静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像剤、画像形成方法、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
【課題】被覆層に含まれる粒子の離脱が抑制される静電荷像現像用キャリアの提供。
【解決手段】芯材粒子と、前記芯材粒子の表面を被覆し、ポリフェニレンエーテルを含有する被覆樹脂と粒子とを含む被覆層と、を有する静電荷像現像用キャリア。
【解決手段】芯材粒子と、前記芯材粒子の表面を被覆し、ポリフェニレンエーテルを含有する被覆樹脂と粒子とを含む被覆層と、を有する静電荷像現像用キャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像剤、画像形成方法、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャリアは、表面に被覆層を有するコートキャリアと、被覆層を有しない非コートキャリアに大別され、コートキャリアとしては、例えば、含窒素フッ素化アルキル（メタ）アクリレートとビニル系モノマーの共重合体や、フッ素化アルキル（メタ）アクリレートと含窒素ビニル系モノマーの共重合体をキャリア芯材表面に被覆したものが提案されている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献３には、芯材表面に樹脂被覆層を有する乾式２成分現像剤用キャリアにおいて、その樹脂層に樹脂全体の３０重量％以下の樹脂微粒子が含有されており、かつ樹脂微粒子の一部が炭化していることを特徴とする静電潜像現像用キャリアが提案されている
【０００４】
特許文献４には、磁性を備えたキャリア芯材と、このキャリア芯材の表面を被覆する高分子量ポリエチレン樹脂とを有する電子写真用キャリアにおいて、キャリア芯材の表面を被覆する高分子量ポリエチレン樹脂の表面に、厚さが０．０１〜２μｍの荷電制御能を有する樹脂層、または厚さが０．０１〜２μｍの荷電制御能を有する微粒子層が形成されてなることを特徴とする電子写真用キャリアが開示されている。
【０００５】
特許文献５には、鉄、ニッケル、フェライト等の強磁性体より成るキャリア芯材の超鉄粉を除去した後、絶縁性樹脂により芯材表面がコーティングされていることを特徴とする静電像現像用キャリアが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−８０６０１号公報
【特許文献２】特開昭６１−８０１６２号公報
【特許文献３】特開平１１−２３１５７４号公報
【特許文献４】特開平９−２０４０７５号公報
【特許文献５】特開平２−６４５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ポリフェニレンエーテルを含有しない場合に比較して、被覆層に含まれる粒子の離脱と画像欠損の発生が抑制される静電荷像現像用キャリアを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
芯材粒子と、
前記芯材粒子の表面を被覆し、ポリフェニレンエーテルを含有する被覆樹脂と粒子とを含む被覆層と、
を有する静電荷像現像用キャリアである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、
前記ポリフェニレンエーテルの数平均分子量は、５０００以上２００００以下である、請求項１に記載の静電荷像現像用キャリアである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、
前記被覆層に含まれる前記粒子は、メラミン樹脂粒子である、請求項１又は請求項２に記載の静電荷像現像用キャリアである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、
トナーと、請求項１から請求項３に記載の静電荷像現像用キャリアと、を含む静電荷像現像剤である。
【００１２】
請求項５に係る発明は、
前記トナーに含まれるトナー粒子の形状係数ＳＦ１は１１０以上１４５以下であり、かつ、前記トナー粒子の体積平均粒度分布ＧＳＤｖは１．１５以上１．２５以下である、請求項４に記載の静電荷像現像剤である。
【００１３】
請求項６に係る発明は、
像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電された前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を請求項４又は請求項５に記載の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着工程と、
を有する画像形成方法である。
【００１４】
請求項７に係る発明は、
請求項４又は請求項５に記載の静電荷像現像剤が収容された現像剤カートリッジである。
【００１５】
請求項８に係る発明は、
請求項４又は請求項５に記載の静電荷像現像剤が収容された現像手段を備えたプロセスカートリッジである。
【００１６】
請求項９に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電された前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を請求項４又は請求項５に記載の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、
を有する画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によれば、被覆層がポリフェニレンエーテルを含有する被覆樹脂を含まない場合に比較して、被覆層に含まれる粒子の離脱と画像欠損の発生が抑制される。
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が上記範囲から外れる場合に比較して、被覆層に含まれる粒子の離脱と画像欠損の発生が抑制される。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、被覆層に含まれる粒子がメラミン樹脂粒子ではない場合に比較して、被覆層に含まれる粒子の離脱と画像欠損の発生が抑制される。
【００２０】
請求項４に係る発明によれば、キャリアの被覆層がポリフェニレンエーテルを含有する被覆樹脂を含まない場合に比較して、キャリアの被覆層からの粒子の離脱と画像欠損の発生が抑制される。
【００２１】
請求項５に係る発明によれば、トナー粒子の形状係数ＳＦ１又は体積平均粒度分布ＧＳＤｖが上記範囲から外れる場合に比較して、キャリアの被覆層からの粒子の離脱と画像欠損の発生が抑制される。
【００２２】
請求項６から請求項９に係る発明によれば、キャリアの被覆層がポリフェニレンエーテルを含有する被覆樹脂を含まない場合に比較して、被覆層に含まれる粒子の離脱に起因する画像欠損の発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第一実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略構成図である。
【図２】第二実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略構成図である。
【図３】第三実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像剤、画像形成方法、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置の実施形態について詳細に説明する。
【００２５】
［静電荷像現像用キャリア］
本実施形態に係る静電荷像現像用キャリア（以下、単に「キャリア」と称することがある。）は、芯材粒子と、前記芯材粒子の表面を被覆し、ポリフェニレンエーテルを含有する被覆樹脂と粒子（以下、「被覆層用粒子」と称する場合がある）とを含む被覆層と、を有する。
【００２６】
本実施形態のキャリアは、上記構成であることにより、被覆層用粒子の離脱が抑制される。その理由は定かではないが、以下のように推測される。
例えば、低温低湿環境下及び高温高湿環境下において交互に連続して長期間画像を出力する場合、キャリアの被覆層に含まれる被覆樹脂が、高温下における熱膨張と低温下における収縮とを繰り返し、被覆層に大きなストレスがかかることが考えられる。このような使用状況においては、上記ストレスによって被覆層用粒子が被覆層から離脱してしまう場合があり、例えば離脱した被覆層用粒子が画像形成装置内の部材（帯電部材や像保持体等）の表面に付着すると、画像欠損を引き起こすことが考えられる。
【００２７】
一方、本実施形態では、被覆層にポリフェニレンエーテルが含まれている。そして、このポリフェニレンエーテルは、アクリル樹脂等の他の樹脂に比べて、線膨張係数が小さいという特徴を有している。ここで上記線膨張係数は、温度の上昇に対応して長さが変化する割合を示した係数で、温度変化に対する物質の変化の指標の一つである。また線膨張係数が大きいとは、温度変化に対する被覆樹脂の変化が大きいことを意味する。すなわちポリフェニレンエーテルは、高温下における熱膨張や低温下における収縮の度合いが他の樹脂に比べて小さいと考えられる。
そのため、キャリアの被覆層にポリフェニレンエーテルが含まれると、キャリアが高温下及び低温下に交互にさらされても、被覆層の熱膨張及び収縮が小さいため、被覆層用粒子の離脱が抑制され、離脱した被覆層用粒子に起因する画像欠陥も抑制されると推測される。
【００２８】
また本実施形態では、被覆層用粒子として樹脂粒子を用いることにより、例えばキャリア全体の帯電を制御しやすくなり、被覆層用粒子として無機粒子を用いることにより、例えば電気抵抗の調整がしやすくなることが考えられる。そして本実施形態では、上記の通り、被覆層用粒子が被覆層から離脱することが抑制され、被覆層中に維持されやすいため、被覆層用粒子を用いることの上記利点も発揮されやすくなると推測される。
【００２９】
本実施形態では、ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が５０００以上２００００以下であることが好ましい。ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が上記範囲であることによって、上記範囲から外れた場合に比べて、被覆層用粒子の離脱が抑制される。その理由は定かではないが、以下のように推測される。
具体的には、ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が上記範囲である場合、上記範囲よりも小さい場合に比べて樹脂の強度が高いため、強度の高い被覆層が形成されると考えられる。そのため、数平均分子量が小さい場合に比べて、被覆層の強度が低いことに起因する被覆層用粒子の離脱が抑制されると考えられる。
【００３０】
また、ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が上記範囲よりも大きい場合は、ポリフェニレンエーテルの溶剤溶解性が低下し、被覆層の形成が難しいため、もろい被覆層が形成されてしまうと考えられる。よって、ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が上記範囲である場合には、上記範囲よりも大きい場合に比べて、被覆層のもろさに起因する被覆層用粒子の離脱が抑制されると考えられる。
ポリフェニレンエーテルの数平均分子量としては、７０００以上１７０００以下であってもよく、８０００以上１６０００以下であってもよい。
【００３１】
上記数平均分子量の測定は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定される。このＧＰＣによる数平均分子量の測定は、東ソー社製のＨＬＣ−８１２０ＧＰＣを使用し、カラム温度４０℃、ポンプ流量０．４ｍＬ／分、検出器としてＲＩ（ＧＰＣ本体に内蔵されている）を用いる。データ処理は、あらかじめ分子量が既知の標準ＰＥＧの検量線（分子量１０００以上での検量）を用いて、ＰＥＧ換算分子量より分子量を得る。なお、測定条件は以下の通りである。
使用カラム：ＳｕｐｅｒＡＷＭ−Ｈ＋ＳｕｐｅｒＡＷＭ−Ｈ＋ＳｕｐｅｒＡＷ３０００
移動相：１０ｍＭ ＬｉＢｒ＋Ｎ−メチルピロリドン
注入量：２０μｌ
サンプル濃度：０．１％（ｗ／ｗ）
【００３２】
本実施形態では、被覆層用粒子としてメラミン樹脂粒子を用いることが望ましい。被覆層用粒子としてメラミン樹脂粒子を用いることにより、他の種類の被覆層用粒子を用いた場合に比べて、被覆層用粒子の離脱がさらに抑制される。
その理由は定かではないが、メラミン樹脂粒子を構成するメラミン樹脂は芳香族環を有するため、被覆樹脂に含まれるポリフェニレンエーテルの芳香族環との間でπ電子相互作用が働き、メラミン樹脂とポリフェニレンエーテルとの分子間の引力が働きやすくなると考えられる。そのため、芯材粒子に被覆層を形成する際の溶媒を除去する工程で加熱することによって被覆層用粒子の体積変化による応力がかかっても、メラミン樹脂とポリフェニレンエーテルと間に働く上記引力の作用で密着性が良好となるため、被覆層用粒子が離脱しにくくなると推測される。
【００３３】
本実施形態では、形状係数ＳＦ１が１１０以上１４５以下であり、かつ、体積平均粒度分布ＧＳＤｖが１．１５以上１．２５以下であるトナー粒子を含むトナーと組み合わせて用いることが望ましい。それにより、トナー粒子の形状係数ＳＦ１又は体積平均粒度分布ＧＳＤｖが上記範囲から外れるトナーと組み合わせて用いる場合に比べて、キャリアの被覆層から被覆層用粒子が離脱することが抑制される。その理由は定かではないが、以下のように推測される。
形状係数ＳＦ１及び体積平均粒度分布ＧＳＤｖが上記範囲内であるトナー粒子は、例えば形状係数ＳＦ１が上記範囲よりも大きい場合に比べて球に近い形状であり、体積平均粒度分布ＧＳＤｖが上記範囲よりも大きい場合に比べて粒径が揃っている。すなわち、上記トナー粒子は、球に近い形状であるとともに、粒径が揃っているため、形状が歪なトナー粒子や粒径が揃っていないトナー粒子に比べて、現像器内における撹拌等によってキャリアに与える衝撃が小さいと考えられる。そのため、トナー粒子による衝撃に起因してキャリアの被覆層から被覆層用粒子が離脱することも抑制されると推測される。
【００３４】
上記トナー粒子の形状係数ＳＦ１は、１１０以上１４５以下であってもよく、１２０以上１３５以下であってもよい。またトナー粒子の体積平均粒度分布ＧＳＤｖは、１．１５以上１．２５以下であってもよい。
形状係数ＳＦ１の測定は、例えば顕微鏡画像又は走査電子顕微鏡画像を画像解析装置によって解析することによって数値化される。具体的には、例えば、スライドグラス上に散布したトナー粒子の光学顕微鏡像を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、５０個以上のトナー粒子について下記式のＳＦ１を計算し、平均値を求めることにより得られる。
式：ＳＦ１＝（ＭＬ2／Ａ）×（π／４）×１００
ここで、ＭＬはトナー粒子の絶対最大長、Ａはトナー粒子の投影面積である。
【００３５】
体積平均粒度分布ＧＳＤｖの測定は、例えば、コールターマルチサイザーＩＩ（ベックマン−コールター社製）を用い、電解液としてＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（ベックマン−コールター社製）を使用して測定し、測定によって得られた粒度分布を分割された粒度範囲（チャンネル）に対し、体積について小径側から累積分布を描き、累積１６％となる粒径をＤ１６ｖ、累積５０％となる粒径をＤ５０ｖ、累積８４％となる粒径をＤ８４ｖと定義する。これらを用いて、体積平均粒度分布ＧＳＤｖは、（Ｄ８４ｖ／Ｄ１６ｖ）１／２として算出される。また、後述する体積平均粒径は、上記Ｄ５０ｖとして得られた値である。
【００３６】
以下、本実施形態において使用される材料、工程条件、評価・分析条件などについて詳細に記載する。
【００３７】
＜被覆層＞
被覆層は、上記の通り、ポリフェニレンエーテルを含有する被覆樹脂と、被覆層用粒子と、を含み、必要に応じてその他の成分を含んでもよい。
【００３８】
−被覆層用粒子−
被覆層用粒子としては、上記の通り、樹脂粒子や無機粒子が挙げられる。
樹脂粒子としては、例えば帯電制御付与性のあるものが挙げられ、具体的には、例えば、メラミン樹脂粒子、尿素樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子、ポリエステル樹脂粒子、アクリル樹脂粒子等が挙げられる。
樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば０．０１μｍ以上１μｍ以下の範囲が挙げられ、０．０３μｍ以上０．３μｍ以下であってもよい。
樹脂粒子の添加量としては、例えば、キャリア全体に対して０．０１質量％以上１質量％以下の範囲が挙げられ、０．１質量％以上０．５質量％以下であってもよい。また被覆層全体に対する樹脂粒子の含有量としては、例えば１０質量％以上３０質量％以下の範囲が挙げられる。
【００３９】
一方、無機粒子としては、例えば、カーボンブラックのほか、金、銀、銅といった金属や、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、アンチモンをドープされた酸化錫、錫をドープされた酸化インジウム、アルミニウムをドープされた酸化亜鉛、金属で被覆した樹脂粒子等が例示される。
電気抵抗の調整で無機粒子を用いる場合、無機粒子の体積固有抵抗としては、例えば、１０−４Ω・ｃｍ以上１０９Ω・ｃｍ以下の範囲が挙げられる。
無機粒子の体積平均粒径としては、例えば、０．００５μｍ以上０．５μｍ以下の範囲が挙げられる。
無機粒子の添加量としては、例えば、キャリア全体に対して０．１質量％以上１質量％以下の範囲が挙げられる。また被覆層全体に対する無機粒子の含有量としては、例えば３質量％以上３０質量％以下の範囲が挙げられ、５質量％以上２０質量％以下の範囲であってもよい。
【００４０】
−被覆樹脂−
被覆樹脂は、上記の通りポリフェニレンエーテルを含み、必要に応じてその他の樹脂を含んでもよい。
ポリフェニレンエーテルは、特に限定されず、純粋なポリフェニレンエーテルでもよく、変性ポリフェニレンエーテルでもよいが、純粋なポリフェニレンエーテルの方が好ましい。
変性ポリフェニレンエーテルとしては、例えば、ポリスチレン、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリフェニレンスルファイド等の他の合成樹脂とアロイ化されたものが挙げられる。
【００４１】
被覆樹脂全体に対するポリフェニレンエーテルの含有量としては、例えば、７０質量％以上１００質量％以下の範囲が挙げられ、８０質量％以上１００質量％以下の範囲であってもよい。
また、ポリフェニレンエーテルの線膨張係数としては、例えば４．０×１０−５／℃以上６．５×１０−５／℃以下の範囲が挙げられる。
【００４２】
被覆樹脂に含まれるその他の樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等ポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン等のポリビニル系又はポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、スチレン・アクリル酸共重合体；オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂又はその変性品；ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素樹脂；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；尿素・ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂等が挙げられる
【００４３】
−その他の成分−
被覆層は、上記成分のほかに、その他の成分を含んでもよい。その他の成分としては、例えば、帯電制御剤、含窒素樹脂等が挙げられる。
【００４４】
−被覆層の形成−
被覆層を芯材粒子表面に形成する方法としては、例えば、湿式塗布法及び乾式塗布法が挙げられる。
乾式塗布法としては、例えば、芯材粒子と被膜層形成材料との混合物を乾燥状態で加熱して被覆層を形成する方法が挙げられる。具体的には、例えば、溶媒を用いずに、芯材粒子と被膜層形成材料とを気相中で混合して加熱溶融し、被膜層を形成する。
【００４５】
一方、湿式塗布法としては、例えば、芯材粒子を被覆層形成溶液中に浸漬して被覆する浸漬法、被覆層形成溶液を芯材粒子表面に噴霧するスプレー法、芯材粒子を流動床中に流動化させた状態で被覆層形成溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中で芯材粒子と被覆層形成溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法などが挙げられるが、その中でもニーダーコーター法が特に好適である。
【００４６】
湿式塗布法において用いられる被覆樹脂溶液には、上記ポリフェニレンエーテル、被覆層用粒子、及び必要に応じて用いられるその他の成分のほか、これらを溶解又は分散させる溶剤が含まれる。溶剤としては、被覆樹脂を溶解するものであれば特に限定されなが、具体的には、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類などが使用される。
【００４７】
被覆層の膜厚としては、例えば、０．１μｍ以上１０μｍ以下が挙げられ、０．３μｍ以上５μｍ以下の範囲であってもよい。
被覆層の平均膜厚（μｍ）は、芯材粒子の真比重をρ（無次元）、芯材粒子の体積平均粒子径をｄ（μｍ）、被覆層の平均比重をρＣ、芯材粒子１質量部に対する被覆層の全含有量をＷＣ（質量部）とすると、下記式（４）で求められる。
・式（４）
平均膜厚（μｍ）＝［キャリア１個当たりの被覆樹脂量（導電粉等の添加物もすべて含む）／キャリア１個当たりの表面積］÷被覆層の平均比重
＝［４／３π・（ｄ／２）３・ρ・ＷＣ］／［４π・（ｄ／２）２］÷ρＣ
＝（１／６）・（ｄ・ρ・ＷＣ／ρＣ）
【００４８】
被覆層による芯材粒子表面の被覆率としては、例えば８０％以上が挙げられ、９０％以上であってもよく、１００％であってもよい。
なお、被覆層の被覆率は、ＸＰＳ測定（Ｘ線光電子分光測定）により求められる。ＸＰＳ測定装置としては、日本電子製、ＪＰＳ８０を使用し、測定は、Ｘ線源としてＭｇＫα線を用い、加速電圧を１０ｋＶ、エミッション電流を２０ｍＶに設定して実施し、被覆層を構成する主たる元素（通常は炭素）と、芯材粒子を構成する主たる元素（例えば芯材粒子がマグネタイトなどの酸化鉄系材料の場合は鉄および酸素）とについて測定する。
【００４９】
以下、芯材粒子が、酸化鉄系である場合を前提に説明する。ここで、炭素についてはＣ１ｓスペクトルを、鉄についてはＦｅ２ｐ３／２スペクトルを、酸素についてはＯ１ｓスペクトルを測定する。これらの各々の元素のスペクトルに基づいて、炭素、酸素、及び鉄の元素個数（それぞれ、「ＡＣ」、「ＡＯ」、及び「ＡＦｅ」と表す）を求めて、得られた炭素、酸素、鉄の元素個数比率より下記式（２）に基づいて、芯材粒子単体、および、芯材粒子を被覆層で被覆した後（キャリア）の鉄量率を求め、続いて、下記式（３）により被覆率を求める。
・式（２）
鉄量率（ａｔｏｍｉｃ％）＝ＡＦｅ／（ＡＣ＋ＡＯ＋ＡＦｅ）×１００
・式（３）
被覆率（％）＝｛１−（キャリアの鉄量率）／（芯材粒子単体の鉄量率）｝×１００
【００５０】
なお、芯材粒子として、酸化鉄系以外の材料を用いる場合には、酸素の他に芯材粒子を構成する金属元素のスペクトルを測定し、上述の式（２）や式（３）に準じて同様の計算を行えば被覆率が求められる。
【００５１】
＜芯材粒子＞
芯材粒子としては、特に限定されるものではなく、キャリアの芯材粒子として用いられる公知の粒子が利用される。具体的には、磁性材料を含む磁性粒子を芯材粒子として用いてもよいし、磁性粒子が樹脂中に分散された磁性粒子分散樹脂粒子を芯材粒子として用いてもよいし、ガラスビーズ等を芯材粒子として用いてもよい。
磁性粒子に含まれる磁性材料としては、例えば、鉄、鋼、ニッケル、コバルト等の磁性金属；これらの磁性金属とマンガン、クロム、希土類等との合金；フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物；等があげられる。
【００５２】
磁性粒子を芯材粒子として用いる場合、造粒、焼結により磁性粒子が形成されるが、その前処理として、磁性材料を粉砕してもよい。粉砕方法は特に問わず、公知の粉砕方法が挙げられ、具体的には例えば、乳鉢、ボールミル、ジェットミル等が挙げられる。
焼結温度は、従来の場合よりも低く抑えてもよく、具体的には、用いる材質によって異なるが、例えば５００℃以上１２００℃以下が挙げられ、６００℃以上１０００℃以下がより好適である。焼結温度を低く抑える方法としては、例えば、焼結工程において、仮焼結を段階的に行う方法が挙げられ、その場合、全体の焼結にかける時間は長くしてもよい。
【００５３】
磁性粒子分散樹脂粒子を芯材粒子として用いる場合、芯材粒子中における磁性粒子の含有量としては、例えば、８０質量％以上９９質量％以下が挙げられ、９５質量％以上９９質量％以下であってもよい。
また磁性粒子分散樹脂粒子に含まれる磁性粒子の体積平均粒径は、例えば、０．０５μｍ以上５．０μｍ以下が挙げられ、０．１μｍ以上１．０μｍ以下であってもよい。なお、磁性粒子の体積平均粒径は、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置により測定される。
磁性粒子分散樹脂粒子に含まれる磁性粒子の作製方法としては、例えば、上記磁性材料の粉末粒子に機械的せん断力等を加える方法が挙げられ、必要に応じて表面改質剤としてカップリング剤も用いてもよい。
【００５４】
磁性粒子分散樹脂粒子に用いられる樹脂は特に限定されず、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられ、上記ホウ素架橋樹脂を用いてもよい。
磁性粒子分散樹脂粒子には、目的に応じて、さらに、帯電制御剤やフッ素含有粒子等のその他の成分を含有させてもよい。
磁性粒子分散樹脂粒子の製造方法としては、例えば、バンバリーミキサーやニーダ等を用いる溶融混練法、懸濁重合法、噴霧乾燥法等が挙げられる。
【００５５】
芯材粒子の体積平均粒子径としては、例えば、１０μｍ以上５００μｍ以下が挙げられ、３０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよい。
【００５６】
芯材粒子の磁力としては、例えば、３０００エルステッドにおける飽和磁化が５０ｅｍｕ／ｇ以上であることが挙げられ、６０ｅｍｕ／ｇ以上であってもよい。
上記芯材粒子の磁力の測定では、測定装置として振動試料型磁気測定装置ＶＳＭＰ１０−１５（東英工業社製）を用いる。測定試料は内径７ｍｍ、高さ５ｍｍのセルに詰めて前記装置にセットする。測定は印加磁場を加え、最大３０００エルステッドまで掃引する。ついで、印加磁場を減少させ、記録紙上にヒステリシスカーブを作製する。カーブのデータより、飽和磁化、残留磁化、保持力を求める。なお、上記芯材粒子の飽和磁化は、３０００エルステッドの磁場において測定された磁化を示す。
【００５７】
芯材粒子の体積電気抵抗（体積抵抗率）としては、例えば、１０５Ω・ｃｍ以上１０９．５Ω・ｃｍ以下の範囲であることが好ましく、１０７Ω・ｃｍ以上１０９Ω・ｃｍ以下の範囲が挙げられる。
上記芯材粒子の体積電気抵抗（Ω・ｃｍ）は以下のように測定する。なお、測定環境は、温度２０℃、湿度５０％ＲＨとする。２０ｃｍ２の電極板を配した円形の治具の表面に、測定対象物を１ｍｍ以上３ｍｍ以下の厚さになるように平坦に載せ、層を形成する。この上に前記２０ｃｍ２の電極板を載せて層を挟み込む。測定対象物間の空隙をなくすため、層上に配置した電極板の上に４ｋｇの荷重をかけてから層の厚み（ｃｍ）を測定する。層の上下の両電極には、エレクトロメーターおよび高圧電源発生装置に接続されている。両電極に電界が１０３．８Ｖ／ｃｍとなるように高電圧を印加し、このとき流れた電流値（Ａ）を読み取ることにより、測定対象物の体積電気抵抗（Ω・ｃｍ）を計算する。測定対象物の体積電気抵抗（Ω・ｃｍ）の計算式は、下記式に示す通りである。
・式： Ｒ＝Ｅ×２０／（Ｉ−Ｉ０）／Ｌ
上記式中、Ｒは測定対象物の体積電気抵抗（Ω・ｃｍ）、Ｅは印加電圧（Ｖ）、Ｉは電流値（Ａ）、Ｉ０は印加電圧０Ｖにおける電流値（Ａ）、Ｌは層の厚み（ｃｍ）をそれぞれ表す。また、２０の係数は、電極板の面積（ｃｍ２）を表す。
【００５８】
＜キャリアの物性＞
キャリアの体積平均粒子径としては、例えば、１５μｍ以上５１０μｍ以下が挙げられる。
また、キャリアの形状係数ＳＦ１としては、例えば、１２０以上１４５以下が挙げられる。なお、キャリアの形状係数ＳＦ１は、上記トナー粒子の形状係数ＳＦ１と同様にして求める。
【００５９】
キャリアの飽和磁化としては、例えば、４０ｅｍｕ／ｇ以上が挙げられ、５０ｅｍｕ／ｇ以上であってもよい。
上記飽和磁化の測定は、測定装置として振動試料型磁気測定装置ＶＳＭＰ１０−１５（東英工業社製）を用いる。測定試料は内径７ｍｍ、高さ５ｍｍのセルに詰めて前記装置にセットする。測定は印加磁場を加え、最大１０００エルステッドまで掃引する。ついで、印加磁場を減少させ、記録紙上にヒステリシスカーブを作製する。カーブのデータより、飽和磁化、残留磁化、保持力を求める。上記キャリアの飽和磁化は、１０００エルステッドの磁場において測定された磁化を示す。
【００６０】
キャリアの体積電気抵抗（２５℃）としては、例えば、１×１０７Ω・ｃｍ以上１×１０１５Ω・ｃｍ以下の範囲が挙げられ、１×１０８Ω・ｃｍ以上１×１０１４Ω・ｃｍ以下であってもよく、１×１０８Ω・ｃｍ以上１×１０１３Ω・ｃｍ以下の範囲であってもよい。
上記キャリアの体積電気抵抗は、芯材粒子の体積電気抵抗と同様にして測定を行う。
【００６１】
［静電荷像現像剤］
本実施形態の静電荷像現像剤（以下、「現像剤」と略す場合がある）は、トナーと、キャリアとを少なくとも含み、キャリアとして既述のキャリアが用いられるものである。すなわち現像剤は、本実施形態に係るキャリアおよびトナーを適切な配合割合で混合することにより調製される。
予め現像装置内に収容される現像剤の場合、現像剤中におけるキャリアの含有量としては、例えば、８５質量％以上９９質量％以下が挙げられ、８７質量％以上９８質量％以下であってもよく、８９質量％以上９７質量％以下であってもよい。
【００６２】
また、本実施形態の現像剤を、現像によって消費されるトナーと一緒にキャリアを追加し、現像器内のキャリアを少しずつ入れ替えることにより帯電量の変化を抑制し画像濃度を安定化する現像方式（いわゆるトリクル現像方式）などに利用される補給用現像剤として適用してもよい。
上記トリクル現像方式などに利用される補給用現像剤として本実施形態の現像剤を利用する場合、トナーとキャリアの混合質量比としては、トナー質量／キャリア質量が２以上であることが挙げられ、３以上であってもよく、５以上であってもよい。
以下、トナーについて説明する。
【００６３】
トナーとしては、特に制限はなく、公知のトナーが用いられる。トナーとしては、代表的には、例えば、結着樹脂と着色剤とを含有するトナー粒子を含む着色トナーが挙げられるが、着色剤の代わりに赤外線吸収剤を用いた赤外線吸収トナーなどを用いてもよい。また、これらの成分に加えて、必要に応じて離型剤や各種の内添剤、外添剤等のその他の成分を更に添加してもよい。
【００６４】
結着樹脂としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル；アクリル酸メチル、アクリル酸フェニル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；等の単独重合体又は共重合体等が挙げられる。これらの中でも特に代表的な結着樹脂としては、例えばポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリスチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン等が挙げられる。
【００６５】
上記結着樹脂の軟化温度としては、例えば７０℃以上１５０℃以下が挙げられ、結着樹脂のガラス転移温度としては、例えば４０℃以上７０℃以下が挙げられる。また結着樹脂の数平均分子量としては、例えば２０００以上５００００以下が挙げられ、結着樹脂の重量平均分子量としては、例えば８０００以上１５００００以下が挙げられる。また結着樹脂の酸価としては、例えば５以上３０以下が挙げられ、結着樹脂の水酸基価としては、例えば５以上４０以下の範囲が挙げられる。
【００６６】
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、ニグロシン、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーン・オキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２ 、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３などが挙げられる。
【００６７】
またトナーは、必要に応じてトナー粒子の内部に帯電制御剤を含んでもよい。その際、特にカラートナー等に用いる場合には、例えば、色調に影響を与えない無色又は淡色の帯電制御剤を用いてもよい。帯電制御剤としては、公知のものを使用してもよいが、例えば、アゾ系金属錯体；サルチル酸もしくはアルキルサルチル酸の金属錯体もしくは金属塩；ニグロシンや四級アンモニウム塩等；等が挙げられる。
【００６８】
さらに、トナーには、必要であれば、オフセットの防止等を目的として、トナー粒子内部に離型剤が含まれていてもよい。
離型剤は例えば、次のものが挙げられる。パラフィンワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体等である。誘導体とは、酸化物、ビニルモノマーとの重合体、グラフト変性物を含む。この他に、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、個分子アルコール、脂肪酸、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、エステルワックス、酸アミド等を利用してもよい。
【００６９】
またトナーは、トナー粒子内部に無機酸化物粒子を添加してもよい。無機酸化物粒子としては例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＣｅＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＺｒＯ２、ＣａＯ・ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ・（ＴｉＯ２）ｎ、Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２、ＣａＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＢａＳＯ４、ＭｇＳＯ４等が例示される。これらのうち、特に、シリカ粒子、チタニア粒子が挙げられる。酸化物粒子の表面は、必ずしも予め疎水化処理されている必要はないが、疎水化処理されていてもよい。
【００７０】
またトナーは、無機酸化物粒子をトナー粒子表面に添加してもよい。トナー粒子表面に添加される無機酸化物粒子としては、例えば、シリカ、チタニア、アルミナ等の流動化剤や、ポリスチレン粒子、ポリメチルメタクリレート粒子、ポリフッ化ビニリデン粒子等のクリーニング助剤若しくは転写助剤等の外添剤が挙げられる。
【００７１】
また、トナー粒子の体積平均粒子径としては、例えば、３０μｍ以下が挙げられ、４μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。
【００７２】
トナー粒子の製造方法としては、例えば、結着樹脂と、着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等とを混練、粉砕、分級する混練粉砕法；混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力又は熱エネルギーにて形状を変化させる方法；結着樹脂を乳化して分散した分散液と、着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化凝集法；結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法；結着樹脂を得るための重合性単量体と、着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の溶液とを水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法；結着樹脂と着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の溶液とを水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法；等が使用される。
また上記方法で得られた粒子をコアにして、さらに樹脂粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造を持たせたトナー粒子を製造する方法でもよい。
以上のようにして得られたトナー粒子は、そのままトナーとして用いてよいし、上記のようにトナー粒子の表面に外添剤を外添させたものをトナーとして用いてもよい。
【００７３】
［画像形成装置、画像形成方法、プロセスカートリッジ、及び現像剤カートリッジ］
次に、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電された前記像保持体表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を上記実施形態に係る静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、前記記録媒体の表面に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、を備えるものである。
【００７４】
なお、この画像形成装置において、例えば前記現像手段を含む部分が、画像形成装置本体に対して脱着するカートリッジ構造（プロセスカートリッジ）であってもよく、該プロセスカートリッジとしては、静電荷像現像剤を収納すると共に、像保持体表面に形成された静電荷像を前記静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、像保持体、前記像保持体表面を帯電させるための帯電手段、及び前記像保持体表面に残存するトナーを除去するためのクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも一種と、を備える本実施形態に係るプロセスカートリッジが好適に用いられる。
【００７５】
また、画像形成装置に脱着し、像保持体表面に形成された静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段に供給するための現像剤を収納する現像剤カートリッジに、上記実施形態に係る静電荷像現像剤が収容されていてもよい。
【００７６】
そして本実施形態の画像形成方法は、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電された像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、前記像保持体の表面に形成された静電荷像を現像してトナー像を形成する現像工程と、像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体表面に転写する転写工程と、記録媒体表面に転写されたトナー像を定着する定着工程と、を少なくとも有するものであり、現像剤として上記本実施形態の静電荷像現像用キャリアを含む現像剤を用いる。
【００７７】
本実施形態の画像形成方法では、必要に応じて上記工程以外の工程を含むものであってもよく、上記工程以外の工程としては、例えば、転写工程の後に像保持体表面に残留したトナーを除去するトナー除去工程等が挙げられる。また、上記転写工程が像保持体から中間転写体を介して記録媒体へとトナー像を転写する工程である形態（中間転写方式）であってもよい。
【００７８】
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主用部を説明し、その他はその説明を省略する。
【００７９】
図１は、第一実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、上記実施形態に係る現像剤カートリッジを備えた構成となっている。
【００８０】
図１に示す画像形成装置１０は、像保持体１２、帯電手段１４、静電荷像形成手段１６、現像手段１８、転写手段２０、クリーニング手段２２、除電手段２４、定着手段２６、現像剤カートリッジ２８を備える。
なお、現像手段１８中および現像剤カートリッジ２８中に収納される現像剤は、上記実施形態に係る現像剤である。
【００８１】
また図１は便宜上、現像剤を収納した現像手段１８および現像剤カートリッジ２８を一つずつ備えた構成のみを図示しているが、例えばカラー画像形成装置の場合などは、画像形成装置に応じた数の現像手段１８および現像剤カートリッジ２８を備えた構成としてもよい。
【００８２】
図１に示す画像形成装置は、現像剤カートリッジ２８が着脱する構成を有する画像形成装置であり、現像剤カートリッジ２８は、現像剤供給管３０を通して現像手段１８に接続されている。よって画像形成を行う際は、現像剤カートリッジ２８の中に収納されている現像剤が、現像剤供給管３０を通して現像手段１８に供給されることにより、長期間にわたり、画像が形成される。また、現像剤カートリッジ２８の中に収納されている現像剤が少なくなった場合には、現像剤カートリッジ２８が交換される。
【００８３】
像保持体１２の周囲には、像保持体１２の回転方向（矢印Ａ方向）に沿って順に、像保持体１２表面を帯電する帯電手段１４、画像情報に応じて像保持体１２表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段１６、形成された静電荷像に現像剤を供給する現像手段１８、像保持体１２表面に接触し像保持体１２の矢印Ａ方向への回転に伴い矢印Ｂ方向に回転するドラム状の転写手段２０、像保持体１２表面に接触するクリーニング手段２２、像保持体１２表面を除電する除電手段２４が配置されている。
【００８４】
像保持体１２と転写手段２０との間は、矢印Ｃ方向上流側から不図示の搬送手段により矢印Ｃ方向に搬送される記録媒体５０（被転写体）が挿通される。像保持体１２の矢印Ｃ方向下流側には加熱源（不図示）を内蔵した定着手段２６が配置され、定着手段２６には接触部３２が設けられている。また、像保持体１２と転写手段２０との間を通過した記録媒体５０は、この接触部３２を矢印Ｃ方向へと通過する。
【００８５】
像保持体１２としては、例えば感光体または誘電記録体等が使用される。
感光体としては例えば、単層構造の感光体または多層構造の感光体等が用いられる。また感光体の材質としては、セレンやアモルファスシリコン等の無機感光体や、有機感光体等が用いられる。
有機感光体としては、例えば、円筒状の導電性の基体外周面に有機感光体等を含む塗膜を有する構成のものが挙げられる。また前記塗膜は、基体上に、必要に応じて下引き層、および、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを含む感光層がこの順序で形成されたものが挙げられる。前記電荷発生層と電荷輸送層との積層順序は逆であってもよい。また、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層（電荷発生層、電荷輸送層）に含有させて積層した積層型感光体に限らず、電荷発生物質と電荷輸送物質との双方を同一の層に含む単層型感光体であってもよい。
【００８６】
帯電手段１４としては、例えば、導電性または半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触帯電装置、コロナ放電を利用したコロトロン帯電やスコロトロン帯電などの非接触型の帯電装置等、公知の手段が使用される。導電性または半導電性の帯電ローラを用いた接触帯電装置においては、像保持体１２に対し、直流電流を印加してもよく、また交流電流を重畳させて印加してもよい。具体的には、例えば、像保持体１２との接触部の微小空間で放電を発生させることにより像保持体１２の表面を、例えば−３００Ｖ以上−１０００Ｖ以下に帯電させる。上記導電性または半導電性の帯電ローラは単層構造でもよく、多重構造でもよい。また、帯電ローラの表面をクリーニングする機構を設けてもよい。
【００８７】
静電荷像形成手段１６としては、露光手段の他に、トナー像を記録媒体表面の所望の位置に形成しうる信号を形成する、従来公知の手段が使用される。
露光手段としては、例えば、半導体レーザー及び走査装置の組み合わせ、光学系からなるレーザー走査書き込み装置、ＬＥＤヘッド、又は液晶シャッタなど、従来公知の露光手段が使用される。解像度の高い露光像を作るという望ましい態様を実現させるためには、レーザー走査書き込み装置またはＬＥＤヘッドを使うことが望ましい。
【００８８】
現像手段１８は、像保持体１２上に形成された潜像を、トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する機能を有する。現像手段１８は、目的に応じて選択すればよいが、例えば、トナーをブラシ、ローラ等を用いて像保持体１２に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。
【００８９】
転写手段２０としては、具体的には例えば、電圧を印加した導電性または半導電性のローラー、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いて、像保持体１２と記録媒体５０との間に電界を作り、トナー像を転写する手段や、コロナ放電を利用したコロトロン帯電器やスコロトロン帯電器などで記録媒体５０の裏面をコロナ帯電させて、トナー像を転写する手段など、従来公知の手段が使用される。
【００９０】
転写手段２０として、二次転写手段を用いてもよい。すなわち、図示しないが二次転写手段は、トナー像を一旦中間転写体に転写した後、中間転写体から記録媒体５０にトナー像を二次転写する手段である。
上記中間転写体の材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアルキレンフタレート、ＰＣ／ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）のブレンド材料、エチレンテトラフロロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料等が挙げられ、中間転写体の具体的としては、例えば、熱硬化ポリイミド樹脂を用いた中間転写ベルトが挙げられる。
【００９１】
クリーニング手段２２としては例えば、クリーニングブレード、クリーニングブラシ、クリーニングロールなどが挙げられる。
【００９２】
除電手段２４としては例えば、タングステンランプ、ＬＥＤなどが挙げられる。
【００９３】
定着手段２６としては、例えば加熱ロールと加圧ロールとを有する加熱加圧によりトナー像を定着する熱定着器や、フラッシュランプ等による光照射によりトナー像を加熱して定着する光定着器などが利用される。
加熱ロールまたは加圧ロール等のロール表面を形成する材料は、トナーを付着させない目的で、例えばトナーに対して離型性の優れた材料であるシリコンゴムやフッ素系樹脂などが望ましい。この際、シリコーンオイル等の離型性液体を、ロール両面に塗布しないことが望ましい。離型性液体は、定着ラチチュードを広くすることに対しては有効であるが、定着される記録媒体に転移する為、画像形成された印刷物にベトツキが生じ、テープを貼れないことやマジックで文字を書き加えられないこと等の問題が生じる場合がある。この問題は、記録媒体としてＯＨＰなどのフィルムを用いる場合に、より顕著となる。また離型性液体は、定着画像表面の荒さをスムーズにすることが困難であるため、記録媒体としてＯＨＰフィルムを用いる場合に特に重要となる画像透明性が低下する要因にもなる場合がある。しかし、トナーに離型剤を含む場合には、十分な定着ラチチュードを示すので、定着ロールに塗布されるシリコーンオイル等の離型性液体は必要無い。
【００９４】
記録媒体５０としては、特に制限はなく、普通紙、光沢紙、ＯＨＰシート等をはじめとする従来公知のものが利用される。また記録媒体は、基材と基材上に形成された受像層を有するものを利用してもよい。
【００９５】
次に、画像形成装置１０を用いた画像形成方法について説明する。まず、像保持体１２の矢印Ａ方向への回転に伴い、帯電手段１４により像保持体１２表面を帯電し、帯電された像保持体１２表面に静電荷像形成手段１６により画像情報に応じた静電荷像を形成し、この静電荷像が形成された像保持体１２表面に、静電荷像の色情報に応じて現像手段１８からトナーを供給することによりトナー像を形成する。
【００９６】
次に、像保持体１２表面に形成されたトナー像は、像保持体１２の矢印Ａ方向への回転に伴い、像保持体１２と転写手段２０との接触部に移動する。この際、記録媒体５０が不図示の用紙搬送ロールにより矢印Ｃ方向に搬送されることで接触部を通過し、像保持体１２と転写手段２０との間に印加された電圧により、像保持体１２表面に形成されたトナー像が接触部にて記録媒体５０表面に転写される。
【００９７】
トナー像を記録媒体５０に転写した後の像保持体１２表面に残留しているトナーは、クリーニング手段２２のクリーニングブレードによって表面から除去される。また、像保持体１２は除電手段２４により除電される。
【００９８】
このようにしてトナー像がその表面に転写された記録媒体５０は、定着手段２６の接触部３２に搬送され、接触部３２を通過する際に、内蔵された加熱源（不図示）によってその接触部３２の表面が加熱された定着手段２６によって加熱される。この際、トナー像が記録媒体５０表面に定着されることにより画像が形成される。
【００９９】
図２は、第二実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略構成図である。図２に示す画像形成装置は、上記実施形態に係る現像剤（供給用現像剤）を、現像手段内にある現像剤収容容器へ現像剤供給手段により供給すると共に、現像剤収容容器に収容されている現像剤の少なくとも一部を、現像剤排出手段により排出する、トリクル現像方式を採用した構成となっている。
【０１００】
本実施形態に係る画像形成装置１００は、図２に示すように、矢印ａで示す時計回り方向に回転する像保持体１１０と、像保持体１１０の上方に、像保持体１１０に相対して設けられ、像保持体１１０の表面を負に帯電させる帯電手段１２０と、帯電手段１２０により帯電した像保持体１１０の表面に、現像剤（トナー）で形成しようとする画像を書き込んで静電荷像を形成する静電荷像形成手段１３０と、静電荷像形成手段１３０の下流側に設けられ、静電荷像形成手段１３０で形成された静電荷像にトナーを付着させて像保持体１１０の表面にトナー像を形成する現像手段１４０と、像保持体１１０に接触しつつ矢印ｂで示す方向に走行するとともに、像保持体１１０の表面に形成されたトナー像を転写するエンドレスベルト状の中間転写ベルト１５０と、中間転写ベルト１５０にトナー像を転写した後の像保持体１１０の表面を除電して、表面に残った転写残トナーを除去し易くする除電手段１６０と、像保持体１１０の表面を清掃して前記転写残トナーを除去するクリーニング手段１７０とを備える。
【０１０１】
帯電手段１２０、静電荷像形成手段１３０、現像手段１４０、中間転写ベルト１５０、除電手段１６０、及びクリーニング手段１７０は、像保持体１１０を囲む円周上に、時計周り方向に配設されている。
【０１０２】
中間転写ベルト１５０は、内側から、支持ローラ１５０Ａ、１５０Ｂ、二次転写位置で中間転写ベルト１５０を支持する支持ローラ１５０Ｃ、及び駆動ローラ１５０Ｄによって緊張され、保持されるとともに、駆動ローラ１５０Ｄの回転に伴い矢印ｂの方向に駆動される。中間転写ベルト１５０の内側における像保持体１１０に相対する位置には、中間転写ベルト１５０を正に帯電させて中間転写ベルト１５０の外側の面に像保持体１１０上のトナーを付着させる１次転写ローラ１５１が設けられている。中間転写ベルト１５０の下方における外側には、記録媒体Ｐを正に帯電させて中間転写ベルト１５０に押圧することにより、中間転写ベルト１５０に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に転写する２次転写ローラ１５２が支持ローラ１５０Ｃに対向して設けられている。
【０１０３】
中間転写ベルト１５０の下方には、さらに、２次転写ローラ１５２に記録媒体Ｐを供給する記録媒体供給装置１５３と、２次転写ローラ１５２においてトナー像が転写された記録媒体Ｐを搬送しつつ、前記トナー像を定着させる定着手段１８０とが設けられている。
【０１０４】
記録媒体供給装置１５３は、１対の搬送ローラ１５３Ａと、搬送ローラ１５３Ａで搬送される記録媒体Ｐを２次転写ローラ１５２に向かって誘導する誘導スロープ１５３Ｂと、を備える。一方、定着手段１８０は、２次転写ローラ１５２によってトナー像が転写された記録媒体Ｐを加熱・押圧することにより、前記トナー像の定着を行う１対の熱ローラである定着ローラ１８１と、定着ローラ１８１に向かって記録媒体Ｐを搬送する搬送コンベア１８２とを有する。
【０１０５】
記録媒体Ｐは、記録媒体供給装置１５３と２次転写ローラ１５２と定着手段１８０とにより、矢印ｃで示す方向に搬送される。
【０１０６】
中間転写ベルト１５０の近くには、さらに、２次転写ローラ１５２において記録媒体Ｐにトナー像を転写した後に中間転写ベルト１５０に残ったトナーを除去するクリーニングブレードを有する中間転写体クリーニング手段１５４が設けられている。
【０１０７】
以下、現像手段１４０について詳細に説明する。現像手段１４０は、現像領域で像保持体１１０に対向して配置されており、例えば、負（−）極性に帯電するトナー及び正（＋）極性に帯電するキャリアからなる２成分現像剤を収容する現像剤収容容器１４１を有している。現像剤収容容器１４１は、現像剤収容容器本体１４１Ａとその上端を塞ぐ現像剤収容容器カバー１４１Ｂとを有している。
【０１０８】
現像剤収容容器本体１４１Ａはその内側に、現像ロール１４２を収容する現像ロール室１４２Ａを有しており、現像ロール室１４２Ａに隣接して、第１攪拌室１４３Ａと第１攪拌室１４３Ａに隣接する第２攪拌室１４４Ａとを有している。また、現像ロール室１４２Ａ内には、現像剤収容容器カバー１４１Ｂが現像剤収容容器本体１４１Ａに装着されたときに現像ロール１４２表面の現像剤の層厚を規制するための層厚規制部材１４５が設けられている。
【０１０９】
第１攪拌室１４３Ａと第２攪拌室１４４Ａとの間は仕切り壁１４１Ｃにより仕切られており、図示しないが、第１攪拌室１４３Ａ及び第２攪拌室１４４Ａは仕切り壁１４１Ｃの長手方向（現像装置長手方向）両端部で通路を介して通し連なっており、第１攪拌室１４３Ａ及び第２攪拌室１４４Ａによって循環攪拌室（１４３Ａ＋１４４Ａ）を構成している。
【０１１０】
そして、現像ロール室１４２Ａには、像保持体１１０と対向するように現像ロール１４２が配置されている。現像ロール１４２は、図示しないが磁性を有する磁性ロール（固定磁石）の外側にスリーブを設けたものである。第１攪拌室１４３Ａの現像剤は磁性ロールの磁力によって現像ロール１４２の表面上に吸着されて、現像領域に搬送される。また、現像ロール１４２はそのロール軸が現像剤収容容器本体１４１Ａに回転自由に支持されている。ここで、現像ロール１４２と像保持体１１０とは、相対的に逆方向に回転し、対向部において、現像ロール１４２の表面上に吸着された現像剤は、像保持体１１０の進行方向と同方向から現像領域に搬送するようにしている。
【０１１１】
また、現像ロール１４２のスリーブには、不図示のバイアス電源が接続され、現像バイアスが印加されるようになっている。
【０１１２】
第１攪拌室１４３Ａ及び第２攪拌室１４４Ａには現像剤を攪拌しながら搬送する第１攪拌部材１４３（攪拌・搬送部材）及び第２攪拌部材１４４（攪拌・搬送部材）が配置されている。第１攪拌部材１４３は、現像ロール１４２の軸方向に伸びる第１回転軸と、回転軸の外周に螺旋状に固定された攪拌搬送羽根（突起部）とで構成されている。また、第２攪拌部材１４４も、第２回転軸及び攪拌搬送羽根（突起部）とで構成されている。なお、攪拌部材は現像剤収容容器本体１４１Ａに回転自由に支持されている。そして、第１攪拌部材１４３及び第２攪拌部材１４４は、その回転によって、第１攪拌室１４３Ａ及び第２攪拌室１４４Ａの中の現像剤が互いに逆方向に搬送されるように配設されている。
【０１１３】
第２攪拌室１４４Ａの長手方向一端側には、トナー及びキャリアを含む供給用現像剤を第２攪拌室１４４Ａへ供給するための現像剤供給手段１４６の一端が連結されており、現像剤供給手段１４６の他端には、供給用現像剤を収容している現像剤カートリッジ１４７が連結されている。また、第２攪拌室１４４Ａの長手方向他端側には、収容している現像剤を排出するための現像剤排出手段１４８の一端も連結されており、現像剤排出手段１４８の他端には図示しないが排出した現像剤を回収する現像剤回収容器が連結されている。
【０１１４】
このように現像手段１４０は、現像剤カートリッジ１４７から現像剤供給手段１４６を経て供給用現像剤を現像手段１４０（第２攪拌室１４４Ａ）へ供給し、古くなった現像剤を現像剤排出手段１４８から排出する、所謂トリクル現像方式（現像剤の帯電性能の低下を防止して現像剤交換のインターバルを延ばすために、現像装置内に供給用現像剤（トリクル現像剤）を徐々に供給する一方で、過剰になった（劣化したキャリアを多く含む）劣化現像剤を排出しながら現像を行う現像方式である）を採用している。
【０１１５】
次に、クリーニング手段１７０について詳細に説明する。クリーニング手段１７０は、ハウジング１７１と、ハウジング１７１から突出するように配設されるクリーニングブレード１７２を含んで構成されている。クリーニングブレード１７２は、像保持体１１０の回転軸の延在方向に延びる板状のものであって、像保持体１１０における１次転写ローラ１５１による転写位置より回転方向（矢印ａ方向）下流側で且つ、除電手段１６０によって除電される位置より回転方向下流側に、先端部（以下、エッジ部という）が接触するように設けられている。
【０１１６】
クリーニングブレード１７２は、像保持体１１０が矢印ａ方向に回転することによって、１次転写ローラ１５１により記録媒体Ｐに転写されずに像保持体１１０上に保持されている未転写残留トナーや記録媒体Ｐの紙粉等の異物を、堰き止めて像保持体１１０から除去する。
【０１１７】
また、ハウジング１７１内の底部には、搬送部材１７３が配設されており、ハウジング１７１における搬送部材１７３の搬送方向下流側にはクリーニングブレード１７２により除去されたトナー（現像剤）を現像手段１４０へ供給するための供給搬送手段１７４の一端が連結されている。そして、供給搬送手段１７４の他端は現像剤供給手段１４６へ合流するように連結されている。
【０１１８】
このようにクリーニング手段１７０は、ハウジング１７１の底部に設けられた搬送部材１７３の回転に伴い、供給搬送手段１７４を通じて未転写残留トナー粒子を現像手段１４０（第２攪拌室１４４Ａ）へと搬送し、収容されている現像剤とともに攪拌搬送して再利用するトナーリクレームを採用している。
【０１１９】
図３は、第三実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略構成図である。図３に示す画像形成装置は、本実施形態に係るプロセスカートリッジを備えた構成となっている。
【０１２０】
図３に示す画像形成装置２００は、画像形成装置本体（図示せず）に脱着されるように配設されるプロセスカートリッジ２１０と、静電荷像形成手段２１６と、転写手段２２０と、定着手段２２６とを備えている。
【０１２１】
プロセスカートリッジ２１０は、静電荷像形成のための開口部２１１Ａが設けられた筐体２１１内に像保持体２１２と共に、その周囲に帯電手段２１４、現像手段２１８、及びクリーニング手段２２２を取り付けレール（図示せず）により組み合わせて一体化したものである。なお、プロセスカートリッジ２１０は、これに限られず、現像手段２１８と、像保持体２１２、帯電手段２１４、及びクリーニング手段２２２からなる群より選択される少なくとも一種と、を備えていれば良い。
【０１２２】
静電荷像形成手段２１６は、プロセスカートリッジ２１０の筐体２１１の開口部２１１Ａから像保持体２１２に静電荷像を形成する位置に配置されている。また、転写手段２２０は像保持体２１２に対向する位置に配置されている。
【０１２３】
像保持体２１２、帯電手段２１４、静電荷像形成手段２１６、現像手段２１８、転写手段２２０、クリーニング手段２２２、定着手段２２６、及び記録媒体２５０における個々の詳細については、図１の画像形成装置１０における像保持体１２、帯電手段１４、静電荷像形成手段１６、現像手段１８、転写手段２０、クリーニング手段２２、定着手段２６、及び記録媒体５０と同様である。
【０１２４】
また図３の画像形成装置２００を用いた画像形成方法についても、図１の画像形成装置１０を用いた画像形成と同様である。
【実施例】
【０１２５】
以下、実施例および比較例を挙げ、本実施形態をより具体的に詳細に説明するが、本実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を意味する。
【０１２６】
（キャリア１の製造）
フェライト粒子（パウダーテック社製、Ｆ３００、体積平均粒径５０μｍ）
１００部
トルエン １５部
ポリフェニレンエーテル
（旭化成ケミカルズ（株）標準グレード品、Ｍｎ＝１９０００、線膨張係数５×１０−５／℃）
２．５部
メラミン樹脂粒子（被覆層用粒子、日本触媒社製、品番：エポスターＳ、体積平均粒径１００ｎｍ）
０．７部
【０１２７】
フェライト粒子を除く上記成分をホモミキサーで１０分間分散し、被覆層形成溶液を調製し、この溶液とフェライト粒子を６０℃に維持された真空脱気型ニーダーで３０分間攪拌した後、１００℃において６０分間５ｋＰａで減圧してトルエンを留去して被覆層を形成してキャリア１を得た。
【０１２８】
（キャリア２の製造）
フェライト粒子（パウダーテック社製、Ｆ３００、体積平均粒径５０μｍ）
１００部
トルエン １５部
ポリフェニレンエーテル
（旭化成ケミカルズ（株）低粘度グレード品、Ｍｎ＝１６０００、線膨張係数５×１０−５／℃）
２．５部
メラミン樹脂粒子（被覆層用粒子、日本触媒社製、品番：エポスターＳ、体積平均粒子径１００ｎｍ）
０．７部
【０１２９】
フェライト粒子を除く上記成分をホモミキサーで１０分間分散し、被覆層形成溶液を調製し、この溶液とフェライト粒子を６０℃に維持された真空脱気型ニーダーで３０分間攪拌した後、１００℃において６０分間５ｋＰａで減圧してトルエンを留去して被覆層を形成してキャリア２を得た。
【０１３０】
（キャリア３の製造）
フェライト粒子（パウダーテック社製、Ｆ３００、体積平均粒径５０μｍ）
１００部
トルエン １５部
ポリカーボネート（線膨張係数７×１０−５／℃）
２．５部
メラミン樹脂粒子（被覆層用粒子、日本触媒社製、品番：エポスターＳ、体積平均粒子径１００ｎｍ）
０．７部
【０１３１】
フェライト粒子を除く上記成分をホモミキサーで１０分間分散し、被覆層形成溶液を調製し、この溶液とフェライト粒子を６０℃に維持された真空脱気型ニーダーで３０分間攪拌した後、１００℃において６０分間５ｋＰａで減圧してトルエンを留去して被覆層を形成してキャリア３を得た。
【０１３２】
（キャリア４の製造）
フェライト粒子（パウダーテック社製、Ｆ３００、平均粒子径５０μｍ）
１００部
トルエン １５部
スチレン/メチルメタクリレート共重合体（５０／５０、樹脂線膨張係数７×１０−５／℃）
２．５部
メラミン樹脂粒子（被覆層用粒子、日本触媒社製、品番：エポスターＳ、体積平均粒子径１００ｎｍ）
０．７部
【０１３３】
フェライト粒子を除く上記成分をホモミキサーで１０分間分散し、樹脂被覆層形成溶液を調製し、この溶液とフェライト粒子を６０℃に維持された真空脱気型ニーダーで３０分間攪拌した後、１００℃において６０分間５ｋＰａで減圧してトルエンを留去して樹脂被覆層を形成してキャリア４を得た。
【０１３４】
（キャリア５の製造）
フェライト粒子（パウダーテック社製、Ｆ３００、体積平均粒径５０μｍ）
１００部
トルエン １５部
ＡＢＳ樹脂（線膨張係数９×１０−５／℃）
２．５部
メラミン樹脂粒子（被覆層用粒子、日本触媒社製、品番：エポスターＳ、体積平均粒子径１００nm）
０．７部
【０１３５】
フェライト粒子を除く上記成分をホモミキサーで１０分間分散し、被覆層形成溶液を調製し、この溶液とフェライト粒子を６０℃に維持された真空脱気型ニーダーで３０分間攪拌した後、１００℃において６０分間５ｋＰａで減圧してトルエンを留去して被覆層を形成してキャリア５を得た。
【０１３６】
（キャリア６の製造）
ポリフェニレンエーテルとして、下記合成方法により得られたポリフェニレンエーテル（Ｍｎ＝５５００、線膨張係数５．０×１０−５／℃）を用いた以外は、キャリア１と同様にして、キャリア６を得た。
【０１３７】
［キャリア６用のポリフェニレンエーテルの合成方法］
・２，６−ジメチルフェノール １７５部
・塩化第二銅２水和物 ０．２部
・３５％塩酸 ０．８４部
・ジ−ｎ−ブチルアミン ０．８３部
・Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルプロパンジアミン ４．９８部
・キシレン/ブタノール/メタノール混合液（比率７５／１０／１５）３１８部
上記原材料を攪拌翼、温度計、還流冷却器を備えた反応槽に、窒素ガスを吹き込みながら入れ攪拌により液を混合させた。酸素を導入しながら１５０分反応温度４０℃を保持した。エチレンジアミン四酢酸３カリウム塩の４５％水溶液を０．５部添加し重合を終了させ、１０分後の反応溶液を抜き出し、メタノールを反応溶液の５倍量加えて濾過した後、１２０℃で５時間真空乾燥して乾燥ポリフェニレンエーテルを得た。得られたポリフェニレンエーテルのＭｎは５５００であった。
【０１３８】
（キャリア７の製造）
メラミン樹脂粒子の代わりに、アクリル樹脂粒子（綜研化学社製、品番：ＭＰ３００、体積平均粒径：１００ｎｍ）を用いた以外は、キャリア１と同様にして、キャリア７を得た。
【０１３９】
（キャリア８の製造）
メラミン樹脂粒子の代わりに、シリカ粒子（日本アエロジル社製、品番：Ｒ１０４、体積平均粒径：１２ｎｍ）を０．７部用いた以外は、キャリア１と同様にして、キャリア８を得た。
【０１４０】
（トナー１の製造）
−着色剤粒子分散液１の調製−
・シアン顔料：銅フタロシアニンＢ１５：３（大日精化工業（株）製） ５０部
・アニオン性界面活性剤：ネオゲンＳＣ（第一工業製薬（株）製） ５部
・イオン交換水 ２００部
上記を混合し、ＩＫＡ社製ウルトラタラックスにより５分間、更に超音波バスにより１０分間分散し、固形分２１％の着色剤粒子分散液１を得た。（株）堀場製作所製粒度測定器ＬＡ−７００にて体積平均粒子径を測定したところ、１６０ｎｍであった。
【０１４１】
−離型剤粒子分散液１の調製−
・パラフィンワックス：ＨＮＰ−９（日本精蝋（株）製） １９部
・アニオン性界面活性剤：ネオゲンＳＣ（第一工業製薬（株）製） １部
・イオン交換水 ８０部
上記を耐熱容器中で混合し、９０℃に昇温して３０分、撹拌を行った。次いで、容器底部より溶融液をゴーリンホモジナイザーへと流通し、５ＭＰａの圧力条件のもと、３パス相当の循環運転を行った後、圧力を３５ＭＰａに昇圧し、更に３パス相当の循環運転を行った。こうして出来た乳化液を前記耐熱溶液中で４０℃以下になるまで冷却し、離型剤粒子分散液１を得た。（株）堀場製作所製粒度測定器ＬＡ−７００にて体積平均粒子径を測定したところ２４０ｎｍであった。
【０１４２】
−樹脂粒子分散液１の調製−
＜油層＞
・スチレン（和光純薬工業（株）製） ３０部
・アクリル酸ｎ−ブチル（和光純薬工業（株）製） １０部
・β−カルボキシエチルアクリレート（ローディア日華（株）製） １．３部
・ドデカンチオール（和光純薬工業（株）製） ０．４部
＜水層１＞
・イオン交換水 １７部
・アニオン性界面活性剤（ＤＡＷＦＡＸ２Ａ１、ダウケミカル社製） ０．４部
＜水層２＞
・イオン交換水 ４０部
・アニオン性界面活性剤（ＤＡＷＦＡＸ２Ａ１、ダウケミカル社製） ０．０５部
・ペルオキソ二硫酸アンモニウム（和光純薬工業（株）製） ０．４部
上記の油層成分と水層１の成分をフラスコに入れて撹拌混合し単量体乳化分散液とした。反応容器に上記水層２の成分を投入し、容器内を窒素で置換し、撹拌をしながらオイルバスで反応系内が７５℃になるまで加熱した。反応容器内に上記の単量体乳化分散液を３時間かけて徐々に滴下し、乳化重合を行った。滴下終了後更に７５℃で重合を継続し、３時間後に重合を終了させ、樹脂粒子分散液１を得た。
【０１４３】
−トナー１の作製−
・樹脂粒子分散液１ １５０部
・着色剤粒子分散液１ ３０部
・離型剤粒子分散液１ ４０部
・ポリ塩化アルミニウム ０．５部
上記の成分をステンレス製フラスコ中でＩＫＡ社製のウルトラタラックスを用い混合、分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら４８℃まで加熱した。４８℃で８０分保持した後、ここに樹脂粒子分散液１を７０部追加した。
その後、濃度０．５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を用いて系内のｐＨを５．５に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、撹拌軸のシールを磁力シールして撹拌を継続しながら９７℃まで加熱して３時間保持した。反応終了後、降温速度を１℃／分で冷却し、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を行った。これをさらに４０℃のイオン交換水３，０００部を用いて再分散し、１５分間３００ｒｐｍで撹拌、洗浄した。この洗浄操作をさらに５回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過によりＮｏ．５Ａろ紙を用いて固液分離を行った。次いで真空乾燥を１２時間継続してトナー粒子を得た。
得られたトナー粒子の形状係数ＳＦ１は１２５であり、体積平均粒度分布ＧＳＤｖは、１．２０であった。
【０１４４】
このトナー粒子に、ヘキサメチルジシラザン（以下、「ＨＭＤＳ」と称する場合がある）で表面疎水化処理した一次粒子平均粒子径４０ｎｍのシリカ（ＳｉＯ２）粒子と、メタチタン酸とイソブチルトリメトキシシランとの反応生成物である一次粒子平均粒子径２０ｎｍのメタチタン酸化合物粒子とを、トナー粒子の表面に対する被覆率が４０％となるように添加し、ヘンシェルミキサーで混合し、トナー１を作製した。
【０１４５】
（現像剤の調製、及びその評価）
上記キャリア１乃至８をそれぞれ１００部と、上記トナー１を６部と、を混合し、実施例１乃至５の現像剤、及び、比較例１乃至３の現像剤を調製した。これらの現像剤を用いて、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ４００（富士ゼロックス株式会社製）の改造機を用いて出力テストを行った。具体的には、低温低湿（１０℃、１２％ＲＨ）の環境下で１００００万枚の画像（Ａ４；２９７ｃｍ×２１０ｃｍのテストチャート）を出力した後に、高温高湿（３０℃、８５％ＲＨ）の環境下において、更に１００００枚画像（Ａ４；２９７ｃｍ×２１０ｃｍのテストチャート）を出力した後における、キャリア表面の観察及び得られた画像の画質評価を行った。
【０１４６】
−使用後におけるキャリア表面の観察−
上記低温低湿下の画像出力及び高温高湿下の画像出力を行った後、現像器内のキャリアを採取し、顕微鏡（３５００倍）でキャリア表面の観察を行って、被覆層用粒子の離脱跡（具体的には、キャリアの被覆層から被覆層用粒子が離脱したことによって生じる空孔）の有無を確認した。評価基準は以下の通りであり、結果を表１に示す。
Ｇ１：離脱跡は全く観測されなかった。
Ｇ２：離脱跡が観測されたが、単位面積（１０μｍ×１０μｍ）あたり２箇所以内だった。
Ｇ３：離脱跡が、単位面積（１０μｍ×１０μｍ）あたり５箇所以上観測された。
【０１４７】
−画質評価−
上記高温高湿環境下の画像出力において形成された１００００枚目の画像を目視で観測し、画像部の欠陥（具体的には画像欠損）の有無を評価した。評価基準は以下の通りであり、結果を表１に示す。
Ｇ１：画像部の欠陥は全く観測されなかった。
Ｇ２：画像部の欠陥が観測されたが、１箇所以内だった。
Ｇ３：画像部の欠陥が２箇所以上観測された。
【０１４８】
【表１】
【０１４９】
上記表に示すように、実施例においては、比較例に比べ、キャリアの被覆層から被覆層用粒子が離脱することが抑制され、また画像欠陥の発生も抑制されていることがわかる。
【符号の説明】
【０１５０】
１０、１００、２００・・・画像形成装置
１２、１１０、２１２・・・像保持体
１４、１２０、２１４・・・帯電手段
１６、１３０、２１６・・・静電荷像形成手段
１８、１４０、２１８・・・現像手段
２０、２２０・・・転写手段
２６、１８０、２２６・・・定着手段
２８、１４７・・・現像剤カートリッジ
５０、２５０、Ｐ・・・記録媒体
１４１・・・現像剤収容容器
１４６・・・現像剤供給手段
１４８・・・現像剤排出手段
１５２・・・２次転写ローラ
２１０・・・プロセスカートリッジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像剤、画像形成方法、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャリアは、表面に被覆層を有するコートキャリアと、被覆層を有しない非コートキャリアに大別され、コートキャリアとしては、例えば、含窒素フッ素化アルキル（メタ）アクリレートとビニル系モノマーの共重合体や、フッ素化アルキル（メタ）アクリレートと含窒素ビニル系モノマーの共重合体をキャリア芯材表面に被覆したものが提案されている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献３には、芯材表面に樹脂被覆層を有する乾式２成分現像剤用キャリアにおいて、その樹脂層に樹脂全体の３０重量％以下の樹脂微粒子が含有されており、かつ樹脂微粒子の一部が炭化していることを特徴とする静電潜像現像用キャリアが提案されている
【０００４】
特許文献４には、磁性を備えたキャリア芯材と、このキャリア芯材の表面を被覆する高分子量ポリエチレン樹脂とを有する電子写真用キャリアにおいて、キャリア芯材の表面を被覆する高分子量ポリエチレン樹脂の表面に、厚さが０．０１〜２μｍの荷電制御能を有する樹脂層、または厚さが０．０１〜２μｍの荷電制御能を有する微粒子層が形成されてなることを特徴とする電子写真用キャリアが開示されている。
【０００５】
特許文献５には、鉄、ニッケル、フェライト等の強磁性体より成るキャリア芯材の超鉄粉を除去した後、絶縁性樹脂により芯材表面がコーティングされていることを特徴とする静電像現像用キャリアが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−８０６０１号公報
【特許文献２】特開昭６１−８０１６２号公報
【特許文献３】特開平１１−２３１５７４号公報
【特許文献４】特開平９−２０４０７５号公報
【特許文献５】特開平２−６４５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ポリフェニレンエーテルを含有しない場合に比較して、被覆層に含まれる粒子の離脱と画像欠損の発生が抑制される静電荷像現像用キャリアを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
芯材粒子と、
前記芯材粒子の表面を被覆し、ポリフェニレンエーテルを含有する被覆樹脂と粒子とを含む被覆層と、
を有する静電荷像現像用キャリアである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、
前記ポリフェニレンエーテルの数平均分子量は、５０００以上２００００以下である、請求項１に記載の静電荷像現像用キャリアである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、
前記被覆層に含まれる前記粒子は、メラミン樹脂粒子である、請求項１又は請求項２に記載の静電荷像現像用キャリアである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、
トナーと、請求項１から請求項３に記載の静電荷像現像用キャリアと、を含む静電荷像現像剤である。
【００１２】
請求項５に係る発明は、
前記トナーに含まれるトナー粒子の形状係数ＳＦ１は１１０以上１４５以下であり、かつ、前記トナー粒子の体積平均粒度分布ＧＳＤｖは１．１５以上１．２５以下である、請求項４に記載の静電荷像現像剤である。
【００１３】
請求項６に係る発明は、
像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電された前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を請求項４又は請求項５に記載の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着工程と、
を有する画像形成方法である。
【００１４】
請求項７に係る発明は、
請求項４又は請求項５に記載の静電荷像現像剤が収容された現像剤カートリッジである。
【００１５】
請求項８に係る発明は、
請求項４又は請求項５に記載の静電荷像現像剤が収容された現像手段を備えたプロセスカートリッジである。
【００１６】
請求項９に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電された前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を請求項４又は請求項５に記載の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、
を有する画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によれば、被覆層がポリフェニレンエーテルを含有する被覆樹脂を含まない場合に比較して、被覆層に含まれる粒子の離脱と画像欠損の発生が抑制される。
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が上記範囲から外れる場合に比較して、被覆層に含まれる粒子の離脱と画像欠損の発生が抑制される。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、被覆層に含まれる粒子がメラミン樹脂粒子ではない場合に比較して、被覆層に含まれる粒子の離脱と画像欠損の発生が抑制される。
【００２０】
請求項４に係る発明によれば、キャリアの被覆層がポリフェニレンエーテルを含有する被覆樹脂を含まない場合に比較して、キャリアの被覆層からの粒子の離脱と画像欠損の発生が抑制される。
【００２１】
請求項５に係る発明によれば、トナー粒子の形状係数ＳＦ１又は体積平均粒度分布ＧＳＤｖが上記範囲から外れる場合に比較して、キャリアの被覆層からの粒子の離脱と画像欠損の発生が抑制される。
【００２２】
請求項６から請求項９に係る発明によれば、キャリアの被覆層がポリフェニレンエーテルを含有する被覆樹脂を含まない場合に比較して、被覆層に含まれる粒子の離脱に起因する画像欠損の発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第一実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略構成図である。
【図２】第二実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略構成図である。
【図３】第三実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像剤、画像形成方法、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置の実施形態について詳細に説明する。
【００２５】
［静電荷像現像用キャリア］
本実施形態に係る静電荷像現像用キャリア（以下、単に「キャリア」と称することがある。）は、芯材粒子と、前記芯材粒子の表面を被覆し、ポリフェニレンエーテルを含有する被覆樹脂と粒子（以下、「被覆層用粒子」と称する場合がある）とを含む被覆層と、を有する。
【００２６】
本実施形態のキャリアは、上記構成であることにより、被覆層用粒子の離脱が抑制される。その理由は定かではないが、以下のように推測される。
例えば、低温低湿環境下及び高温高湿環境下において交互に連続して長期間画像を出力する場合、キャリアの被覆層に含まれる被覆樹脂が、高温下における熱膨張と低温下における収縮とを繰り返し、被覆層に大きなストレスがかかることが考えられる。このような使用状況においては、上記ストレスによって被覆層用粒子が被覆層から離脱してしまう場合があり、例えば離脱した被覆層用粒子が画像形成装置内の部材（帯電部材や像保持体等）の表面に付着すると、画像欠損を引き起こすことが考えられる。
【００２７】
一方、本実施形態では、被覆層にポリフェニレンエーテルが含まれている。そして、このポリフェニレンエーテルは、アクリル樹脂等の他の樹脂に比べて、線膨張係数が小さいという特徴を有している。ここで上記線膨張係数は、温度の上昇に対応して長さが変化する割合を示した係数で、温度変化に対する物質の変化の指標の一つである。また線膨張係数が大きいとは、温度変化に対する被覆樹脂の変化が大きいことを意味する。すなわちポリフェニレンエーテルは、高温下における熱膨張や低温下における収縮の度合いが他の樹脂に比べて小さいと考えられる。
そのため、キャリアの被覆層にポリフェニレンエーテルが含まれると、キャリアが高温下及び低温下に交互にさらされても、被覆層の熱膨張及び収縮が小さいため、被覆層用粒子の離脱が抑制され、離脱した被覆層用粒子に起因する画像欠陥も抑制されると推測される。
【００２８】
また本実施形態では、被覆層用粒子として樹脂粒子を用いることにより、例えばキャリア全体の帯電を制御しやすくなり、被覆層用粒子として無機粒子を用いることにより、例えば電気抵抗の調整がしやすくなることが考えられる。そして本実施形態では、上記の通り、被覆層用粒子が被覆層から離脱することが抑制され、被覆層中に維持されやすいため、被覆層用粒子を用いることの上記利点も発揮されやすくなると推測される。
【００２９】
本実施形態では、ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が５０００以上２００００以下であることが好ましい。ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が上記範囲であることによって、上記範囲から外れた場合に比べて、被覆層用粒子の離脱が抑制される。その理由は定かではないが、以下のように推測される。
具体的には、ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が上記範囲である場合、上記範囲よりも小さい場合に比べて樹脂の強度が高いため、強度の高い被覆層が形成されると考えられる。そのため、数平均分子量が小さい場合に比べて、被覆層の強度が低いことに起因する被覆層用粒子の離脱が抑制されると考えられる。
【００３０】
また、ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が上記範囲よりも大きい場合は、ポリフェニレンエーテルの溶剤溶解性が低下し、被覆層の形成が難しいため、もろい被覆層が形成されてしまうと考えられる。よって、ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が上記範囲である場合には、上記範囲よりも大きい場合に比べて、被覆層のもろさに起因する被覆層用粒子の離脱が抑制されると考えられる。
ポリフェニレンエーテルの数平均分子量としては、７０００以上１７０００以下であってもよく、８０００以上１６０００以下であってもよい。
【００３１】
上記数平均分子量の測定は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定される。このＧＰＣによる数平均分子量の測定は、東ソー社製のＨＬＣ−８１２０ＧＰＣを使用し、カラム温度４０℃、ポンプ流量０．４ｍＬ／分、検出器としてＲＩ（ＧＰＣ本体に内蔵されている）を用いる。データ処理は、あらかじめ分子量が既知の標準ＰＥＧの検量線（分子量１０００以上での検量）を用いて、ＰＥＧ換算分子量より分子量を得る。なお、測定条件は以下の通りである。
使用カラム：ＳｕｐｅｒＡＷＭ−Ｈ＋ＳｕｐｅｒＡＷＭ−Ｈ＋ＳｕｐｅｒＡＷ３０００
移動相：１０ｍＭ ＬｉＢｒ＋Ｎ−メチルピロリドン
注入量：２０μｌ
サンプル濃度：０．１％（ｗ／ｗ）
【００３２】
本実施形態では、被覆層用粒子としてメラミン樹脂粒子を用いることが望ましい。被覆層用粒子としてメラミン樹脂粒子を用いることにより、他の種類の被覆層用粒子を用いた場合に比べて、被覆層用粒子の離脱がさらに抑制される。
その理由は定かではないが、メラミン樹脂粒子を構成するメラミン樹脂は芳香族環を有するため、被覆樹脂に含まれるポリフェニレンエーテルの芳香族環との間でπ電子相互作用が働き、メラミン樹脂とポリフェニレンエーテルとの分子間の引力が働きやすくなると考えられる。そのため、芯材粒子に被覆層を形成する際の溶媒を除去する工程で加熱することによって被覆層用粒子の体積変化による応力がかかっても、メラミン樹脂とポリフェニレンエーテルと間に働く上記引力の作用で密着性が良好となるため、被覆層用粒子が離脱しにくくなると推測される。
【００３３】
本実施形態では、形状係数ＳＦ１が１１０以上１４５以下であり、かつ、体積平均粒度分布ＧＳＤｖが１．１５以上１．２５以下であるトナー粒子を含むトナーと組み合わせて用いることが望ましい。それにより、トナー粒子の形状係数ＳＦ１又は体積平均粒度分布ＧＳＤｖが上記範囲から外れるトナーと組み合わせて用いる場合に比べて、キャリアの被覆層から被覆層用粒子が離脱することが抑制される。その理由は定かではないが、以下のように推測される。
形状係数ＳＦ１及び体積平均粒度分布ＧＳＤｖが上記範囲内であるトナー粒子は、例えば形状係数ＳＦ１が上記範囲よりも大きい場合に比べて球に近い形状であり、体積平均粒度分布ＧＳＤｖが上記範囲よりも大きい場合に比べて粒径が揃っている。すなわち、上記トナー粒子は、球に近い形状であるとともに、粒径が揃っているため、形状が歪なトナー粒子や粒径が揃っていないトナー粒子に比べて、現像器内における撹拌等によってキャリアに与える衝撃が小さいと考えられる。そのため、トナー粒子による衝撃に起因してキャリアの被覆層から被覆層用粒子が離脱することも抑制されると推測される。
【００３４】
上記トナー粒子の形状係数ＳＦ１は、１１０以上１４５以下であってもよく、１２０以上１３５以下であってもよい。またトナー粒子の体積平均粒度分布ＧＳＤｖは、１．１５以上１．２５以下であってもよい。
形状係数ＳＦ１の測定は、例えば顕微鏡画像又は走査電子顕微鏡画像を画像解析装置によって解析することによって数値化される。具体的には、例えば、スライドグラス上に散布したトナー粒子の光学顕微鏡像を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、５０個以上のトナー粒子について下記式のＳＦ１を計算し、平均値を求めることにより得られる。
式：ＳＦ１＝（ＭＬ2／Ａ）×（π／４）×１００
ここで、ＭＬはトナー粒子の絶対最大長、Ａはトナー粒子の投影面積である。
【００３５】
体積平均粒度分布ＧＳＤｖの測定は、例えば、コールターマルチサイザーＩＩ（ベックマン−コールター社製）を用い、電解液としてＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（ベックマン−コールター社製）を使用して測定し、測定によって得られた粒度分布を分割された粒度範囲（チャンネル）に対し、体積について小径側から累積分布を描き、累積１６％となる粒径をＤ１６ｖ、累積５０％となる粒径をＤ５０ｖ、累積８４％となる粒径をＤ８４ｖと定義する。これらを用いて、体積平均粒度分布ＧＳＤｖは、（Ｄ８４ｖ／Ｄ１６ｖ）１／２として算出される。また、後述する体積平均粒径は、上記Ｄ５０ｖとして得られた値である。
【００３６】
以下、本実施形態において使用される材料、工程条件、評価・分析条件などについて詳細に記載する。
【００３７】
＜被覆層＞
被覆層は、上記の通り、ポリフェニレンエーテルを含有する被覆樹脂と、被覆層用粒子と、を含み、必要に応じてその他の成分を含んでもよい。
【００３８】
−被覆層用粒子−
被覆層用粒子としては、上記の通り、樹脂粒子や無機粒子が挙げられる。
樹脂粒子としては、例えば帯電制御付与性のあるものが挙げられ、具体的には、例えば、メラミン樹脂粒子、尿素樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子、ポリエステル樹脂粒子、アクリル樹脂粒子等が挙げられる。
樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば０．０１μｍ以上１μｍ以下の範囲が挙げられ、０．０３μｍ以上０．３μｍ以下であってもよい。
樹脂粒子の添加量としては、例えば、キャリア全体に対して０．０１質量％以上１質量％以下の範囲が挙げられ、０．１質量％以上０．５質量％以下であってもよい。また被覆層全体に対する樹脂粒子の含有量としては、例えば１０質量％以上３０質量％以下の範囲が挙げられる。
【００３９】
一方、無機粒子としては、例えば、カーボンブラックのほか、金、銀、銅といった金属や、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、アンチモンをドープされた酸化錫、錫をドープされた酸化インジウム、アルミニウムをドープされた酸化亜鉛、金属で被覆した樹脂粒子等が例示される。
電気抵抗の調整で無機粒子を用いる場合、無機粒子の体積固有抵抗としては、例えば、１０−４Ω・ｃｍ以上１０９Ω・ｃｍ以下の範囲が挙げられる。
無機粒子の体積平均粒径としては、例えば、０．００５μｍ以上０．５μｍ以下の範囲が挙げられる。
無機粒子の添加量としては、例えば、キャリア全体に対して０．１質量％以上１質量％以下の範囲が挙げられる。また被覆層全体に対する無機粒子の含有量としては、例えば３質量％以上３０質量％以下の範囲が挙げられ、５質量％以上２０質量％以下の範囲であってもよい。
【００４０】
−被覆樹脂−
被覆樹脂は、上記の通りポリフェニレンエーテルを含み、必要に応じてその他の樹脂を含んでもよい。
ポリフェニレンエーテルは、特に限定されず、純粋なポリフェニレンエーテルでもよく、変性ポリフェニレンエーテルでもよいが、純粋なポリフェニレンエーテルの方が好ましい。
変性ポリフェニレンエーテルとしては、例えば、ポリスチレン、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリフェニレンスルファイド等の他の合成樹脂とアロイ化されたものが挙げられる。
【００４１】
被覆樹脂全体に対するポリフェニレンエーテルの含有量としては、例えば、７０質量％以上１００質量％以下の範囲が挙げられ、８０質量％以上１００質量％以下の範囲であってもよい。
また、ポリフェニレンエーテルの線膨張係数としては、例えば４．０×１０−５／℃以上６．５×１０−５／℃以下の範囲が挙げられる。
【００４２】
被覆樹脂に含まれるその他の樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等ポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン等のポリビニル系又はポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、スチレン・アクリル酸共重合体；オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂又はその変性品；ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素樹脂；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；尿素・ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂等が挙げられる
【００４３】
−その他の成分−
被覆層は、上記成分のほかに、その他の成分を含んでもよい。その他の成分としては、例えば、帯電制御剤、含窒素樹脂等が挙げられる。
【００４４】
−被覆層の形成−
被覆層を芯材粒子表面に形成する方法としては、例えば、湿式塗布法及び乾式塗布法が挙げられる。
乾式塗布法としては、例えば、芯材粒子と被膜層形成材料との混合物を乾燥状態で加熱して被覆層を形成する方法が挙げられる。具体的には、例えば、溶媒を用いずに、芯材粒子と被膜層形成材料とを気相中で混合して加熱溶融し、被膜層を形成する。
【００４５】
一方、湿式塗布法としては、例えば、芯材粒子を被覆層形成溶液中に浸漬して被覆する浸漬法、被覆層形成溶液を芯材粒子表面に噴霧するスプレー法、芯材粒子を流動床中に流動化させた状態で被覆層形成溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中で芯材粒子と被覆層形成溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法などが挙げられるが、その中でもニーダーコーター法が特に好適である。
【００４６】
湿式塗布法において用いられる被覆樹脂溶液には、上記ポリフェニレンエーテル、被覆層用粒子、及び必要に応じて用いられるその他の成分のほか、これらを溶解又は分散させる溶剤が含まれる。溶剤としては、被覆樹脂を溶解するものであれば特に限定されなが、具体的には、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類などが使用される。
【００４７】
被覆層の膜厚としては、例えば、０．１μｍ以上１０μｍ以下が挙げられ、０．３μｍ以上５μｍ以下の範囲であってもよい。
被覆層の平均膜厚（μｍ）は、芯材粒子の真比重をρ（無次元）、芯材粒子の体積平均粒子径をｄ（μｍ）、被覆層の平均比重をρＣ、芯材粒子１質量部に対する被覆層の全含有量をＷＣ（質量部）とすると、下記式（４）で求められる。
・式（４）
平均膜厚（μｍ）＝［キャリア１個当たりの被覆樹脂量（導電粉等の添加物もすべて含む）／キャリア１個当たりの表面積］÷被覆層の平均比重
＝［４／３π・（ｄ／２）３・ρ・ＷＣ］／［４π・（ｄ／２）２］÷ρＣ
＝（１／６）・（ｄ・ρ・ＷＣ／ρＣ）
【００４８】
被覆層による芯材粒子表面の被覆率としては、例えば８０％以上が挙げられ、９０％以上であってもよく、１００％であってもよい。
なお、被覆層の被覆率は、ＸＰＳ測定（Ｘ線光電子分光測定）により求められる。ＸＰＳ測定装置としては、日本電子製、ＪＰＳ８０を使用し、測定は、Ｘ線源としてＭｇＫα線を用い、加速電圧を１０ｋＶ、エミッション電流を２０ｍＶに設定して実施し、被覆層を構成する主たる元素（通常は炭素）と、芯材粒子を構成する主たる元素（例えば芯材粒子がマグネタイトなどの酸化鉄系材料の場合は鉄および酸素）とについて測定する。
【００４９】
以下、芯材粒子が、酸化鉄系である場合を前提に説明する。ここで、炭素についてはＣ１ｓスペクトルを、鉄についてはＦｅ２ｐ３／２スペクトルを、酸素についてはＯ１ｓスペクトルを測定する。これらの各々の元素のスペクトルに基づいて、炭素、酸素、及び鉄の元素個数（それぞれ、「ＡＣ」、「ＡＯ」、及び「ＡＦｅ」と表す）を求めて、得られた炭素、酸素、鉄の元素個数比率より下記式（２）に基づいて、芯材粒子単体、および、芯材粒子を被覆層で被覆した後（キャリア）の鉄量率を求め、続いて、下記式（３）により被覆率を求める。
・式（２）
鉄量率（ａｔｏｍｉｃ％）＝ＡＦｅ／（ＡＣ＋ＡＯ＋ＡＦｅ）×１００
・式（３）
被覆率（％）＝｛１−（キャリアの鉄量率）／（芯材粒子単体の鉄量率）｝×１００
【００５０】
なお、芯材粒子として、酸化鉄系以外の材料を用いる場合には、酸素の他に芯材粒子を構成する金属元素のスペクトルを測定し、上述の式（２）や式（３）に準じて同様の計算を行えば被覆率が求められる。
【００５１】
＜芯材粒子＞
芯材粒子としては、特に限定されるものではなく、キャリアの芯材粒子として用いられる公知の粒子が利用される。具体的には、磁性材料を含む磁性粒子を芯材粒子として用いてもよいし、磁性粒子が樹脂中に分散された磁性粒子分散樹脂粒子を芯材粒子として用いてもよいし、ガラスビーズ等を芯材粒子として用いてもよい。
磁性粒子に含まれる磁性材料としては、例えば、鉄、鋼、ニッケル、コバルト等の磁性金属；これらの磁性金属とマンガン、クロム、希土類等との合金；フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物；等があげられる。
【００５２】
磁性粒子を芯材粒子として用いる場合、造粒、焼結により磁性粒子が形成されるが、その前処理として、磁性材料を粉砕してもよい。粉砕方法は特に問わず、公知の粉砕方法が挙げられ、具体的には例えば、乳鉢、ボールミル、ジェットミル等が挙げられる。
焼結温度は、従来の場合よりも低く抑えてもよく、具体的には、用いる材質によって異なるが、例えば５００℃以上１２００℃以下が挙げられ、６００℃以上１０００℃以下がより好適である。焼結温度を低く抑える方法としては、例えば、焼結工程において、仮焼結を段階的に行う方法が挙げられ、その場合、全体の焼結にかける時間は長くしてもよい。
【００５３】
磁性粒子分散樹脂粒子を芯材粒子として用いる場合、芯材粒子中における磁性粒子の含有量としては、例えば、８０質量％以上９９質量％以下が挙げられ、９５質量％以上９９質量％以下であってもよい。
また磁性粒子分散樹脂粒子に含まれる磁性粒子の体積平均粒径は、例えば、０．０５μｍ以上５．０μｍ以下が挙げられ、０．１μｍ以上１．０μｍ以下であってもよい。なお、磁性粒子の体積平均粒径は、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置により測定される。
磁性粒子分散樹脂粒子に含まれる磁性粒子の作製方法としては、例えば、上記磁性材料の粉末粒子に機械的せん断力等を加える方法が挙げられ、必要に応じて表面改質剤としてカップリング剤も用いてもよい。
【００５４】
磁性粒子分散樹脂粒子に用いられる樹脂は特に限定されず、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられ、上記ホウ素架橋樹脂を用いてもよい。
磁性粒子分散樹脂粒子には、目的に応じて、さらに、帯電制御剤やフッ素含有粒子等のその他の成分を含有させてもよい。
磁性粒子分散樹脂粒子の製造方法としては、例えば、バンバリーミキサーやニーダ等を用いる溶融混練法、懸濁重合法、噴霧乾燥法等が挙げられる。
【００５５】
芯材粒子の体積平均粒子径としては、例えば、１０μｍ以上５００μｍ以下が挙げられ、３０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよい。
【００５６】
芯材粒子の磁力としては、例えば、３０００エルステッドにおける飽和磁化が５０ｅｍｕ／ｇ以上であることが挙げられ、６０ｅｍｕ／ｇ以上であってもよい。
上記芯材粒子の磁力の測定では、測定装置として振動試料型磁気測定装置ＶＳＭＰ１０−１５（東英工業社製）を用いる。測定試料は内径７ｍｍ、高さ５ｍｍのセルに詰めて前記装置にセットする。測定は印加磁場を加え、最大３０００エルステッドまで掃引する。ついで、印加磁場を減少させ、記録紙上にヒステリシスカーブを作製する。カーブのデータより、飽和磁化、残留磁化、保持力を求める。なお、上記芯材粒子の飽和磁化は、３０００エルステッドの磁場において測定された磁化を示す。
【００５７】
芯材粒子の体積電気抵抗（体積抵抗率）としては、例えば、１０５Ω・ｃｍ以上１０９．５Ω・ｃｍ以下の範囲であることが好ましく、１０７Ω・ｃｍ以上１０９Ω・ｃｍ以下の範囲が挙げられる。
上記芯材粒子の体積電気抵抗（Ω・ｃｍ）は以下のように測定する。なお、測定環境は、温度２０℃、湿度５０％ＲＨとする。２０ｃｍ２の電極板を配した円形の治具の表面に、測定対象物を１ｍｍ以上３ｍｍ以下の厚さになるように平坦に載せ、層を形成する。この上に前記２０ｃｍ２の電極板を載せて層を挟み込む。測定対象物間の空隙をなくすため、層上に配置した電極板の上に４ｋｇの荷重をかけてから層の厚み（ｃｍ）を測定する。層の上下の両電極には、エレクトロメーターおよび高圧電源発生装置に接続されている。両電極に電界が１０３．８Ｖ／ｃｍとなるように高電圧を印加し、このとき流れた電流値（Ａ）を読み取ることにより、測定対象物の体積電気抵抗（Ω・ｃｍ）を計算する。測定対象物の体積電気抵抗（Ω・ｃｍ）の計算式は、下記式に示す通りである。
・式： Ｒ＝Ｅ×２０／（Ｉ−Ｉ０）／Ｌ
上記式中、Ｒは測定対象物の体積電気抵抗（Ω・ｃｍ）、Ｅは印加電圧（Ｖ）、Ｉは電流値（Ａ）、Ｉ０は印加電圧０Ｖにおける電流値（Ａ）、Ｌは層の厚み（ｃｍ）をそれぞれ表す。また、２０の係数は、電極板の面積（ｃｍ２）を表す。
【００５８】
＜キャリアの物性＞
キャリアの体積平均粒子径としては、例えば、１５μｍ以上５１０μｍ以下が挙げられる。
また、キャリアの形状係数ＳＦ１としては、例えば、１２０以上１４５以下が挙げられる。なお、キャリアの形状係数ＳＦ１は、上記トナー粒子の形状係数ＳＦ１と同様にして求める。
【００５９】
キャリアの飽和磁化としては、例えば、４０ｅｍｕ／ｇ以上が挙げられ、５０ｅｍｕ／ｇ以上であってもよい。
上記飽和磁化の測定は、測定装置として振動試料型磁気測定装置ＶＳＭＰ１０−１５（東英工業社製）を用いる。測定試料は内径７ｍｍ、高さ５ｍｍのセルに詰めて前記装置にセットする。測定は印加磁場を加え、最大１０００エルステッドまで掃引する。ついで、印加磁場を減少させ、記録紙上にヒステリシスカーブを作製する。カーブのデータより、飽和磁化、残留磁化、保持力を求める。上記キャリアの飽和磁化は、１０００エルステッドの磁場において測定された磁化を示す。
【００６０】
キャリアの体積電気抵抗（２５℃）としては、例えば、１×１０７Ω・ｃｍ以上１×１０１５Ω・ｃｍ以下の範囲が挙げられ、１×１０８Ω・ｃｍ以上１×１０１４Ω・ｃｍ以下であってもよく、１×１０８Ω・ｃｍ以上１×１０１３Ω・ｃｍ以下の範囲であってもよい。
上記キャリアの体積電気抵抗は、芯材粒子の体積電気抵抗と同様にして測定を行う。
【００６１】
［静電荷像現像剤］
本実施形態の静電荷像現像剤（以下、「現像剤」と略す場合がある）は、トナーと、キャリアとを少なくとも含み、キャリアとして既述のキャリアが用いられるものである。すなわち現像剤は、本実施形態に係るキャリアおよびトナーを適切な配合割合で混合することにより調製される。
予め現像装置内に収容される現像剤の場合、現像剤中におけるキャリアの含有量としては、例えば、８５質量％以上９９質量％以下が挙げられ、８７質量％以上９８質量％以下であってもよく、８９質量％以上９７質量％以下であってもよい。
【００６２】
また、本実施形態の現像剤を、現像によって消費されるトナーと一緒にキャリアを追加し、現像器内のキャリアを少しずつ入れ替えることにより帯電量の変化を抑制し画像濃度を安定化する現像方式（いわゆるトリクル現像方式）などに利用される補給用現像剤として適用してもよい。
上記トリクル現像方式などに利用される補給用現像剤として本実施形態の現像剤を利用する場合、トナーとキャリアの混合質量比としては、トナー質量／キャリア質量が２以上であることが挙げられ、３以上であってもよく、５以上であってもよい。
以下、トナーについて説明する。
【００６３】
トナーとしては、特に制限はなく、公知のトナーが用いられる。トナーとしては、代表的には、例えば、結着樹脂と着色剤とを含有するトナー粒子を含む着色トナーが挙げられるが、着色剤の代わりに赤外線吸収剤を用いた赤外線吸収トナーなどを用いてもよい。また、これらの成分に加えて、必要に応じて離型剤や各種の内添剤、外添剤等のその他の成分を更に添加してもよい。
【００６４】
結着樹脂としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル；アクリル酸メチル、アクリル酸フェニル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；等の単独重合体又は共重合体等が挙げられる。これらの中でも特に代表的な結着樹脂としては、例えばポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリスチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン等が挙げられる。
【００６５】
上記結着樹脂の軟化温度としては、例えば７０℃以上１５０℃以下が挙げられ、結着樹脂のガラス転移温度としては、例えば４０℃以上７０℃以下が挙げられる。また結着樹脂の数平均分子量としては、例えば２０００以上５００００以下が挙げられ、結着樹脂の重量平均分子量としては、例えば８０００以上１５００００以下が挙げられる。また結着樹脂の酸価としては、例えば５以上３０以下が挙げられ、結着樹脂の水酸基価としては、例えば５以上４０以下の範囲が挙げられる。
【００６６】
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、ニグロシン、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーン・オキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２ 、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３などが挙げられる。
【００６７】
またトナーは、必要に応じてトナー粒子の内部に帯電制御剤を含んでもよい。その際、特にカラートナー等に用いる場合には、例えば、色調に影響を与えない無色又は淡色の帯電制御剤を用いてもよい。帯電制御剤としては、公知のものを使用してもよいが、例えば、アゾ系金属錯体；サルチル酸もしくはアルキルサルチル酸の金属錯体もしくは金属塩；ニグロシンや四級アンモニウム塩等；等が挙げられる。
【００６８】
さらに、トナーには、必要であれば、オフセットの防止等を目的として、トナー粒子内部に離型剤が含まれていてもよい。
離型剤は例えば、次のものが挙げられる。パラフィンワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体等である。誘導体とは、酸化物、ビニルモノマーとの重合体、グラフト変性物を含む。この他に、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、個分子アルコール、脂肪酸、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、エステルワックス、酸アミド等を利用してもよい。
【００６９】
またトナーは、トナー粒子内部に無機酸化物粒子を添加してもよい。無機酸化物粒子としては例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＣｅＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＺｒＯ２、ＣａＯ・ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ・（ＴｉＯ２）ｎ、Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２、ＣａＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＢａＳＯ４、ＭｇＳＯ４等が例示される。これらのうち、特に、シリカ粒子、チタニア粒子が挙げられる。酸化物粒子の表面は、必ずしも予め疎水化処理されている必要はないが、疎水化処理されていてもよい。
【００７０】
またトナーは、無機酸化物粒子をトナー粒子表面に添加してもよい。トナー粒子表面に添加される無機酸化物粒子としては、例えば、シリカ、チタニア、アルミナ等の流動化剤や、ポリスチレン粒子、ポリメチルメタクリレート粒子、ポリフッ化ビニリデン粒子等のクリーニング助剤若しくは転写助剤等の外添剤が挙げられる。
【００７１】
また、トナー粒子の体積平均粒子径としては、例えば、３０μｍ以下が挙げられ、４μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。
【００７２】
トナー粒子の製造方法としては、例えば、結着樹脂と、着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等とを混練、粉砕、分級する混練粉砕法；混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力又は熱エネルギーにて形状を変化させる方法；結着樹脂を乳化して分散した分散液と、着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化凝集法；結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法；結着樹脂を得るための重合性単量体と、着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の溶液とを水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法；結着樹脂と着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の溶液とを水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法；等が使用される。
また上記方法で得られた粒子をコアにして、さらに樹脂粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造を持たせたトナー粒子を製造する方法でもよい。
以上のようにして得られたトナー粒子は、そのままトナーとして用いてよいし、上記のようにトナー粒子の表面に外添剤を外添させたものをトナーとして用いてもよい。
【００７３】
［画像形成装置、画像形成方法、プロセスカートリッジ、及び現像剤カートリッジ］
次に、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電された前記像保持体表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を上記実施形態に係る静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、前記記録媒体の表面に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、を備えるものである。
【００７４】
なお、この画像形成装置において、例えば前記現像手段を含む部分が、画像形成装置本体に対して脱着するカートリッジ構造（プロセスカートリッジ）であってもよく、該プロセスカートリッジとしては、静電荷像現像剤を収納すると共に、像保持体表面に形成された静電荷像を前記静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、像保持体、前記像保持体表面を帯電させるための帯電手段、及び前記像保持体表面に残存するトナーを除去するためのクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも一種と、を備える本実施形態に係るプロセスカートリッジが好適に用いられる。
【００７５】
また、画像形成装置に脱着し、像保持体表面に形成された静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段に供給するための現像剤を収納する現像剤カートリッジに、上記実施形態に係る静電荷像現像剤が収容されていてもよい。
【００７６】
そして本実施形態の画像形成方法は、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電された像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、前記像保持体の表面に形成された静電荷像を現像してトナー像を形成する現像工程と、像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体表面に転写する転写工程と、記録媒体表面に転写されたトナー像を定着する定着工程と、を少なくとも有するものであり、現像剤として上記本実施形態の静電荷像現像用キャリアを含む現像剤を用いる。
【００７７】
本実施形態の画像形成方法では、必要に応じて上記工程以外の工程を含むものであってもよく、上記工程以外の工程としては、例えば、転写工程の後に像保持体表面に残留したトナーを除去するトナー除去工程等が挙げられる。また、上記転写工程が像保持体から中間転写体を介して記録媒体へとトナー像を転写する工程である形態（中間転写方式）であってもよい。
【００７８】
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主用部を説明し、その他はその説明を省略する。
【００７９】
図１は、第一実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、上記実施形態に係る現像剤カートリッジを備えた構成となっている。
【００８０】
図１に示す画像形成装置１０は、像保持体１２、帯電手段１４、静電荷像形成手段１６、現像手段１８、転写手段２０、クリーニング手段２２、除電手段２４、定着手段２６、現像剤カートリッジ２８を備える。
なお、現像手段１８中および現像剤カートリッジ２８中に収納される現像剤は、上記実施形態に係る現像剤である。
【００８１】
また図１は便宜上、現像剤を収納した現像手段１８および現像剤カートリッジ２８を一つずつ備えた構成のみを図示しているが、例えばカラー画像形成装置の場合などは、画像形成装置に応じた数の現像手段１８および現像剤カートリッジ２８を備えた構成としてもよい。
【００８２】
図１に示す画像形成装置は、現像剤カートリッジ２８が着脱する構成を有する画像形成装置であり、現像剤カートリッジ２８は、現像剤供給管３０を通して現像手段１８に接続されている。よって画像形成を行う際は、現像剤カートリッジ２８の中に収納されている現像剤が、現像剤供給管３０を通して現像手段１８に供給されることにより、長期間にわたり、画像が形成される。また、現像剤カートリッジ２８の中に収納されている現像剤が少なくなった場合には、現像剤カートリッジ２８が交換される。
【００８３】
像保持体１２の周囲には、像保持体１２の回転方向（矢印Ａ方向）に沿って順に、像保持体１２表面を帯電する帯電手段１４、画像情報に応じて像保持体１２表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段１６、形成された静電荷像に現像剤を供給する現像手段１８、像保持体１２表面に接触し像保持体１２の矢印Ａ方向への回転に伴い矢印Ｂ方向に回転するドラム状の転写手段２０、像保持体１２表面に接触するクリーニング手段２２、像保持体１２表面を除電する除電手段２４が配置されている。
【００８４】
像保持体１２と転写手段２０との間は、矢印Ｃ方向上流側から不図示の搬送手段により矢印Ｃ方向に搬送される記録媒体５０（被転写体）が挿通される。像保持体１２の矢印Ｃ方向下流側には加熱源（不図示）を内蔵した定着手段２６が配置され、定着手段２６には接触部３２が設けられている。また、像保持体１２と転写手段２０との間を通過した記録媒体５０は、この接触部３２を矢印Ｃ方向へと通過する。
【００８５】
像保持体１２としては、例えば感光体または誘電記録体等が使用される。
感光体としては例えば、単層構造の感光体または多層構造の感光体等が用いられる。また感光体の材質としては、セレンやアモルファスシリコン等の無機感光体や、有機感光体等が用いられる。
有機感光体としては、例えば、円筒状の導電性の基体外周面に有機感光体等を含む塗膜を有する構成のものが挙げられる。また前記塗膜は、基体上に、必要に応じて下引き層、および、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを含む感光層がこの順序で形成されたものが挙げられる。前記電荷発生層と電荷輸送層との積層順序は逆であってもよい。また、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層（電荷発生層、電荷輸送層）に含有させて積層した積層型感光体に限らず、電荷発生物質と電荷輸送物質との双方を同一の層に含む単層型感光体であってもよい。
【００８６】
帯電手段１４としては、例えば、導電性または半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触帯電装置、コロナ放電を利用したコロトロン帯電やスコロトロン帯電などの非接触型の帯電装置等、公知の手段が使用される。導電性または半導電性の帯電ローラを用いた接触帯電装置においては、像保持体１２に対し、直流電流を印加してもよく、また交流電流を重畳させて印加してもよい。具体的には、例えば、像保持体１２との接触部の微小空間で放電を発生させることにより像保持体１２の表面を、例えば−３００Ｖ以上−１０００Ｖ以下に帯電させる。上記導電性または半導電性の帯電ローラは単層構造でもよく、多重構造でもよい。また、帯電ローラの表面をクリーニングする機構を設けてもよい。
【００８７】
静電荷像形成手段１６としては、露光手段の他に、トナー像を記録媒体表面の所望の位置に形成しうる信号を形成する、従来公知の手段が使用される。
露光手段としては、例えば、半導体レーザー及び走査装置の組み合わせ、光学系からなるレーザー走査書き込み装置、ＬＥＤヘッド、又は液晶シャッタなど、従来公知の露光手段が使用される。解像度の高い露光像を作るという望ましい態様を実現させるためには、レーザー走査書き込み装置またはＬＥＤヘッドを使うことが望ましい。
【００８８】
現像手段１８は、像保持体１２上に形成された潜像を、トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する機能を有する。現像手段１８は、目的に応じて選択すればよいが、例えば、トナーをブラシ、ローラ等を用いて像保持体１２に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。
【００８９】
転写手段２０としては、具体的には例えば、電圧を印加した導電性または半導電性のローラー、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いて、像保持体１２と記録媒体５０との間に電界を作り、トナー像を転写する手段や、コロナ放電を利用したコロトロン帯電器やスコロトロン帯電器などで記録媒体５０の裏面をコロナ帯電させて、トナー像を転写する手段など、従来公知の手段が使用される。
【００９０】
転写手段２０として、二次転写手段を用いてもよい。すなわち、図示しないが二次転写手段は、トナー像を一旦中間転写体に転写した後、中間転写体から記録媒体５０にトナー像を二次転写する手段である。
上記中間転写体の材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアルキレンフタレート、ＰＣ／ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）のブレンド材料、エチレンテトラフロロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料等が挙げられ、中間転写体の具体的としては、例えば、熱硬化ポリイミド樹脂を用いた中間転写ベルトが挙げられる。
【００９１】
クリーニング手段２２としては例えば、クリーニングブレード、クリーニングブラシ、クリーニングロールなどが挙げられる。
【００９２】
除電手段２４としては例えば、タングステンランプ、ＬＥＤなどが挙げられる。
【００９３】
定着手段２６としては、例えば加熱ロールと加圧ロールとを有する加熱加圧によりトナー像を定着する熱定着器や、フラッシュランプ等による光照射によりトナー像を加熱して定着する光定着器などが利用される。
加熱ロールまたは加圧ロール等のロール表面を形成する材料は、トナーを付着させない目的で、例えばトナーに対して離型性の優れた材料であるシリコンゴムやフッ素系樹脂などが望ましい。この際、シリコーンオイル等の離型性液体を、ロール両面に塗布しないことが望ましい。離型性液体は、定着ラチチュードを広くすることに対しては有効であるが、定着される記録媒体に転移する為、画像形成された印刷物にベトツキが生じ、テープを貼れないことやマジックで文字を書き加えられないこと等の問題が生じる場合がある。この問題は、記録媒体としてＯＨＰなどのフィルムを用いる場合に、より顕著となる。また離型性液体は、定着画像表面の荒さをスムーズにすることが困難であるため、記録媒体としてＯＨＰフィルムを用いる場合に特に重要となる画像透明性が低下する要因にもなる場合がある。しかし、トナーに離型剤を含む場合には、十分な定着ラチチュードを示すので、定着ロールに塗布されるシリコーンオイル等の離型性液体は必要無い。
【００９４】
記録媒体５０としては、特に制限はなく、普通紙、光沢紙、ＯＨＰシート等をはじめとする従来公知のものが利用される。また記録媒体は、基材と基材上に形成された受像層を有するものを利用してもよい。
【００９５】
次に、画像形成装置１０を用いた画像形成方法について説明する。まず、像保持体１２の矢印Ａ方向への回転に伴い、帯電手段１４により像保持体１２表面を帯電し、帯電された像保持体１２表面に静電荷像形成手段１６により画像情報に応じた静電荷像を形成し、この静電荷像が形成された像保持体１２表面に、静電荷像の色情報に応じて現像手段１８からトナーを供給することによりトナー像を形成する。
【００９６】
次に、像保持体１２表面に形成されたトナー像は、像保持体１２の矢印Ａ方向への回転に伴い、像保持体１２と転写手段２０との接触部に移動する。この際、記録媒体５０が不図示の用紙搬送ロールにより矢印Ｃ方向に搬送されることで接触部を通過し、像保持体１２と転写手段２０との間に印加された電圧により、像保持体１２表面に形成されたトナー像が接触部にて記録媒体５０表面に転写される。
【００９７】
トナー像を記録媒体５０に転写した後の像保持体１２表面に残留しているトナーは、クリーニング手段２２のクリーニングブレードによって表面から除去される。また、像保持体１２は除電手段２４により除電される。
【００９８】
このようにしてトナー像がその表面に転写された記録媒体５０は、定着手段２６の接触部３２に搬送され、接触部３２を通過する際に、内蔵された加熱源（不図示）によってその接触部３２の表面が加熱された定着手段２６によって加熱される。この際、トナー像が記録媒体５０表面に定着されることにより画像が形成される。
【００９９】
図２は、第二実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略構成図である。図２に示す画像形成装置は、上記実施形態に係る現像剤（供給用現像剤）を、現像手段内にある現像剤収容容器へ現像剤供給手段により供給すると共に、現像剤収容容器に収容されている現像剤の少なくとも一部を、現像剤排出手段により排出する、トリクル現像方式を採用した構成となっている。
【０１００】
本実施形態に係る画像形成装置１００は、図２に示すように、矢印ａで示す時計回り方向に回転する像保持体１１０と、像保持体１１０の上方に、像保持体１１０に相対して設けられ、像保持体１１０の表面を負に帯電させる帯電手段１２０と、帯電手段１２０により帯電した像保持体１１０の表面に、現像剤（トナー）で形成しようとする画像を書き込んで静電荷像を形成する静電荷像形成手段１３０と、静電荷像形成手段１３０の下流側に設けられ、静電荷像形成手段１３０で形成された静電荷像にトナーを付着させて像保持体１１０の表面にトナー像を形成する現像手段１４０と、像保持体１１０に接触しつつ矢印ｂで示す方向に走行するとともに、像保持体１１０の表面に形成されたトナー像を転写するエンドレスベルト状の中間転写ベルト１５０と、中間転写ベルト１５０にトナー像を転写した後の像保持体１１０の表面を除電して、表面に残った転写残トナーを除去し易くする除電手段１６０と、像保持体１１０の表面を清掃して前記転写残トナーを除去するクリーニング手段１７０とを備える。
【０１０１】
帯電手段１２０、静電荷像形成手段１３０、現像手段１４０、中間転写ベルト１５０、除電手段１６０、及びクリーニング手段１７０は、像保持体１１０を囲む円周上に、時計周り方向に配設されている。
【０１０２】
中間転写ベルト１５０は、内側から、支持ローラ１５０Ａ、１５０Ｂ、二次転写位置で中間転写ベルト１５０を支持する支持ローラ１５０Ｃ、及び駆動ローラ１５０Ｄによって緊張され、保持されるとともに、駆動ローラ１５０Ｄの回転に伴い矢印ｂの方向に駆動される。中間転写ベルト１５０の内側における像保持体１１０に相対する位置には、中間転写ベルト１５０を正に帯電させて中間転写ベルト１５０の外側の面に像保持体１１０上のトナーを付着させる１次転写ローラ１５１が設けられている。中間転写ベルト１５０の下方における外側には、記録媒体Ｐを正に帯電させて中間転写ベルト１５０に押圧することにより、中間転写ベルト１５０に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に転写する２次転写ローラ１５２が支持ローラ１５０Ｃに対向して設けられている。
【０１０３】
中間転写ベルト１５０の下方には、さらに、２次転写ローラ１５２に記録媒体Ｐを供給する記録媒体供給装置１５３と、２次転写ローラ１５２においてトナー像が転写された記録媒体Ｐを搬送しつつ、前記トナー像を定着させる定着手段１８０とが設けられている。
【０１０４】
記録媒体供給装置１５３は、１対の搬送ローラ１５３Ａと、搬送ローラ１５３Ａで搬送される記録媒体Ｐを２次転写ローラ１５２に向かって誘導する誘導スロープ１５３Ｂと、を備える。一方、定着手段１８０は、２次転写ローラ１５２によってトナー像が転写された記録媒体Ｐを加熱・押圧することにより、前記トナー像の定着を行う１対の熱ローラである定着ローラ１８１と、定着ローラ１８１に向かって記録媒体Ｐを搬送する搬送コンベア１８２とを有する。
【０１０５】
記録媒体Ｐは、記録媒体供給装置１５３と２次転写ローラ１５２と定着手段１８０とにより、矢印ｃで示す方向に搬送される。
【０１０６】
中間転写ベルト１５０の近くには、さらに、２次転写ローラ１５２において記録媒体Ｐにトナー像を転写した後に中間転写ベルト１５０に残ったトナーを除去するクリーニングブレードを有する中間転写体クリーニング手段１５４が設けられている。
【０１０７】
以下、現像手段１４０について詳細に説明する。現像手段１４０は、現像領域で像保持体１１０に対向して配置されており、例えば、負（−）極性に帯電するトナー及び正（＋）極性に帯電するキャリアからなる２成分現像剤を収容する現像剤収容容器１４１を有している。現像剤収容容器１４１は、現像剤収容容器本体１４１Ａとその上端を塞ぐ現像剤収容容器カバー１４１Ｂとを有している。
【０１０８】
現像剤収容容器本体１４１Ａはその内側に、現像ロール１４２を収容する現像ロール室１４２Ａを有しており、現像ロール室１４２Ａに隣接して、第１攪拌室１４３Ａと第１攪拌室１４３Ａに隣接する第２攪拌室１４４Ａとを有している。また、現像ロール室１４２Ａ内には、現像剤収容容器カバー１４１Ｂが現像剤収容容器本体１４１Ａに装着されたときに現像ロール１４２表面の現像剤の層厚を規制するための層厚規制部材１４５が設けられている。
【０１０９】
第１攪拌室１４３Ａと第２攪拌室１４４Ａとの間は仕切り壁１４１Ｃにより仕切られており、図示しないが、第１攪拌室１４３Ａ及び第２攪拌室１４４Ａは仕切り壁１４１Ｃの長手方向（現像装置長手方向）両端部で通路を介して通し連なっており、第１攪拌室１４３Ａ及び第２攪拌室１４４Ａによって循環攪拌室（１４３Ａ＋１４４Ａ）を構成している。
【０１１０】
そして、現像ロール室１４２Ａには、像保持体１１０と対向するように現像ロール１４２が配置されている。現像ロール１４２は、図示しないが磁性を有する磁性ロール（固定磁石）の外側にスリーブを設けたものである。第１攪拌室１４３Ａの現像剤は磁性ロールの磁力によって現像ロール１４２の表面上に吸着されて、現像領域に搬送される。また、現像ロール１４２はそのロール軸が現像剤収容容器本体１４１Ａに回転自由に支持されている。ここで、現像ロール１４２と像保持体１１０とは、相対的に逆方向に回転し、対向部において、現像ロール１４２の表面上に吸着された現像剤は、像保持体１１０の進行方向と同方向から現像領域に搬送するようにしている。
【０１１１】
また、現像ロール１４２のスリーブには、不図示のバイアス電源が接続され、現像バイアスが印加されるようになっている。
【０１１２】
第１攪拌室１４３Ａ及び第２攪拌室１４４Ａには現像剤を攪拌しながら搬送する第１攪拌部材１４３（攪拌・搬送部材）及び第２攪拌部材１４４（攪拌・搬送部材）が配置されている。第１攪拌部材１４３は、現像ロール１４２の軸方向に伸びる第１回転軸と、回転軸の外周に螺旋状に固定された攪拌搬送羽根（突起部）とで構成されている。また、第２攪拌部材１４４も、第２回転軸及び攪拌搬送羽根（突起部）とで構成されている。なお、攪拌部材は現像剤収容容器本体１４１Ａに回転自由に支持されている。そして、第１攪拌部材１４３及び第２攪拌部材１４４は、その回転によって、第１攪拌室１４３Ａ及び第２攪拌室１４４Ａの中の現像剤が互いに逆方向に搬送されるように配設されている。
【０１１３】
第２攪拌室１４４Ａの長手方向一端側には、トナー及びキャリアを含む供給用現像剤を第２攪拌室１４４Ａへ供給するための現像剤供給手段１４６の一端が連結されており、現像剤供給手段１４６の他端には、供給用現像剤を収容している現像剤カートリッジ１４７が連結されている。また、第２攪拌室１４４Ａの長手方向他端側には、収容している現像剤を排出するための現像剤排出手段１４８の一端も連結されており、現像剤排出手段１４８の他端には図示しないが排出した現像剤を回収する現像剤回収容器が連結されている。
【０１１４】
このように現像手段１４０は、現像剤カートリッジ１４７から現像剤供給手段１４６を経て供給用現像剤を現像手段１４０（第２攪拌室１４４Ａ）へ供給し、古くなった現像剤を現像剤排出手段１４８から排出する、所謂トリクル現像方式（現像剤の帯電性能の低下を防止して現像剤交換のインターバルを延ばすために、現像装置内に供給用現像剤（トリクル現像剤）を徐々に供給する一方で、過剰になった（劣化したキャリアを多く含む）劣化現像剤を排出しながら現像を行う現像方式である）を採用している。
【０１１５】
次に、クリーニング手段１７０について詳細に説明する。クリーニング手段１７０は、ハウジング１７１と、ハウジング１７１から突出するように配設されるクリーニングブレード１７２を含んで構成されている。クリーニングブレード１７２は、像保持体１１０の回転軸の延在方向に延びる板状のものであって、像保持体１１０における１次転写ローラ１５１による転写位置より回転方向（矢印ａ方向）下流側で且つ、除電手段１６０によって除電される位置より回転方向下流側に、先端部（以下、エッジ部という）が接触するように設けられている。
【０１１６】
クリーニングブレード１７２は、像保持体１１０が矢印ａ方向に回転することによって、１次転写ローラ１５１により記録媒体Ｐに転写されずに像保持体１１０上に保持されている未転写残留トナーや記録媒体Ｐの紙粉等の異物を、堰き止めて像保持体１１０から除去する。
【０１１７】
また、ハウジング１７１内の底部には、搬送部材１７３が配設されており、ハウジング１７１における搬送部材１７３の搬送方向下流側にはクリーニングブレード１７２により除去されたトナー（現像剤）を現像手段１４０へ供給するための供給搬送手段１７４の一端が連結されている。そして、供給搬送手段１７４の他端は現像剤供給手段１４６へ合流するように連結されている。
【０１１８】
このようにクリーニング手段１７０は、ハウジング１７１の底部に設けられた搬送部材１７３の回転に伴い、供給搬送手段１７４を通じて未転写残留トナー粒子を現像手段１４０（第２攪拌室１４４Ａ）へと搬送し、収容されている現像剤とともに攪拌搬送して再利用するトナーリクレームを採用している。
【０１１９】
図３は、第三実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略構成図である。図３に示す画像形成装置は、本実施形態に係るプロセスカートリッジを備えた構成となっている。
【０１２０】
図３に示す画像形成装置２００は、画像形成装置本体（図示せず）に脱着されるように配設されるプロセスカートリッジ２１０と、静電荷像形成手段２１６と、転写手段２２０と、定着手段２２６とを備えている。
【０１２１】
プロセスカートリッジ２１０は、静電荷像形成のための開口部２１１Ａが設けられた筐体２１１内に像保持体２１２と共に、その周囲に帯電手段２１４、現像手段２１８、及びクリーニング手段２２２を取り付けレール（図示せず）により組み合わせて一体化したものである。なお、プロセスカートリッジ２１０は、これに限られず、現像手段２１８と、像保持体２１２、帯電手段２１４、及びクリーニング手段２２２からなる群より選択される少なくとも一種と、を備えていれば良い。
【０１２２】
静電荷像形成手段２１６は、プロセスカートリッジ２１０の筐体２１１の開口部２１１Ａから像保持体２１２に静電荷像を形成する位置に配置されている。また、転写手段２２０は像保持体２１２に対向する位置に配置されている。
【０１２３】
像保持体２１２、帯電手段２１４、静電荷像形成手段２１６、現像手段２１８、転写手段２２０、クリーニング手段２２２、定着手段２２６、及び記録媒体２５０における個々の詳細については、図１の画像形成装置１０における像保持体１２、帯電手段１４、静電荷像形成手段１６、現像手段１８、転写手段２０、クリーニング手段２２、定着手段２６、及び記録媒体５０と同様である。
【０１２４】
また図３の画像形成装置２００を用いた画像形成方法についても、図１の画像形成装置１０を用いた画像形成と同様である。
【実施例】
【０１２５】
以下、実施例および比較例を挙げ、本実施形態をより具体的に詳細に説明するが、本実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を意味する。
【０１２６】
（キャリア１の製造）
フェライト粒子（パウダーテック社製、Ｆ３００、体積平均粒径５０μｍ）
１００部
トルエン １５部
ポリフェニレンエーテル
（旭化成ケミカルズ（株）標準グレード品、Ｍｎ＝１９０００、線膨張係数５×１０−５／℃）
２．５部
メラミン樹脂粒子（被覆層用粒子、日本触媒社製、品番：エポスターＳ、体積平均粒径１００ｎｍ）
０．７部
【０１２７】
フェライト粒子を除く上記成分をホモミキサーで１０分間分散し、被覆層形成溶液を調製し、この溶液とフェライト粒子を６０℃に維持された真空脱気型ニーダーで３０分間攪拌した後、１００℃において６０分間５ｋＰａで減圧してトルエンを留去して被覆層を形成してキャリア１を得た。
【０１２８】
（キャリア２の製造）
フェライト粒子（パウダーテック社製、Ｆ３００、体積平均粒径５０μｍ）
１００部
トルエン １５部
ポリフェニレンエーテル
（旭化成ケミカルズ（株）低粘度グレード品、Ｍｎ＝１６０００、線膨張係数５×１０−５／℃）
２．５部
メラミン樹脂粒子（被覆層用粒子、日本触媒社製、品番：エポスターＳ、体積平均粒子径１００ｎｍ）
０．７部
【０１２９】
フェライト粒子を除く上記成分をホモミキサーで１０分間分散し、被覆層形成溶液を調製し、この溶液とフェライト粒子を６０℃に維持された真空脱気型ニーダーで３０分間攪拌した後、１００℃において６０分間５ｋＰａで減圧してトルエンを留去して被覆層を形成してキャリア２を得た。
【０１３０】
（キャリア３の製造）
フェライト粒子（パウダーテック社製、Ｆ３００、体積平均粒径５０μｍ）
１００部
トルエン １５部
ポリカーボネート（線膨張係数７×１０−５／℃）
２．５部
メラミン樹脂粒子（被覆層用粒子、日本触媒社製、品番：エポスターＳ、体積平均粒子径１００ｎｍ）
０．７部
【０１３１】
フェライト粒子を除く上記成分をホモミキサーで１０分間分散し、被覆層形成溶液を調製し、この溶液とフェライト粒子を６０℃に維持された真空脱気型ニーダーで３０分間攪拌した後、１００℃において６０分間５ｋＰａで減圧してトルエンを留去して被覆層を形成してキャリア３を得た。
【０１３２】
（キャリア４の製造）
フェライト粒子（パウダーテック社製、Ｆ３００、平均粒子径５０μｍ）
１００部
トルエン １５部
スチレン/メチルメタクリレート共重合体（５０／５０、樹脂線膨張係数７×１０−５／℃）
２．５部
メラミン樹脂粒子（被覆層用粒子、日本触媒社製、品番：エポスターＳ、体積平均粒子径１００ｎｍ）
０．７部
【０１３３】
フェライト粒子を除く上記成分をホモミキサーで１０分間分散し、樹脂被覆層形成溶液を調製し、この溶液とフェライト粒子を６０℃に維持された真空脱気型ニーダーで３０分間攪拌した後、１００℃において６０分間５ｋＰａで減圧してトルエンを留去して樹脂被覆層を形成してキャリア４を得た。
【０１３４】
（キャリア５の製造）
フェライト粒子（パウダーテック社製、Ｆ３００、体積平均粒径５０μｍ）
１００部
トルエン １５部
ＡＢＳ樹脂（線膨張係数９×１０−５／℃）
２．５部
メラミン樹脂粒子（被覆層用粒子、日本触媒社製、品番：エポスターＳ、体積平均粒子径１００nm）
０．７部
【０１３５】
フェライト粒子を除く上記成分をホモミキサーで１０分間分散し、被覆層形成溶液を調製し、この溶液とフェライト粒子を６０℃に維持された真空脱気型ニーダーで３０分間攪拌した後、１００℃において６０分間５ｋＰａで減圧してトルエンを留去して被覆層を形成してキャリア５を得た。
【０１３６】
（キャリア６の製造）
ポリフェニレンエーテルとして、下記合成方法により得られたポリフェニレンエーテル（Ｍｎ＝５５００、線膨張係数５．０×１０−５／℃）を用いた以外は、キャリア１と同様にして、キャリア６を得た。
【０１３７】
［キャリア６用のポリフェニレンエーテルの合成方法］
・２，６−ジメチルフェノール １７５部
・塩化第二銅２水和物 ０．２部
・３５％塩酸 ０．８４部
・ジ−ｎ−ブチルアミン ０．８３部
・Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルプロパンジアミン ４．９８部
・キシレン/ブタノール/メタノール混合液（比率７５／１０／１５）３１８部
上記原材料を攪拌翼、温度計、還流冷却器を備えた反応槽に、窒素ガスを吹き込みながら入れ攪拌により液を混合させた。酸素を導入しながら１５０分反応温度４０℃を保持した。エチレンジアミン四酢酸３カリウム塩の４５％水溶液を０．５部添加し重合を終了させ、１０分後の反応溶液を抜き出し、メタノールを反応溶液の５倍量加えて濾過した後、１２０℃で５時間真空乾燥して乾燥ポリフェニレンエーテルを得た。得られたポリフェニレンエーテルのＭｎは５５００であった。
【０１３８】
（キャリア７の製造）
メラミン樹脂粒子の代わりに、アクリル樹脂粒子（綜研化学社製、品番：ＭＰ３００、体積平均粒径：１００ｎｍ）を用いた以外は、キャリア１と同様にして、キャリア７を得た。
【０１３９】
（キャリア８の製造）
メラミン樹脂粒子の代わりに、シリカ粒子（日本アエロジル社製、品番：Ｒ１０４、体積平均粒径：１２ｎｍ）を０．７部用いた以外は、キャリア１と同様にして、キャリア８を得た。
【０１４０】
（トナー１の製造）
−着色剤粒子分散液１の調製−
・シアン顔料：銅フタロシアニンＢ１５：３（大日精化工業（株）製） ５０部
・アニオン性界面活性剤：ネオゲンＳＣ（第一工業製薬（株）製） ５部
・イオン交換水 ２００部
上記を混合し、ＩＫＡ社製ウルトラタラックスにより５分間、更に超音波バスにより１０分間分散し、固形分２１％の着色剤粒子分散液１を得た。（株）堀場製作所製粒度測定器ＬＡ−７００にて体積平均粒子径を測定したところ、１６０ｎｍであった。
【０１４１】
−離型剤粒子分散液１の調製−
・パラフィンワックス：ＨＮＰ−９（日本精蝋（株）製） １９部
・アニオン性界面活性剤：ネオゲンＳＣ（第一工業製薬（株）製） １部
・イオン交換水 ８０部
上記を耐熱容器中で混合し、９０℃に昇温して３０分、撹拌を行った。次いで、容器底部より溶融液をゴーリンホモジナイザーへと流通し、５ＭＰａの圧力条件のもと、３パス相当の循環運転を行った後、圧力を３５ＭＰａに昇圧し、更に３パス相当の循環運転を行った。こうして出来た乳化液を前記耐熱溶液中で４０℃以下になるまで冷却し、離型剤粒子分散液１を得た。（株）堀場製作所製粒度測定器ＬＡ−７００にて体積平均粒子径を測定したところ２４０ｎｍであった。
【０１４２】
−樹脂粒子分散液１の調製−
＜油層＞
・スチレン（和光純薬工業（株）製） ３０部
・アクリル酸ｎ−ブチル（和光純薬工業（株）製） １０部
・β−カルボキシエチルアクリレート（ローディア日華（株）製） １．３部
・ドデカンチオール（和光純薬工業（株）製） ０．４部
＜水層１＞
・イオン交換水 １７部
・アニオン性界面活性剤（ＤＡＷＦＡＸ２Ａ１、ダウケミカル社製） ０．４部
＜水層２＞
・イオン交換水 ４０部
・アニオン性界面活性剤（ＤＡＷＦＡＸ２Ａ１、ダウケミカル社製） ０．０５部
・ペルオキソ二硫酸アンモニウム（和光純薬工業（株）製） ０．４部
上記の油層成分と水層１の成分をフラスコに入れて撹拌混合し単量体乳化分散液とした。反応容器に上記水層２の成分を投入し、容器内を窒素で置換し、撹拌をしながらオイルバスで反応系内が７５℃になるまで加熱した。反応容器内に上記の単量体乳化分散液を３時間かけて徐々に滴下し、乳化重合を行った。滴下終了後更に７５℃で重合を継続し、３時間後に重合を終了させ、樹脂粒子分散液１を得た。
【０１４３】
−トナー１の作製−
・樹脂粒子分散液１ １５０部
・着色剤粒子分散液１ ３０部
・離型剤粒子分散液１ ４０部
・ポリ塩化アルミニウム ０．５部
上記の成分をステンレス製フラスコ中でＩＫＡ社製のウルトラタラックスを用い混合、分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら４８℃まで加熱した。４８℃で８０分保持した後、ここに樹脂粒子分散液１を７０部追加した。
その後、濃度０．５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を用いて系内のｐＨを５．５に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、撹拌軸のシールを磁力シールして撹拌を継続しながら９７℃まで加熱して３時間保持した。反応終了後、降温速度を１℃／分で冷却し、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を行った。これをさらに４０℃のイオン交換水３，０００部を用いて再分散し、１５分間３００ｒｐｍで撹拌、洗浄した。この洗浄操作をさらに５回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過によりＮｏ．５Ａろ紙を用いて固液分離を行った。次いで真空乾燥を１２時間継続してトナー粒子を得た。
得られたトナー粒子の形状係数ＳＦ１は１２５であり、体積平均粒度分布ＧＳＤｖは、１．２０であった。
【０１４４】
このトナー粒子に、ヘキサメチルジシラザン（以下、「ＨＭＤＳ」と称する場合がある）で表面疎水化処理した一次粒子平均粒子径４０ｎｍのシリカ（ＳｉＯ２）粒子と、メタチタン酸とイソブチルトリメトキシシランとの反応生成物である一次粒子平均粒子径２０ｎｍのメタチタン酸化合物粒子とを、トナー粒子の表面に対する被覆率が４０％となるように添加し、ヘンシェルミキサーで混合し、トナー１を作製した。
【０１４５】
（現像剤の調製、及びその評価）
上記キャリア１乃至８をそれぞれ１００部と、上記トナー１を６部と、を混合し、実施例１乃至５の現像剤、及び、比較例１乃至３の現像剤を調製した。これらの現像剤を用いて、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ４００（富士ゼロックス株式会社製）の改造機を用いて出力テストを行った。具体的には、低温低湿（１０℃、１２％ＲＨ）の環境下で１００００万枚の画像（Ａ４；２９７ｃｍ×２１０ｃｍのテストチャート）を出力した後に、高温高湿（３０℃、８５％ＲＨ）の環境下において、更に１００００枚画像（Ａ４；２９７ｃｍ×２１０ｃｍのテストチャート）を出力した後における、キャリア表面の観察及び得られた画像の画質評価を行った。
【０１４６】
−使用後におけるキャリア表面の観察−
上記低温低湿下の画像出力及び高温高湿下の画像出力を行った後、現像器内のキャリアを採取し、顕微鏡（３５００倍）でキャリア表面の観察を行って、被覆層用粒子の離脱跡（具体的には、キャリアの被覆層から被覆層用粒子が離脱したことによって生じる空孔）の有無を確認した。評価基準は以下の通りであり、結果を表１に示す。
Ｇ１：離脱跡は全く観測されなかった。
Ｇ２：離脱跡が観測されたが、単位面積（１０μｍ×１０μｍ）あたり２箇所以内だった。
Ｇ３：離脱跡が、単位面積（１０μｍ×１０μｍ）あたり５箇所以上観測された。
【０１４７】
−画質評価−
上記高温高湿環境下の画像出力において形成された１００００枚目の画像を目視で観測し、画像部の欠陥（具体的には画像欠損）の有無を評価した。評価基準は以下の通りであり、結果を表１に示す。
Ｇ１：画像部の欠陥は全く観測されなかった。
Ｇ２：画像部の欠陥が観測されたが、１箇所以内だった。
Ｇ３：画像部の欠陥が２箇所以上観測された。
【０１４８】
【表１】
【０１４９】
上記表に示すように、実施例においては、比較例に比べ、キャリアの被覆層から被覆層用粒子が離脱することが抑制され、また画像欠陥の発生も抑制されていることがわかる。
【符号の説明】
【０１５０】
１０、１００、２００・・・画像形成装置
１２、１１０、２１２・・・像保持体
１４、１２０、２１４・・・帯電手段
１６、１３０、２１６・・・静電荷像形成手段
１８、１４０、２１８・・・現像手段
２０、２２０・・・転写手段
２６、１８０、２２６・・・定着手段
２８、１４７・・・現像剤カートリッジ
５０、２５０、Ｐ・・・記録媒体
１４１・・・現像剤収容容器
１４６・・・現像剤供給手段
１４８・・・現像剤排出手段
１５２・・・２次転写ローラ
２１０・・・プロセスカートリッジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材粒子と、
前記芯材粒子の表面を被覆し、ポリフェニレンエーテルを含有する被覆樹脂と粒子とを含む被覆層と、
を有する静電荷像現像用キャリア。
【請求項２】
前記ポリフェニレンエーテルの数平均分子量は、５０００以上２００００以下である、請求項１に記載の静電荷像現像用キャリア。
【請求項３】
前記被覆層に含まれる前記粒子は、メラミン樹脂粒子である、請求項１又は請求項２に記載の静電荷像現像用キャリア。
【請求項４】
トナーと、請求項１から請求項３に記載の静電荷像現像用キャリアと、を含む静電荷像現像剤。
【請求項５】
前記トナーに含まれるトナー粒子の形状係数ＳＦ１は１１０以上１４５以下であり、かつ、前記トナー粒子の体積平均粒度分布ＧＳＤｖは１．１５以上１．２５以下である、請求項４に記載の静電荷像現像剤。
【請求項６】
像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電された前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を請求項４又は請求項５に記載の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着工程と、
を有する画像形成方法。
【請求項７】
請求項４又は請求項５に記載の静電荷像現像剤が収容された現像剤カートリッジ。
【請求項８】
請求項４又は請求項５に記載の静電荷像現像剤が収容された現像手段を備えたプロセスカートリッジ。
【請求項９】
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電された前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を請求項４又は請求項５に記載の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、
を有する画像形成装置。
【請求項１】
芯材粒子と、
前記芯材粒子の表面を被覆し、ポリフェニレンエーテルを含有する被覆樹脂と粒子とを含む被覆層と、
を有する静電荷像現像用キャリア。
【請求項２】
前記ポリフェニレンエーテルの数平均分子量は、５０００以上２００００以下である、請求項１に記載の静電荷像現像用キャリア。
【請求項３】
前記被覆層に含まれる前記粒子は、メラミン樹脂粒子である、請求項１又は請求項２に記載の静電荷像現像用キャリア。
【請求項４】
トナーと、請求項１から請求項３に記載の静電荷像現像用キャリアと、を含む静電荷像現像剤。
【請求項５】
前記トナーに含まれるトナー粒子の形状係数ＳＦ１は１１０以上１４５以下であり、かつ、前記トナー粒子の体積平均粒度分布ＧＳＤｖは１．１５以上１．２５以下である、請求項４に記載の静電荷像現像剤。
【請求項６】
像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電された前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を請求項４又は請求項５に記載の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着工程と、
を有する画像形成方法。
【請求項７】
請求項４又は請求項５に記載の静電荷像現像剤が収容された現像剤カートリッジ。
【請求項８】
請求項４又は請求項５に記載の静電荷像現像剤が収容された現像手段を備えたプロセスカートリッジ。
【請求項９】
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電された前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を請求項４又は請求項５に記載の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、
を有する画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−６８５２４（Ｐ２０１２−６８５２４Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１４２９５（Ｐ２０１０−２１４２９５）
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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