篩い分けにより粒度調整を行った（３段目）。これにより、重量平均粒径約３５μｍの球形フェライト粒子のキャリア芯材１を得た。
このときのＳＦ−２を以下の方法で測定した結果を下記表１に示す。
【０１７５】
＜ＳＦ−２の測定＞
形状係数ＳＦ−２は、電界放射型走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）（Ｓ−８００、株式会社日立製作所製）を用い、３００倍に拡大した粒子像のうち１００個を無作為にサンプリングし、その画像情報を、インターフェースを介して、画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ ＡＰ、ニレコ社製）に導入して画像データを二値化した。この解析結果を用い、下記式（２）より算出し得られた値を形状係数ＳＦ−２と定義した。なお、ＳＦ−２の値が１００に近いほど、真円（球）であることを意味する。
【０１７６】
ＳＦ−２＝（Ｐ２／Ａ）×（１／４π）×１００ ・・・式（２）
ただし、前記式（２）において、Ｐは、芯材を２次平面に投影してできる図形の周囲長を表し、Ａは、芯材の投影面積を表す。
【０１７７】
（製造例Ａ−２：キャリア芯材２の製造）
製造例Ａ−１において、１段目で、重量平均粒径約７μｍとなるように粉砕したことに変えて、重量平均粒径約１μｍとなるように粉砕したこと以外は、製造例Ａ−１と同様の方法で、重量平均粒径約３５μｍの球形フェライト粒子のキャリア芯材２を得た。
このときのＳＦ−２を製造例Ａ−１と同様の方法で測定した結果を下記表１に示す。
【０１７８】
（製造例Ａ−３：キャリア芯材３の製造）
下記表１に示す成分比となるように、ＭｎＣＯ３、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｆｅ２Ｏ３、及びＳｒＣＯ３粉をそれぞれ秤量し、混合して混合粉を得た。この混合粉を、加熱炉により８５０℃にて１時間、大気雰囲気下で仮焼し、得られた仮焼物を室温（約２５℃）まで冷却後、解砕機で粉砕して、重量平均粒径約３μｍ以下の粉体を得た（１段目）。
【０１７９】
この粉体と、該粉体の質量に対して１％の分散剤と、水と共に加えてスラリーとし、このスラリーをスプレードライヤに供給して造粒し、重量平均粒径約４０μｍの造粒物を得た（２段目）。
【０１８０】
この造粒物を焼成炉に装填し、窒素雰囲気下で、１，１２０℃にて４時間焼成し、得られた焼成物を室温（約２５℃）まで冷却後、解砕機で解砕し、篩い分けにより粒度調整を行った（３段目）。これにより、重量平均粒径約３５μｍの球形フェライト粒子のキャリア芯材３を得た。
このときのＳＦ−２を製造例Ａ−１と同様の方法で測定した結果を下記表１に示す。
【０１８１】
（製造例Ａ−４：キャリア芯材４の製造）
製造例Ａ−３において、３段目で、造粒物の焼成温度を、１，１２０℃に変えて、１，１８０℃としたこと以外は、製造例Ａ−３と同様の方法で、重量平均粒径約３５μｍの球形フェライト粒子のキャリア芯材４を得た。
このときのＳＦ−２を製造例Ａ−１と同様の方法で測定した結果を下記表１に示す。
【０１８２】
（製造例Ａ−５：キャリア芯材５の製造）
製造例Ａ−３において、３段目で、造粒物の焼成温度を、１，１２０℃に変えて、１，０８０℃としたこと以外は、製造例Ａ−３と同様の方法で、重量平均粒径約３５μｍの球形フェライト粒子のキャリア芯材５を得た。このときのＳＦ−２を製造例Ａ−１と同様の方法で測定した結果を下記表１に示す。
【０１８３】
【表１】
【０１８４】
（製造例Ｂ−１：キャリアコート樹脂１の製造）
撹拌機付きフラスコにトルエン３００ｇを投入して、窒素ガス気流下で９０℃まで昇温した。次いで、これに、ＣＨ２＝ＣＭｅ−ＣＯＯ−Ｃ３Ｈ６−Ｓｉ（ＯＳｉＭｅ３）３（式中、Ｍｅはメチル基である。）で示される３−メタクリロキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン８４．４ｇ（２００ｍｍｏｌ：サイラプレーン ＴＭ−０７０１Ｔ／チッソ株式会社製）、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン ３９ｇ（１５０ｍｍｏｌ）、メタクリル酸メチル６５．０ｇ（６５０ｍｍｏｌ）、及び２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル０．５８ｇ（３ｍｍｏｌ）の混合物を１時間かけて滴下した。
【０１８５】
滴下終了後、更に２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル０．０６ｇ（０．３ｍｍｏｌ）をトルエン１５ｇに溶解した溶液を加え（２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリルの合計量０．６４ｇ＝３．３ｍｍｏｌ）、９０℃〜１００℃にて３時間混合し、ラジカル共重合させ、下記構造式（１）で表されるメタクリル系共重合体を得た。これをキャリアコート樹脂１とした。
【０１８６】
得られたキャリアコート樹脂１の重量平均分子量は、３３，０００であった。次いで、このキャリアコート樹脂１溶液の不揮発分が２５％になるようにトルエンで希釈した。このようにして得られたキャリアコート樹脂１の粘度は、８．８ｍｍ２／ｓであり、比重は、０．９１であった。
なお、重量平均分子量、不揮発分、粘度、及び比重は、以下の方法で測定した。
【化５】
ただし、前記構造式（１）において、Ｒ１は、メチル基を表し、Ｒ２は、メチル基を表し、Ｒ３は、メチル基を表し、Ｒ４は、メチル基を表し、ｍは、３を表し、Ｘ、Ｙ、及びＺは、モル比を表す。前記Ｘは、２０モル％であり、前記Ｙは、１５モル％であり、前記Ｚは、６５モル％であり、（Ｙ＋Ｚ）＝８０である。
【０１８７】
＜不揮発分の測定方法＞
不揮発分は、１ｇのキャリアコート樹脂をアルミ皿に秤取り、１５０℃で１時間加熱した後の質量を測定して、下記式（３）に従って算出した。
不揮発分（％）＝（加熱前の質量−加熱後の質量）×１００／加熱前の質量 ・・・式（３）
【０１８８】
＜重量平均分子量の測定方法＞
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて標準ポリスチレン換算で求めた。
【０１８９】
＜粘度の測定方法＞
粘度は、２５℃にてＪＩＳ−Ｋ２２８３に準じて測定した。
【０１９０】
＜比重の測定方法＞
比重は、２５℃にてＪＩＳ−Ｋ００６１に準じて測定した。
【０１９１】
（製造例Ｃ−１：導電性粒子１の製造）
数平均粒径０．０２μｍの酸化スズ微粉末をエタノールに浸漬した後、窒素雰囲気下で加熱し、２５０℃の温度下で１時間保持することによって表面改質処理を行い、導電性粒子１を得た。
得られた導電性粒子１の体積固有抵抗値及び数平均粒径を以下の方法で測定した結果を下記表２に示す。
【０１９２】
＜体積固有抵抗値の測定方法＞
体積固有抵抗値（電気抵抗値）は、図９に示すセルを用いて測定した。具体的には、表面積２．５ｃｍ×４ｃｍの電極１ａ及び電極１ｂを、０．２ｃｍの距離を隔てて収容したフッ素樹脂製容器２からなるセルに、粉体３を充填し、落下高さ１ｃｍ、タッピングスピード３０回／分間で、１０回のタッピングを行った。次に、電極１ａ及び１ｂの間に１，０００Ｖの直流電圧を印加して３０秒間後の抵抗値ｒ［Ω］を、ハイレジスタンスメーター４３２９Ａ（日本ヒューレット・パッカード株式会社製）を用いて測定し、下記式（４）より算出した。
体積固有抵抗値（Ωｃｍ）＝ｒ×（２．５×４）／０．２ ・・・式（４）
【０１９３】
＜数平均粒径の測定方法＞
導電性微粒子の一次粒子径測定法は、以下手順に従い行った。
１００ｍＬ容器にトルエンを１０ｍＬ入れ、測定する試料（分散液）を１ｍＬ加え、超音波洗浄機で２分間攪拌した。次いで、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置（商品名：ＬＡ−９５０Ｖ２、株式会社堀場製作所製））にて下記測定条件で粒子径を測定した。
［測定条件］
透過率（青色バー）：８５±５％
屈折率：測定粉体（２．０００）、溶媒（１．４９６）
測定方法：バッチ式セル測定
【０１９４】
（製造例Ｃ−２：導電性粒子２の製造）
製造例Ｃ−１において、数平均粒径０．０２μｍの酸化スズ微粉末に代えて、数平均粒径０．３μｍの酸化スズ微粉末を用いたこと以外は、製造例Ｃ−２と同様の方法で導電性粒子２を得た。得られた導電性粒子２の体積固有抵抗値及び数平均粒径を製造例Ｃ−１と同様の方法で測定した結果を下記表２に示す。
【０１９５】
（製造例Ｃ−３：導電性粒子３の製造）
数平均粒径０．３μｍの酸化アルミニウム微粉末１００ｇを水１Ｌに分散させ懸濁液とし、この懸濁液とを７０℃に加温した。加温した懸濁液に、塩化第二錫１００ｇ及び五酸化リン３ｇを２Ｎ塩酸１Ｌに溶かした溶液と、１２％アンモニア水とを、懸濁液のｐＨが７〜８になるように２時間かけて滴下した。滴下後、懸濁液を濾過して洗浄し、得られたケーキを１１０℃で乾燥した。次にこの乾燥粉末を窒素気流中で５００℃にて１時間処理し、導電性粒子３を得た。得られた導電性粒子３の体積固有抵抗値及び数平均粒径を製造例Ｃ−１と同様の方法で測定した結果を下記表２に示す。
【０１９６】
（製造例Ｃ−４：導電性粒子４の製造）
数平均粒径０．３μｍの酸化アルミニウム微粉末１００ｇを水１Ｌに分散させ懸濁液とし、この懸濁液を７０℃に加温した。加温した懸濁液に、塩化第二錫１１．６ｇを２Ｎ塩酸１Ｌに溶かした溶液と、１２％アンモニア水とを、懸濁液のｐＨが７〜８になるように４０分間かけて滴下した。続いて、塩化インジウム３６．７ｇ及び塩化第二スズ５．４ｇを２Ｎ塩酸４５０ｍＬに溶かした溶液と、１２％アンモニア水とを、懸濁液のｐＨが７〜８になるように１時間かけて滴下した。滴下後、懸濁液を濾過して洗浄し、得られたケーキを１１０℃で乾燥した。次にこの乾燥粉末を窒素気流中で５００℃にて１時間処理し、導電性粒子４を得た。得られた導電性粒子４の体積固有抵抗値及び数平均粒径を製造例Ｃ−１と同様の方法で測定した結果を下記表２に示す。
【０１９７】
【表２】
【０１９８】
（製造例Ｄ−１：キャリア１の製造）
キャリアコート樹脂２としてのシリコーン樹脂溶液（ＳＲ２４１１、東レダウコーニング社製 固形分２０重量％）１００部、導電性粒子１ ３０部、触媒としてチタンジイソプロポキシビス（エチルアセトアセテート）（ＴＣ−７５０、マツモトファインケミカル株式会社製）４部、及びアミノシラン（ＳＨ６０２０、東レダウコーニング製）０．２０部を混合した後トルエンで希釈し、固形分１０％の樹脂溶液を得た。
【０１９９】
これをキャリア芯材１の表面に、キャリアコート層の平均膜厚が０．３０μｍとなるように、流動床型コーティング装置を使用して、流動槽内の温度を７０℃に制御して塗布し、乾燥した。次いで、電気炉中で、１８０℃にて２時間焼成し、室温（約２５℃）まで冷却後、目開き６３μｍの篩を用いて解砕し、キャリアコート層を有するキャリア１を得た。このキャリア１の体積固有抵抗値を、前記キャリア芯材の体積固有抵抗値の測定方法と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。なお、キャリアコート層の膜厚は、以下に示す方法で測定した。
【０２００】
＜膜厚の測定方法＞
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、キャリアの断面を観察して、キャリアコート層の平均膜厚を測定した。
【０２０１】
（製造例Ｄ−２：キャリア２の製造）
製造例Ｄ−１において、キャリア芯材１に代えて、キャリア芯材４を用いたこと以外は、製造例Ｄ−１と同様の方法でキャリア２を得た。キャリア２の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２０２】
（製造例Ｄ−３：キャリア３の製造）
製造例Ｄ−１において、キャリア芯材１に代えて、キャリア芯材４を用い、導電性粒子１に代えて、導電性粒子２を用いたこと以外は、製造例Ｄ−１と同様の方法でキャリア３を得た。キャリア３の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２０３】
（製造例Ｄ−４：キャリア４の製造）
製造例Ｄ−１において、キャリア芯材１に代えて、キャリア芯材３を用いたこと以外は、製造例Ｄ−１と同様の方法でキャリア４を得た。キャリア４の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２０４】
（製造例Ｄ−５：キャリア５の製造）
製造例Ｄ−４において、導電性粒子１に代えて、導電性粒子２を用いたこと以外は、製造例Ｄ−４と同様の方法でキャリア５を得た。キャリア５の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２０５】
（製造例Ｄ−６：キャリア６の製造）
製造例Ｄ−４において、導電性粒子１に代えて、導電性粒子３を用いたこと以外は、製造例Ｄ−４と同様の方法でキャリア６を得た。キャリア６の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２０６】
（製造例Ｄ−７：キャリア７の製造）
製造例Ｄ−４において、導電性粒子１に代えて、導電性粒子４を用いたこと以外は、製造例Ｄ−４と同様の方法でキャリア７を得た。キャリア７の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２０７】
（製造例Ｄ−８：キャリア８の製造）
製造例Ｂ−１で得られたキャリアコート樹脂１ １００部、導電性粒子４ ３７部、触媒としてチタンジイソプロポキシビス（エチルアセトアセテート）（ＴＣ−７５０、マツモトファインケミカル株式会社製）５部、及びアミノシラン（ＳＨ６０２０、東レダウコーニング製）０．２５部を混合した後トルエンで希釈し、固形分１０％の樹脂溶液を得た。
【０２０８】
これをキャリア芯材３の表面に、キャリアコート層の平均膜厚が０．３０μｍとなるように、流動床型コーティング装置を使用して、流動槽内の温度を７０℃に制御して塗布し、乾燥した。次いで、電気炉中で、１８０℃にて２時間焼成し、室温（約２５℃）まで冷却後、目開き６３μｍの篩を用いて解砕し、キャリアコート層を有するキャリア８を得た。キャリア８の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
なお、キャリアコート層の平均膜厚は、製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した。
【０２０９】
（製造例Ｄ−９：キャリア９の製造）
製造例Ｂ−１で得られたキャリアコート樹脂１ １０部、キャリアコート樹脂２としてのシリコーン樹脂溶液（ＳＲ２４１１、東レダウコーニング社製 固形分２０重量％）９０部、導電性粒子４ ３２部、触媒としてチタンジイソプロポキシビス（エチルアセトアセテート）（ＴＣ−７５０、マツモトファインケミカル株式会社製）４部、及びアミノシラン（ＳＨ６０２０、東レダウコーニング製）０．２１部を混合した後トルエンで希釈し、固形分１０％の樹脂溶液を得た。
【０２１０】
これをキャリア芯材３の表面に、キャリアコート層の平均膜厚が０．３０μｍとなるように、流動床型コーティング装置を使用して、流動槽内の温度を７０℃に制御して塗布し、乾燥した。次いで、電気炉中で、１８０℃にて２時間焼成し、室温（約２５℃）まで冷却後、目開き６３μｍの篩を用いて解砕し、キャリアコート層を有するキャリア９を得た。キャリア９の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
なお、キャリアコート層の平均膜厚は、製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した。
【０２１１】
（製造例Ｄ−１０：キャリア１０の製造）
製造例Ｄ−１において、キャリア芯材１に代えて、キャリア芯材２を用いたこと以外は、製造例Ｄ−１と同様の方法でキャリア１０を得た。キャリア１０の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２１２】
（製造例Ｄ−１１：キャリア１１の製造）
製造例Ｄ−３において、キャリア芯材４に代えて、キャリア芯材２を用いたこと以外は、製造例Ｄ−３と同様の方法でキャリア１１を得た。キャリア１１の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２１３】
（製造例Ｄ−１２：キャリア１２の製造）
製造例Ｄ−１において、キャリア芯材１に代えて、キャリア芯材５を用いたこと以外は、製造例Ｄ−１と同様の方法でキャリア１２を得た。キャリア１２の体積固有抵抗値を製造例Ｄ−１と同様の方法で測定した結果を下記表３に示す。
【０２１４】
【表３】
【０２１５】
（製造例Ｅ−１：トナー１の製造）
下記組成のトナー材料を、ヘンシェルミキサーにより十分混合した後、２軸式押出し機にて溶融混練し、混練物を圧延冷却した。放冷後、カッターミルで粗粉砕し、次いでジェット気流式微粉砕機で微粉砕し、更に風力分級機を用いて分級し、重量平均粒径７．４μｍのトナー母体粒子を得た。
更に、このトナー母体粒子１００部に対して、疎水性シリカ微粒子（Ｒ９７２、日本アエロジル株式会社製）１．０部を加え、ヘンシェルミキサーで混合して、トナー１を得た。
【０２１６】
［トナー材料の組成］
・ポリエステル樹脂 １００部
［重量平均分子量（Ｍｗ）１８，０００、数平均分子量（Ｍｎ）４，０００、ガラス転移点（Ｔｇ）５９℃、軟化点１２０℃、花王株式会社製］
・離型剤（カルナウバワックス、東亜化成株式会社製） ５部
・カーボンブラック（＃４４、三菱化学株式会社製） １０部
・含フッ素４級アンモニウム塩 ４部
【０２１７】
（実施例１）
図３Ａ及び図３Ｂに示す攪拌部と、図５に示す現像部とを有する図２に示す現像手段を設けた図１に示す画像形成装置を用いて画像形成を行った。
即ち、製造例Ｄ−１で得られたキャリア１ ９３部に対し、製造例Ｅ−１で得られたトナー１ ７部を攪拌部５１に添加し、２０分間攪拌して現像剤１を作製した（二成分現像剤調製処理）。
【０２１８】
次に、攪拌部５１で攪拌した現像剤１を、ロータリフィーダ５３で排出し、エアポンプ５４からの空気圧で排出された現像剤１を循環路５６内を移送させ（移送処理）、現像部５０により、画像面積２０％のチャートにて１０万枚のランニング（現像）を以下の条件で行った。なお、ランニング中は、現像剤１を循環させ、撹拌部５１で初期の帯電量Ｑ１、初期の体積固有抵抗値Ｒ１、及び初期の流動性エネルギー量を維持した。
【０２１９】
［現像条件］
・現像ギャップ（感光体−現像スリーブ）：０．３ｍｍ
・ドクターギャップ（現像スリーブ−ドクター）：０．６５ｍｍ
・感光体線速度：２００ｍｍ／秒間
・（現像スリーブ線速度）／（感光体線速度）：１．８０
・書込み密度：６００ｄｐｉ
・帯電電位（Ｖｄ）：−６００Ｖ
・画像部（ベタ原稿）にあたる部分の感光後の電位：−１００Ｖ
・現像バイアス：ＤＣ −５００Ｖ／交流バイアス成分：２ＫＨｚ、−１００Ｖ〜−９００Ｖ、５０％ｄｕｔｙ
【０２２０】
二成分現像剤調製処理後、移送処理前の現像剤１の一部を攪拌部５１から採取し、下記に示す方法で初期の帯電量の測定、初期の体積固有抵抗値、及び初期の流動性エネルギー量の測定を行った。
また、ランニング（現像）中の現像剤の移送性、並びに、ランニング終了後の現像剤の耐久性として、帯電量変化及び抵抗変化を以下の評価方法で評価した。結果を併せて下記表４に示す。
【０２２１】
＜初期の帯電量、初期の体積固有抵抗値、及び初期の流動性エネルギー量の測定＞
−現像剤の初期の帯電量の測定方法−
現像剤の初期の帯電量は、ブローオフ装置（ＴＢ−２００、東芝ケミカル社製）を用いて測定し、これを現像剤の初期の帯電量Ｑ１とした。
【０２２２】
−現像剤の初期の体積固有抵抗値の測定方法−
現像剤の初期の体積固有抵抗値は、前記キャリア芯材の体積固有抵抗値測定方法に記載した方法と同様の方法で体積固有抵抗値を測定した。キャリアの初期の体積固有抵抗値をＲ１とした。
【０２２３】
−現像剤の初期の流動性エネルギー量の測定方法−
現像剤の流動性エネルギー量は、パウダーレオメーター（ＦＴ４、ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を用いて以下の方法で測定した。
まず、内径２５ｍｍ、高さ５９ｍｍの２５ｍＬ容量の円筒状の第１の容器の上に、内径２５ｍｍ、高さ２２ｍｍの円筒状の第２の容器を載せ、該第１の容器と該第２の容器とが分離可能なスプリット容器に、現像剤を充填した。
【０２２４】
次に、スプリット容器に回転翼（直径２３．５ｍｍ径ブレード、ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）をセットしたものをパウダーレオメーターにセットし、回転翼の先端部の周速４０ｍｍ／秒間、回転翼の進入角度−５°で、スプリット容器を上（回転軸に対して垂直な方向）から見たとき、右回りの回転方向で回転させ、かつ、回転軸と平行な方向に上下運動させながらコンディショニングを行った。この操作は、合計４回実施した。
【０２２５】
コンディショニングが終了後、スプリット容器の第２の容器の上端部を静かに動かし、第１の容器の高さ５９ｍｍの位置で現像剤をすり切り、２５ｍＬ容量を満たす現像剤を得た。これを、測定に用いる、内径２５ｍｍ、高さ８０ｍｍの３５ｍＬ容量の第３の容器に移した。前記第３の容器内で、前記同様の条件（回転翼の先端部の周速４０ｍｍ／秒間、回転翼の進入角度−５°）で、１回コンディショニングを行った。
【０２２６】
次に、前記第３の容器の底面に通気測定キット（ｆｒｅｅｍａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を装着し、通気速度０．８ｍｍ／秒間で空気を通気しながら、回転翼の先端部の周速１００ｍｍ／秒間、回転翼の進入角度−１０°で、前記コンディショニング時と逆方向（回転軸に対して垂直な方向から見たとき、左回りの回転方向）で回転させながら、回転翼を前記第３の容器に充填された現像剤に該回転翼の回転軸と平行な方向（第３の容器の高さ方向）に、進入距離５０ｍｍで進入させ、そのときの回転トルクと垂直荷重を測定し、進入距離に対しするエネルギー勾配（ｍＪ／ｍｍ）を求め、該エネルギー勾配を積分して得られた面積を流動性エネルギー量として求めた。
なお、コンディショニング及びエネルギー測定の操作のサイクルは、５回行い、５回の平均値の結果を下記表４に示す。
【０２２７】
＜現像剤の移送性、帯電低下量、及び抵抗変化量の評価＞
−現像剤の移送性の評価−
現像剤の移送性は、１０万枚のランニング中の現像部の現像剤不足による異常発生回数を確認し、下記評価基準に基づき評価した。
［評価基準］
◎：異常発生回数が０回（異常の発生なし）
○：異常発生回数が１回〜１０回
×：異常発生回数が１１回以上
なお、◎及び○を合格とした。
【０２２８】
−帯電低下量の評価−
ランニング後の現像剤からトナーを除去することにより得られたキャリア ９３部に、製造例Ｅ−１で得られたトナー１ ７部を加え、図３Ａ及び図３Ｂに示す攪拌部５１に添加して２０分間攪拌し現像剤を摩擦帯電させ、この帯電した現像剤を、ブローオフ装置（ＴＢ−２００、東芝ケミカル社製）を用いて測定した。
現像剤の初期の帯電量をＱ１とし、ランニング後の現像剤の帯電量をＱ２としたとき、これらの差（Ｑ１−Ｑ２）を用いて下記評価基準に基づき評価した。
［評価基準］
◎：差（Ｑ１−Ｑ２）が５未満
○：差（Ｑ１−Ｑ２）が５以上１０以下
×：差（Ｑ１−Ｑ２）が１０を超えた
なお、◎及び○を合格とした。
【０２２９】
−抵抗変化量の評価−
ブローオフ装置（ＴＢ−２００、東芝ケミカル社製）を用いてランニング後の現像剤からトナーを除去することにより得られたキャリアについて、前記キャリア芯材の体積固有抵抗値測定方法に記載した方法と同様の方法で体積固有抵抗値を測定した。
キャリアの初期の体積固有抵抗値をＲ１とし、ランニング後のキャリアの体積固有抵抗値をＲ２としたとき、これらの常用対数の差の絶対値（｜ＬｏｇＲ１−ＬｏｇＲ２｜）を用いて下記評価基準に基づき評価した。
［評価基準］
◎：絶対値（｜ＬｏｇＲ１−ＬｏｇＲ２｜）が２未満
○：絶対値（｜ＬｏｇＲ１−ＬｏｇＲ２｜）が２以上３以下
×：絶対値（｜ＬｏｇＲ１−ＬｏｇＲ２｜）が３を超えた
なお、◎及び○を合格とした。
【０２３０】
（実施例２〜９、比較例１〜３）
実施例１の二成分現像剤調製処理において、製造例Ｄ−１で得られたキャリア１に代えて、下記表４に示す製造例Ｄ−２〜Ｄ−１１で得られたキャリア２〜１１をそれぞれ用いたこと以外は、実施例１と同様の方法で実施例２〜９及び比較例１〜３の現像剤２〜１２を作製し、実施例１と同様の方法でそれぞれランニング（現像）を行った。
【０２３１】
現像剤２〜１２について、それぞれ実施例１と同様の方法で現像剤の初期の帯電量の測定、現像剤の初期の体積固有抵抗値の測定、及び現像剤の流動性エネルギー量の測定を行った。
また、実施例２〜９及び比較例１〜３のランニング（現像）中の現像剤の移送性、並びに、ランニング終了後の現像剤の耐久性として、帯電量変化及び抵抗変化を、それぞれ実施例１と同様の方法で評価した。結果を併せて下記表４に示す。
【０２３２】
【表４】
【０２３３】
表４の結果より、比較例１及び２では、現像剤のパウダーレオメーターの流動性エネルギー量が３０ｍＪよりも低く、流動性が高いために現像剤間に空気漏れが発生し、移送処理において、管内を移送する際に現像剤の移送量にバラツキが生じるため、現像剤の移送性が安定しなかった。一方、実施例１〜９は、パウダーレオメーターの流動性エネルギー量を３０ｍＪ〜７０ｍＪにすることで、現像剤の移送性が安定化した。
【０２３４】
また、比較例３は、パウダーレオメーターの流動性エネルギー量が７０ｍＪを超えていたため、帯電量が低下し、更に現像剤へのストレスが大きくなり抵抗変化量が大きかった。一方、実施例１〜９は、現像剤へのストレスを減らすことによりトナースペントを減らすことができ、帯電量の低下を抑制することができた。
【０２３５】
抵抗が変化する原因は、キャリアの被覆膜の磨耗、キャリアへのトナーのスペント、キャリアの被覆膜からの粒子の脱離等であるため、トナースペントを減らすことで、抵抗の変化も抑制することができた。
【０２３６】
本発明の画像形成方法及び画像形成装置は、トナーとキャリアとが均一に混合された一定濃度の現像剤を調製でき、現像剤にストレスを与えることなく、かつ効率よく適切な帯電量を付与することができ、一定量の現像剤を連続的に安定して効率よく現像部に移送することができるため、各種分野で使用することができ、特に、プリンタ、複写機等の電子写真法による画像形成に好適に使用することができる。
【符号の説明】
【０２３７】
１ 感光体ドラム
１ａ 電極
１ｂ 電極
１Ｙ 感光体ドラム（イエロー）
１Ｍ 感光体ドラム（マゼンタ）
１Ｃ 感光体ドラム（シアン）
１Ｂｋ 感光体ドラム（ブラック）
２ フッ素樹脂製容器
３ 粉体
４ ブレード
５ 現像手段
５Ｙ 現像手段（イエロー）
５Ｍ 現像手段（マゼンタ）
５Ｃ 現像手段（シアン）
５Ｂｋ 現像手段（ブラック）
６ 作像部
６Ｙ 作像部（イエロー）
６Ｍ 作像部（マゼンタ）
６Ｃ 作像部（シアン）
６Ｂｋ 作像部（ブラック）
８ 中間転写ベルト
９Ｙ １次転写バイアスローラ（イエロー）
９Ｍ １次転写バイアスローラ（マゼンタ）
９Ｃ １次転写バイアスローラ（シアン）
９Ｂｋ １次転写バイアスローラ（ブラック）
１０ 中間転写ユニット
１９ ２次転写ローラ
２０ 定着部
２６ 給紙部
２７ 給紙コロ
２８ レジストローラ対
２９ 排紙ローラ対
３０ 排紙部
３２ 読み取り部
５０ 現像部
５１ 攪拌部
５１ａ 攪拌部本体
５２ トナーカートリッジ
５３ ロータリフィーダ
５４ エアポンプ
５５ 循環路
５６ 循環路
５７ トナー補給路
５８ 管路
５９ トナー補給駆動源としてのモータ
６０ 攪拌駆動源としてのモータ
６１ ロータリフィーダ５３の駆動源としてのモータ
６２ ケーシング
６３ 移送スクリュ
６４ 移送スクリュ
６５ 現像ローラ
６６ ドクターブレード
６７ 排出口
６８ 受取口
６９ 補給口
７０ 排出口
７１ 移送スクリュ
７２ 攪拌部材
７３ａ 減速ギヤ列
７３ｂ 減速ギヤ列
７３ｃ 減速ギヤ列
７３ｄ 減速ギヤ列
７４ 支持部
７５ ロータ
７５ａ 羽根
７６ ステータ
７７ 継手管路
１００ 本体装置
１５０ 現像部
１６３ スクリュ
１６４ スクリュ
Ｐ 転写紙
Ｒ 回転軸
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２３８】
【特許文献１】特許第３７３４０９６号公報
【特許文献２】特開２００８−２９９２１７号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体を帯電させる帯電工程と、
前記帯電された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、
トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を、該トナーと該キャリアとを攪拌して流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪとなるように調製する二成分現像剤調製処理と、攪拌後の前記二成分現像剤を定期的に排出し、空気圧を利用して現像部に移送する移送処理と、を含み、移送された前記二成分現像剤を用いて前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を前記現像部で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部材により定着させる定着工程と、
を含む画像形成方法であって、
前記流動性エネルギー量が、通気手段及び回転翼を有するパウダーレオメーターにおいて、通気速度０．８ｍｍ／秒間で通気しながら、前記回転翼の先端部の周速１００ｍｍ／秒間、前記回転翼の進入角度−１０°で該回転翼を回転させながら、容器に充填された前記二成分現像剤に該回転翼の回転軸と平行な方向に進入させ、前記二成分現像剤中を５０ｍｍ進入させた場合の、回転トルクと垂直荷重との総和から得られる総エネルギー量であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
二成分現像剤の流動性エネルギー量が、４０ｍＪ〜７０ｍＪである請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
キャリアの芯材の形状係数ＳＦ−２が１３０〜１６０である請求項１から２のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項４】
キャリアが、表面にキャリアコート樹脂を含むキャリアコート層を有し、該キャリアコート層が、平均粒径０．１μｍ〜０．５μｍのフィラーを含有する請求項１から３のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項５】
フィラーが、アルミナを含む基体の表面に導電性被覆層を有する導電性微粒子である請求項４に記載の画像形成方法。
【請求項６】
キャリアコート樹脂が、シリコーン樹脂である請求項４から５のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項７】
キャリアコート樹脂が、下記一般式（１）で表される共重合体を含む請求項４から６のいずれかに記載の画像形成方法。
【化１】
ただし、前記一般式（１）において、Ｒ１は、水素原子及びメチル基のいずれかを表し、Ｒ２は、炭素原子数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ３は、炭素数１〜８のアルキル基及び炭素数１〜４のアルコキシ基のいずれかを表し、Ｒ４は、炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基及びアルキル基のいずれかを表し、ｍは、１〜８の整数を表し、Ｘ、Ｙ、及びＺは、モル比を表す。前記Ｘは、１０モル％〜４０モル％であり、前記Ｙは、１０モル％〜４０モル％であり、前記Ｚは、３０モル％〜８０モル％であり、前記Ｙと前記Ｚとの和（Ｙ＋Ｚ）は、６０モル％超え９０モル％未満である。
【請求項８】
静電潜像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記帯電された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、
トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を、該トナーと該キャリアとを攪拌して流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪとなるように調製する二成分現像剤調製部と、攪拌後の前記二成分現像剤を定期的に排出し、空気圧を利用して現像部に移送する移送部と、を有し、移送された前記二成分現像剤を用いて前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を前記現像部で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部材により定着させる定着手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記流動性エネルギー量が、通気手段及び回転翼を有するパウダーレオメーターにおいて、通気速度０．８ｍｍ／秒間で通気しながら、前記回転翼の先端部の周速１００ｍｍ／秒間、前記回転翼の進入角度−１０°で該回転翼を回転させながら、容器に充填された前記二成分現像剤に該回転翼の回転軸と平行な方向に進入させ、前記二成分現像剤中を５０ｍｍ進入させた場合の、回転トルクと垂直荷重との総和から得られる総エネルギー量であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
静電潜像担持体を帯電させる帯電工程と、
前記帯電された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、
トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を、該トナーと該キャリアとを攪拌して流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪとなるように調製する二成分現像剤調製処理と、攪拌後の前記二成分現像剤を定期的に排出し、空気圧を利用して現像部に移送する移送処理と、を含み、移送された前記二成分現像剤を用いて前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を前記現像部で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部材により定着させる定着工程と、
を含む画像形成方法であって、
前記流動性エネルギー量が、通気手段及び回転翼を有するパウダーレオメーターにおいて、通気速度０．８ｍｍ／秒間で通気しながら、前記回転翼の先端部の周速１００ｍｍ／秒間、前記回転翼の進入角度−１０°で該回転翼を回転させながら、容器に充填された前記二成分現像剤に該回転翼の回転軸と平行な方向に進入させ、前記二成分現像剤中を５０ｍｍ進入させた場合の、回転トルクと垂直荷重との総和から得られる総エネルギー量であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
二成分現像剤の流動性エネルギー量が、４０ｍＪ〜７０ｍＪである請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
キャリアの芯材の形状係数ＳＦ−２が１３０〜１６０である請求項１から２のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項４】
キャリアが、表面にキャリアコート樹脂を含むキャリアコート層を有し、該キャリアコート層が、平均粒径０．１μｍ〜０．５μｍのフィラーを含有する請求項１から３のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項５】
フィラーが、アルミナを含む基体の表面に導電性被覆層を有する導電性微粒子である請求項４に記載の画像形成方法。
【請求項６】
キャリアコート樹脂が、シリコーン樹脂である請求項４から５のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項７】
キャリアコート樹脂が、下記一般式（１）で表される共重合体を含む請求項４から６のいずれかに記載の画像形成方法。
【化１】
ただし、前記一般式（１）において、Ｒ１は、水素原子及びメチル基のいずれかを表し、Ｒ２は、炭素原子数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ３は、炭素数１〜８のアルキル基及び炭素数１〜４のアルコキシ基のいずれかを表し、Ｒ４は、炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基及びアルキル基のいずれかを表し、ｍは、１〜８の整数を表し、Ｘ、Ｙ、及びＺは、モル比を表す。前記Ｘは、１０モル％〜４０モル％であり、前記Ｙは、１０モル％〜４０モル％であり、前記Ｚは、３０モル％〜８０モル％であり、前記Ｙと前記Ｚとの和（Ｙ＋Ｚ）は、６０モル％超え９０モル％未満である。
【請求項８】
静電潜像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記帯電された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、
トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を、該トナーと該キャリアとを攪拌して流動性エネルギー量が３０ｍＪ〜７０ｍＪとなるように調製する二成分現像剤調製部と、攪拌後の前記二成分現像剤を定期的に排出し、空気圧を利用して現像部に移送する移送部と、を有し、移送された前記二成分現像剤を用いて前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を前記現像部で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部材により定着させる定着手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記流動性エネルギー量が、通気手段及び回転翼を有するパウダーレオメーターにおいて、通気速度０．８ｍｍ／秒間で通気しながら、前記回転翼の先端部の周速１００ｍｍ／秒間、前記回転翼の進入角度−１０°で該回転翼を回転させながら、容器に充填された前記二成分現像剤に該回転翼の回転軸と平行な方向に進入させ、前記二成分現像剤中を５０ｍｍ進入させた場合の、回転トルクと垂直荷重との総和から得られる総エネルギー量であることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−２４９１９（Ｐ２０１３−２４９１９Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５６７６８（Ｐ２０１１−１５６７６８）
【出願日】平成２３年７月１５日（２０１１．７．１５）
【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４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１５日（２０１１．７．１５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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