(57)【要約】【課題】  湿式法の問題である、溶剤を大量に使うことによる環境負荷を低減し、帯電安定性に優れた樹脂層被覆キャリアの製造方法を提供する。【解決手段】  樹脂層被覆キャリアの製造方法は、攪拌羽根を周設した回転盤と回転軸とを含む回転撹拌手段と、回転撹拌室および循環管を含む粉体流路とを備える製造装置を用い、粉体流路内で磁性母粒子および樹脂微粒子を撹拌して樹脂層被覆キャリアを製造する。樹脂微粒子付着工程で、回転撹拌手段が回転している粉体流路内に、磁性母粒子および樹脂微粒子を投入して、磁性母粒子表面に樹脂微粒子を付着させ、噴霧工程で、磁性母粒子および樹脂微粒子が流動している粉体流路内に、少なくとも樹脂微粒子を可塑化させる液体を、噴霧手段から噴霧ガスによって噴霧する。膜化工程では、回転撹拌手段の回転によって磁性母粒子および樹脂微粒子を流動させ、磁性母粒子に付着した樹脂微粒子を軟化および膜化させる。【選択図】      図１
2010281906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
攪拌羽根を周設した回転盤と回転軸とを含む回転撹拌手段と、回転撹拌室および循環管を含む粉体流路とを備える製造装置を用い、粉体流路内で磁性母粒子および樹脂微粒子を撹拌して樹脂層被覆キャリアを製造する樹脂層被覆キャリアの製造方法であって、
回転撹拌手段が回転している粉体流路内に、磁性母粒子および樹脂微粒子を投入して、磁性母粒子表面に樹脂微粒子を付着させる樹脂微粒子付着工程と、
磁性母粒子および樹脂微粒子が流動している粉体流路内に、少なくとも樹脂微粒子を可塑化させる液体を、噴霧手段から噴霧ガスによって噴霧する噴霧工程と、
回転撹拌手段の回転によって磁性母粒子および樹脂微粒子を流動させ、磁性母粒子に付着した樹脂微粒子を軟化および膜化させる膜化工程とを含むことを特徴とする樹脂層被覆キャリアの製造方法。
【請求項２】
粉体流路の少なくとも一部に設けられた温度調整手段により、粉体流路および回転撹拌手段の温度を調整することによって、粉体流路内の温度を所定の温度に調整することを特徴とする請求項１に記載の樹脂層被覆キャリアの製造方法。
【請求項３】
粉体流路内において、磁性母粒子および樹脂微粒子を循環させ回転撹拌室に戻す循環手段を備え、回転撹拌手段により磁性母粒子および樹脂微粒子を繰り返し循環させることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂層被覆キャリアの製造方法。
【請求項４】
回転撹拌手段に含まれる回転盤は、回転軸の回転に伴って回転し、
流動する磁性母粒子および樹脂微粒子を、回転している回転盤に衝突させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂層被覆キャリアの製造方法。
【請求項５】
噴霧ガスは、粉体流路内でガス化した液体と共に、粉体流路外へ排出されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂層被覆キャリアの製造方法。
【請求項６】
前記樹脂微粒子を可塑化させる液体は、少なくとも極性溶媒を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂層被覆キャリアの製造方法。
【請求項７】
前記樹脂微粒子を可塑化させる液体は、被覆材添加剤成分を溶解していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の樹脂層被覆キャリアの製造方法。
【請求項８】
前記添加剤成分は、極性成分を含む帯電制御剤であることを特徴とする請求項７に記載の樹脂層被覆キャリアの製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のキャリアの製造方法によって製造されることを特徴とする樹脂層被覆キャリア。
【請求項１０】
請求項９に記載の樹脂層被覆キャリアを含むことを特徴とする現像剤。
【請求項１１】
前記樹脂層被覆キャリアとトナーとから成る２成分現像剤であることを特徴とする請求項１０に記載の現像剤。
【請求項１２】
請求項１１に記載の現像剤を用いて、像担持体に形成される潜像を現像してトナー像を形成することを特徴とする現像装置。
【請求項１３】
潜像が形成される像担持体と、像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、請求項１２に記載の現像装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂層被覆キャリアの製造方法および樹脂層被覆キャリア、現像剤、現像装置ならびに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近のＯＡ機器の目覚しい発展に伴い、電子写真方式を利用して画像形成処理を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置が広く普及している。電子写真方式を利用する画像形成装置では、画像を形成するために、一般に、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程およびクリーニング工程が行われる。
【０００３】
具体的には、まず、像担持体である感光体の表面を暗所で均一に帯電し（帯電工程）、帯電した感光体に原稿像の信号光を投射することで、露光部分の電荷を除去し、感光体表面に静電荷像（静電潜像）を形成する（露光工程）。次いで、感光体表面の静電荷像に現像用トナー（以後特に断らない限り単に「トナー」と称す）を供給し、可視像であるトナー像を形成し（現像工程）、このトナー像に紙、シートなどの記録媒体を接触させ、接触面とは反対の側からコロナ放電を行い、トナーと逆極性の電荷を記録媒体に与えることにより、トナー像を記録媒体に転写する（転写工程）。そして、加熱、加圧などの手段により記録媒体上のトナー像を定着させ（定着工程）、最後に、記録媒体に転写されずに感光体表面に残ったトナーを回収する（クリーニング工程）。
【０００４】
電子写真方式を利用する画像形成装置は、以上の工程を経て記録媒体上に所望の画像を形成する。
【０００５】
このような画像形成装置では、トナー像を現像するための現像剤として、トナーのみを含む１成分現像剤あるいは、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤が用いられる。２成分現像剤では、キャリアによりトナー粒子の撹拌、搬送および帯電という機能が付与される。２成分現像剤は、このような機能をキャリアが担うので、トナーを単独で含む１成分現像剤に比べ、制御性が向上し、高画質画像を得やすい。このため、トナーとの併用に適するキャリアの研究や開発が盛んに行われている。
【０００６】
キャリアは、コア材およびコート樹脂で構成され、トナーを所望の帯電量に安定に帯電させる機能と、トナーを感光体に搬送する機能という２つの基本機能をもつ。また、キャリアは、現像槽内でトナーと撹拌され、マグネットローラー上へ搬送され、磁気穂を形成し、規制ブレードを通過して、トナーを現像した後に再び現像槽内に戻り、繰り返し使用される。キャリアには、このような反復使用において、基本機能を安定に発現すること、特にトナーを安定に帯電させることが求められる。
【０００７】
従来から、電子写真用のキャリアの特性を向上させることを目的として、キャリアのコア材料である磁性母粒子の表面を被覆材料で被覆する表面改質処理が行われている。主として帯電を制御するためには、樹脂による被覆が行われる。
【０００８】
通常、キャリアを樹脂で被覆する方法としては、溶剤に溶解した樹脂で被覆する湿式コート方法や、気相中において熱と衝撃力により樹脂粒子で被覆する乾式コート方法が用いられる。
【０００９】
多くの場合、キャリアの樹脂被覆は湿式法で行われ、具体的には浸漬コーティング法や流動層スプレーコーティング法が挙げられる。
【００１０】
浸漬コーティング法は、被覆用樹脂を溶解した塗布液中に、磁性母粒子を浸漬して被覆処理し、次いで乾燥させる方法であるが、樹脂溶液中に磁性母粒子を直接浸漬するため、粒子の凝集が生じやすく、被覆キャリアの収率が大幅に低下する。
【００１１】
流動層スプレーコーティング法は、被覆用樹脂を溶解した塗布液を、流動層（気相）に浮遊する磁性母粒子の表面にスプレー塗布し、次いで乾燥させる方法であるが、溶剤を用いるために、粒子相互の付着によりキャリアの凝集が生じやすく、キャリアの収率が低い。また、乾燥工程が必要なため、製造に要する時間が長く、生産性が低いという問題がある。またこの方法では、樹脂被覆層を厚くするとキャリアがさらに凝集し、収率がより低下するため、膜厚を薄くせざるを得ない。そのためこのようなキャリアは、長期使用により樹脂被覆層が劣化した場合、磁性母粒子が露出し、トナーに対する帯電付与能力が低下することが懸念される。
【００１２】
これらの湿式法には、被覆用樹脂を溶解する溶剤を大量に使う必要があり、環境負荷が高いという問題がある。
【００１３】
これに対し、キャリアの樹脂被覆法として、溶剤を使用しない乾式法が知られている（特許文献１参照）。乾式法は、磁性母粒子の表面に樹脂微粒子を、溶媒を使用せず混合撹拌によって付着させ、付着した樹脂微粒子を機械的衝撃力により塑性変形させ延展する被覆方法である。
【００１４】
この方法によれば、キャリアの凝集が発生しにくく、たとえ膜厚を厚くした場合においても、樹脂被覆キャリアを高い収率で得ることができる。また、洗浄、乾燥などの処理が不要なため、被覆に要する時間を大幅に短縮でき、生産性が高いという利点がある。さらに、溶剤を回収あるいは燃焼するための設備が不要なため、生産コストを低減することができる。
【００１５】
しかしながら、乾式法で用いられる樹脂微粒子は、特許文献１に開示されているように、帯電能力の高いアクリル樹脂微粒子やスチレンアクリル樹脂微粒子などであり、これらの微粒子は表面エネルギーが高くなる傾向にあるため、トナー粒子によるキャリアコートの表面汚染が進行しやすく、長期にわたって使用すると、トナースペントによるキャリアのトナーに対する帯電付与能力が低下するという問題がある。また、キャリアに付着されないこれらの樹脂微粒子が浮遊したまま残ることも多く、この微粉が帯電量を低下させる要因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平２−８７１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
キャリアの樹脂被覆法として、磁性母粒子の表面に樹脂微粒子を、溶媒を使用せず混合撹拌によって付着させ、付着した樹脂微粒子を機械的衝撃力により塑性変形させ延展する乾式法を用いることができる。
【００１８】
この方法によれば、キャリアの凝集が発生しにくく、たとえ膜厚を厚くした場合においても、樹脂被覆キャリアを高い収率で得ることができる。また、洗浄、乾燥などの処理が不要なため、被覆に要する工程を減らせるという利点がある。さらに、溶剤を回収あるいは燃焼するための設備が不要なため、生産コストを低減することができる。
【００１９】
しかしながらこのような方法では、キャリアの表面に固定化されないまま残存する微粒子が多数存在し、キャリア特性の劣化を招く原因となる。また、残存微粒子をなくすための処理には長時間かかることが問題となる。このため、特許文献１に開示の方法では、被覆に用いる樹脂の特性を変えることでキャリア特性を調節する必要があり、樹脂の選択が大きく制約される。
【００２０】
本発明の目的は、湿式法の問題である、溶剤を大量に使うことによる環境負荷を低減し、乾式法で問題となる、上述のような特性劣化のないキャリア粒子、すなわち、帯電安定性に優れた樹脂層被覆キャリアの製造方法および樹脂層被覆キャリア、現像剤、現像装置ならびに画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、攪拌羽根を周設した回転盤と回転軸とを含む回転撹拌手段と、回転撹拌室および循環管を含む粉体流路とを備える製造装置を用い、粉体流路内で磁性母粒子および樹脂微粒子を撹拌して樹脂層被覆キャリアを製造する樹脂層被覆キャリアの製造方法であって、
回転撹拌手段が回転している粉体流路内に、磁性母粒子および樹脂微粒子を投入して、磁性母粒子表面に樹脂微粒子を付着させる樹脂微粒子付着工程と、
磁性母粒子および樹脂微粒子が流動している粉体流路内に、少なくとも樹脂微粒子を可塑化させる液体を、噴霧手段から噴霧ガスによって噴霧する噴霧工程と、
回転撹拌手段の回転によって磁性母粒子および樹脂微粒子を流動させ、磁性母粒子に付着した樹脂微粒子を軟化および膜化させる膜化工程とを含むことを特徴とする、樹脂層被覆キャリアの製造方法である。
【００２２】
また本発明は、粉体流路の少なくとも一部に設けられた温度調整手段により、粉体流路および回転撹拌手段の温度を調整することによって、粉体流路内の温度を所定の温度に調整することを特徴とする、樹脂層被覆キャリアの製造方法である。
【００２３】
また本発明は、粉体流路内において、磁性母粒子および樹脂微粒子を循環させ回転撹拌室に戻す循環手段を備え、回転撹拌手段により磁性母粒子および樹脂微粒子を繰り返し循環させることを特徴とする、樹脂層被覆キャリアの製造方法である。
【００２４】
また本発明は、回転撹拌手段に含まれる回転盤は、回転軸の回転に伴って回転し、
流動する磁性母粒子および樹脂微粒子を、回転している回転盤に衝突させることを特徴とする、樹脂層被覆キャリアの製造方法である。
【００２５】
また本発明は、噴霧ガスは、粉体流路内でガス化した液体と共に、粉体流路外へ排出されることを特徴とする、樹脂層被覆キャリアの製造方法である。
【００２６】
また本発明は、前記樹脂微粒子を可塑化させる液体は、少なくとも極性溶媒を含むことを特徴とする、樹脂層被覆キャリアの製造方法である。
【００２７】
また本発明は、前記樹脂微粒子を可塑化させる液体は、被覆材添加剤成分を溶解していることを特徴とする、樹脂層被覆キャリアの製造方法である。
【００２８】
また本発明は、前記添加剤成分は、極性成分を含む帯電制御剤であることを特徴とする、樹脂層被覆キャリアの製造方法である。
【００２９】
また本発明は、前記のキャリアの製造方法によって製造されることを特徴とする、樹脂層被覆キャリアである。
【００３０】
また本発明は、前記の樹脂層被覆キャリアを含むことを特徴とする現像剤である。
また本発明は、前記樹脂層被覆キャリアとトナーとから成る２成分現像剤であることを特徴とする現像剤である。
【００３１】
また本発明は、前記の現像剤を用いて、像担持体に形成される潜像を現像してトナー像を形成することを特徴とする現像装置である。
【００３２】
また本発明は、潜像が形成される像担持体と、像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、前記の現像装置とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、始めに樹脂微粒子付着工程で樹脂微粒子を解砕し磁性母粒子に付着させ、その後噴霧工程でガス化した液体を噴霧することにより樹脂を可塑化させることで、膜化工程で均一な被覆を実現できる。また、液体を噴霧ガスとして取り扱うことにより乾燥の手間を省き、より短時間で被覆が可能になる。
【００３４】
また本発明によれば、樹脂微粒子付着工程において、粉体流路内の温度上昇を抑え、樹脂微粒子を溶融させることなく流動させ、樹脂微粒子を均一に付着させることができる。また、膜化工程において、粉体流路内の温度を上昇させ、樹脂微粒子を溶解させることにより、磁性母粒子と被覆樹脂との接着性が増し、キャリアの耐久性を上げることができる。
【００３５】
また本発明によれば、磁性母粒子および樹脂微粒子を循環させることで、局所的に温度が上がることを抑え、均質な被覆状態を実現し、被覆むらによるキャリア性能の低下を防止することができる。
【００３６】
また本発明によれば、回転盤によって樹脂微粒子の膜化に必要な衝突エネルギーを与えることにより、膜化を促進し、均一な被膜層を短時間で得ることができる。
【００３７】
また本発明によれば、粉体流路内に留まるガス化した液体の濃度を調整することで、粉体の流動性が低下することを防ぎ、膜化を好適に進めることができる。
【００３８】
また本発明によれば、帯電制御剤は極性溶媒に可溶であるので、噴霧工程中に被覆膜中に取り込まれ、被覆材添加剤として機能する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態のキャリアの製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図２】本発明のキャリアの製造方法で用いるキャリアの製造装置２０１の構成を示す正面図である。
【図３】図２に示すキャリアの製造装置２０１を切断面線Ａ２００―Ａ２００からみた概略断面図である。
【図４】粉体投入部２０６および粉体回収部２０７まわりの構成を示す正面図である。
【図５】本発明の実施形態である画像形成装置１００の構成を模式的に示す断面図である。
【図６】図５に示す画像形成装置１００に備わる現像部１４を模式的に示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
１、キャリアの製造方法
図１は、本発明の実施形態に係るキャリアの製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。本発明のキャリアの製造方法は、キャリア母粒子準備工程Ｓ１と、樹脂微粒子調製工程Ｓ２と、コート材調製工程Ｓ３と、キャリア母粒子にコート材を被覆する被覆工程Ｓ４とを含む。
【００４１】
本発明の実施形態であるキャリアの製造方法は、回転撹拌装置を用いる。回転撹拌装置は、循環手段と、温度調整手段と、噴霧手段とを少なくとも備える。循環手段は、攪拌羽根を周設した回転盤と回転軸を含む回転撹拌手段と、回転撹拌室および循環管を含む粉体流路とから構成され、キャリア母粒子およびコート材を、回転撹拌手段により粉体流路内において循環させる。温度調整手段は、粉体流路の少なくとも一部に設けられ、粉体流路内および回転攪拌手段の温度を所定の温度に調整する。噴霧手段は二流体ノズルからなり、液体および気体を噴霧する。二流体ノズルは、液管と空気管とを含み、２つの管の軸が一致するよう空気管の内部に液管が挿入され、中心がずれないようそれらの管の少なくとも一部が固定されている。
【００４２】
（１）キャリア母粒子準備工程Ｓ１
キャリア母粒子準備工程Ｓ１では、樹脂層によって被覆されるべきキャリア母粒子を準備する。
【００４３】
キャリア母粒子としては、この分野で常用されるものが使用でき、例えば、鉄、銅、ニッケル、コバルトなどの磁性金属、フェライト、マグネタイトなどの磁性金属酸化物などが挙げられる。キャリア母粒子が上記のような磁性体であると、磁気ブラシ現像法に用いる現像剤に好適なキャリアが得られる。キャリア母粒子は、平均粒子径が２５〜１００μｍのものが好ましい。
【００４４】
（２）樹脂微粒子調製工程Ｓ２
樹脂微粒子調製工程Ｓ２では、乾燥した樹脂微粒子を調製する。乾燥にはどのような方法を用いてもよく、たとえば熱風受熱式乾燥、伝導伝熱式乾燥、遠赤外線乾燥、マイクロ波乾燥などの方法で乾燥樹脂微粒子を得られる。樹脂微粒子は、後の被覆工程Ｓ４において、キャリア母粒子表面に膜を形成する材料として用いられる。
【００４５】
樹脂微粒子は、たとえば、樹脂微粒子原料である樹脂をホモジナイザーなどで乳化分散させて細粒化することによって得ることができる。また樹脂のモノマー成分の重合によって得ることもできる。
【００４６】
樹脂微粒子原料として用いられる樹脂としては、熱および機械的衝撃力で変形し、付着する樹脂が好ましい。具体的には、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル系共重合体樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂などが用いられる。これらをキャリア母粒子に対して、２０重量％以下、好ましくは１０重量％以下で混合する。樹脂微粒子原料の樹脂としては、上記例示した樹脂の中でも、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体を含むことが好ましい。アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体は、軽量で高い強度を有し、安価で、粒子径の揃った材料を得やすいなど多くの利点を有する。
【００４７】
また樹脂微粒子原料として用いられる樹脂の軟化温度は、キャリアが製造される際の条件にもよるが、５０℃以上２５０℃以下であることが好ましい。このような温度範囲の樹脂を用いることにより、樹脂粒子が延展し変形して被膜を形成し、樹脂層で被覆されたキャリアが得られる。
【００４８】
樹脂微粒子の体積平均粒径は、磁性母粒子の平均粒径よりも充分に小さい必要があり、５０ｎｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以上１μｍ以下であることがさらに好ましい。樹脂微粒子の体積平均粒径が５０ｎｍ以上１μｍ以下であることにより、解砕と変形が適度に進行し、ムラの少ない樹脂被膜を形成することが可能となる。
【００４９】
樹脂微粒子には必要に応じて、導電性微粒子、帯電制御剤などを添加してもよい。
導電性微粒子としては、例えば、導電性カーボンブラック、導電性酸化チタンおよび酸化スズなどの酸化物が用いられる。少ない添加量で導電性を発現させるには、カーボンブラック等が好適であるが、カラートナーと共に用いる場合は、カーボンブラックがキャリアの被覆層から脱離する懸念がある。このような場合には、アンチモンをドープさせた導電性酸化チタンなどが用いられる。
【００５０】
帯電制御剤としては、公知のものが使用できる。例えば、トナー材料に用いられる帯電制御剤を用いることができる。
【００５１】
負帯電性を付与する帯電制御剤としては、クロムアゾ錯体染料、鉄アゾ錯体染料、コバルトアゾ錯体染料、サリチル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、ナフトール酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、ベンジル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、長鎖アルキル・カルボン酸塩、長鎖アルキル・スルフォン酸塩等が挙げられる。
【００５２】
正帯電性を付与する帯電制御剤としては、ニグロシン染料およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、四級アンモニウム塩、四級ホスフォニウム塩、四級ピリジニウム塩、グアニジン塩、アミジン塩等の誘導体等が挙げられる。
【００５３】
これらの帯電制御剤の含有量は、樹脂微粒子１００重量部に対して０重量部〜２０重量部の範囲内が好ましく、０．１重量部〜１０重量部の範囲内がより好ましい。
【００５４】
ほとんどの帯電制御剤は極性を持っており、アルコールなどの極性溶媒と相性が良いことから、これらを併用することで更なる効果が得られる場合もある。
【００５５】
（３）コート材調製工程Ｓ３
コート材調製工程Ｓ３では、上記樹脂微粒子に、導電材、帯電制御剤など各種添加剤を加えて混合し、コート材を調製する。樹脂微粒子と添加剤とは別個にキャリアの製造装置に投入してもよいが、均一性をより向上させたい場合には、予め十分に混合しておくことが望ましい。混合機として、一般に使用されるヘンシェルミキサー等を用いることができる。また、一部の極性物質は、エタノール等の極性溶媒に予め溶解させて加えてもよい。添加剤を溶解する極性溶媒としては、樹脂微粒子がほとんど溶解しないものを用いることで、キャリアの凝集を防止できる。
【００５６】
（４）被覆工程Ｓ４
＜キャリアの製造装置＞
図２は、本発明の樹脂層被覆キャリアの製造方法で用いるキャリアの製造装置２０１の構成を示す正面図である。図３は、図２に示すキャリアの製造装置２０１を切断面線Ａ２００―Ａ２００からみた概略断面図である。被覆工程Ｓ４では、たとえばキャリアの製造装置２０１を用い、キャリア母粒子準備工程Ｓ１で作製したキャリア母粒子にコート材調製工程Ｓ３で調製したコート材を付着させ、前記装置内での循環と撹拌の相乗効果による衝撃力でキャリア母粒子に樹脂膜を形成させる。
【００５７】
キャリアの製造装置２０１は回転撹拌装置であり、粉体流路２０２と、噴霧手段２０３と、回転撹拌手段２０４と、図示しない温度調整用ジャケットと、粉体投入部２０６と、粉体回収部２０７とを含んで構成される。回転撹拌手段２０４と、粉体流路２０２とは循環手段を構成する。
【００５８】
（粉体流路）
粉体流路２０２は、撹拌部２０８と、粉体流過部２０９とから構成される。撹拌部２０８は、内部空間を有する円筒形状の容器状部材である。回転撹拌室である撹拌部２０８には、開口部２１０、２１１が形成される。開口部２１０は、撹拌部２０８の軸線方向一方側の面２０８ａにおける略中央部において、撹拌部２０８の面２０８ａを含む側壁を厚み方向に貫通するように形成される。また、開口部２１１は、撹拌部２０８の前記軸線方向一方側の面２０８ａに垂直な側面２０８ｂにおいて、撹拌部２０８の側面２０８ｂを含む側壁を厚み方向に貫通するように形成される。循環管である粉体流過部２０９は、一端が開口部２１０と接続され、他端が開口部２１１と接続される。これによって撹拌部２０８の内部空間と粉体流過部２０９の内部空間とが連通され、粉体流路２０２が形成される。この粉体流路２０２を、キャリア母粒子、コート材および気体が流過する。粉体流路２０２は、キャリア母粒子およびコート材が流動する方向である粉体流動方向が一定の方向となるように設けられる。
【００５９】
粉体流路２０２内の温度は、４０℃以上に設定され、さらに好ましくは樹脂のガラス転移温度付近であり、キャリア母粒子の流動により、どの部分においてもほぼ均一となる。流路内の温度がガラス転移温度を大きく超えると、装置内で局所的な樹脂の付着が発生し易くなり、均一な被膜面の形成が阻害される。また流路内の温度がガラス転移温度より著しく低いと、膜面の形成が阻害され、コート材が剥がれる原因となる。したがって、粉体流路２０２および後述の回転撹拌手段２０４の温度を４０℃〜１５０℃程度に維持する必要があり、そのため、内径が粉体流路管の外径よりも大きい、後述の温度調整用ジャケットを、粉体流路２０２および回転撹拌手段２０４の外側の少なくとも一部に配設する。
【００６０】
（回転撹拌手段）
回転撹拌手段２０４は、回転軸部材２１８と、円盤状の回転盤２１９と、複数の撹拌羽根２２０とを含む。回転軸部材２１８は、撹拌部２０８の軸線に一致する軸線を有しかつ撹拌部２０８の軸線方向他方側の面２０８ｃに、面２０８ｃを含む側壁を厚み方向に貫通するように形成される貫通孔２２１に挿通されるように設けられ、図示しないモータによって軸線回りに回転する円柱棒状部材である。回転盤２１９は、その軸線が回転軸部材２１８の軸線に一致するように回転軸部材２１８に支持され、回転軸部材２１８の回転に伴って回転する円盤状部材である。複数の撹拌羽根２２０は、回転盤２１９の周縁部分によって支持され、回転盤２１９の回転に伴って回転する。
【００６１】
被覆工程Ｓ４において、回転撹拌手段２０４の最外周の周速度は、１０ｍ／ｓｅｃ以上に設定するのが好ましく、２０ｍ／ｓｅｃ以上に設定するのがさらに好ましい。回転撹拌手段２０４の最外周とは、回転撹拌手段２０４の回転軸部材２１８が延びる方向に垂直な方向において、回転軸部材２１８の軸線との距離がもっとも長い回転撹拌手段２０４の部分２０４ａである。回転撹拌手段２０４の最外周における周速を２０ｍ／ｓｅｃ以上に設定することにより、キャリア母粒子を孤立流動させることができる。最外周における周速度が１０ｍ／ｓｅｃ未満であると、キャリア母粒子およびコート材を孤立流動させることができないため、キャリア母粒子を樹脂膜で均一に被覆できなくなる。
【００６２】
キャリア母粒子およびコート材は、回転盤２１９表面に対して直行する方向に衝突することが好ましい。これにより、キャリア母粒子およびコート材が充分に撹拌され、キャリア母粒子がコート材でより均一に被覆されるので、被覆層が均一なキャリアの収率を向上させることができる。
【００６３】
（噴霧手段）
噴霧手段２０３は、粉体流路２０２の外壁に形成される開口に挿通されて設けられ、粉体流過部２０９において、キャリア母粒子およびコート材の流動方向における開口部２１１に最も近い側の粉体流過部に設けられる。噴霧手段２０３は、液体を貯留する液体貯留部と、キャリアガスを供給するキャリアガス供給部と、液体とキャリアガスとを混合し得られる混合物を粉体流路２０２内に存在するトナー母粒子に向けて噴射し、液体の液滴をキャリア母粒子に噴霧する二流体ノズルとを備える。二流体ノズルは、粉体流路２０２の外壁に形成される開口に挿通されて設けられる。液体は送液ポンプによって一定流量で噴霧手段２０３に送液され、噴霧手段２０３によって噴霧されガス化し、ガス化した液体がキャリア母粒子および樹脂微粒子表面に展延する。これによってコート材が可塑化する。
【００６４】
（温度調整用ジャケット）
温度調整手段である図示しない温度調整用ジャケットは、粉体流路２０２の外側の少なくとも一部に設けられ、ジャケット内部の空間に冷却媒または加温媒を通して粉体流路２０２内と回転撹拌手段２０４を所定の温度に調整する。これにより、後述の温度調整工程Ｓ４ａにおいて、粉体流路内および回転撹拌手段の外側の温度をコート材が軟化変形しない温度以下に制御することができる。また噴霧工程Ｓ４ｃおよび膜化工程Ｓ４ｄにおいて、キャリア母粒子、コート材および液体にかかる温度のばらつきを少なくし、キャリア母粒子およびコート材の安定な流動状態を保つことが可能となる。
【００６５】
通常キャリア母粒子およびコート材は、粉体流路内の内壁に何度も衝突するが、その際衝突エネルギーの一部が熱エネルギーに変換され、キャリア母粒子およびコート材に蓄積される。衝突回数の増加とともに、それらの粒子に蓄積される熱エネルギーが増加し、やがてコート材は軟化して粉体流路の内壁に付着する。温度調整用ジャケットを粉体流路２０２の外側全体に設けることにより、装置内の温度が急上昇することを防ぎ、コート材の軟化を抑制し、粉体流路２０２内壁へのキャリア母粒子およびコート材の付着を確実に防ぎ、粉体流路内が狭くなることを回避できる。その結果、キャリア母粒子がコート材で均一に被覆され、特性劣化のないキャリア粒子を高い収率で製造できる。
【００６６】
また、噴霧手段２０３より下流の粉体流過部２０９内部では、噴霧された液体が乾燥せず残存しており、温度が適正でないと乾燥速度が遅くなるため液体が滞留しやすい。これにキャリア母粒子が接触すると、粉体流路２０２内壁にキャリア母粒子が付着しやすくなり、キャリアの凝集が発生する原因となる。開口部２１０付近の内壁では、粉体流過部２０９から撹拌部２０８に流入するキャリア母粒子と、回転撹拌手段２０４により撹拌部２０８内を流動するキャリア母粒子とが衝突し、キャリア母粒子が開口部２１０付近に付着しやすい。このようなキャリア母粒子が付着しやすい部分に温度調整用ジャケットを設けることにより、粉体流路２０２内壁へのキャリア母粒子の付着をより確実に防ぐことができる。
【００６７】
（粉体投入部および粉体回収部）
粉体流路２０２の粉体流過部２０９には、粉体投入部２０６と、粉体回収部２０７とが接続される。図４は、粉体投入部２０６および粉体回収部２０７まわりの構成を示す正面図である。
【００６８】
粉体投入部２０６は、キャリア母粒子およびコート材を供給する図示しないホッパと、ホッパと粉体流路２０２とを連通する供給管２１２と、供給管２１２に設けられる電磁弁２１３とを備える。ホッパから供給されるキャリア母粒子およびコート材は、電磁弁２１３により供給管２１２内の流路が開放されている状態において、供給管２１２を介して粉体流路２０２に供給される。粉体流路２０２に供給されるキャリア母粒子およびコート材は、回転撹拌手段２０４により、一定の方向に流動する。また電磁弁２１３により供給管２１２内の流路が閉鎖されている状態においては、キャリア母粒子およびコート材は粉体流路２０２に供給されない。
【００６９】
粉体回収部２０７は、回収タンク２１５と、回収タンク２１５と粉体流路２０２とを連通する回収管２１６と、回収管２１６に設けられる電磁弁２１７とを備える。電磁弁２１７により回収管２１６内の流路が開放されている状態において、粉体流路２０２を流過するキャリア粒子は回収管２１６を介して回収タンク２１５に回収される。また電磁弁２１７により回収管２１６内の流路が閉鎖されている状態においては、粉体流路２０２を流過するキャリア粒子は回収されない。
【００７０】
上述のようなキャリアの製造装置２０１を用いる被覆工程Ｓ４は、温度調整工程Ｓ４ａと、コート材付着工程Ｓ４ｂと、噴霧工程Ｓ４ｃと、膜化工程Ｓ４ｄと、回収工程Ｓ４ｅとを含む。
【００７１】
（４）−１、温度調整工程Ｓ４ａ
温度調整工程Ｓ４ａでは、回転撹拌手段２０４を回転させながら、粉体流路２０２内および回転撹拌手段２０４を、これらの外側に配設した温度調整用ジャケットに媒体を通じて所定の温度に調整する。これにより粉体流路２０２内の温度を、後述するコート材Ｓ４ｂで投入されるコート材が配管および装置に融着しない温度以下に制御できる。
【００７２】
本工程では、粉体流路２０２内の一部だけでなく、粉体流路２０２内全体および回転撹拌手段２０４の温度が調整されることが好ましい。これにより、粉体流路の一部の温度だけが調整された場合と比べ、キャリア母粒子へのコート材の付着および膜化が円滑に進む。また、これらの粒子の粉体流路内壁面への付着を抑制できるので、粉体流路内が狭くなることを抑制できる。その結果、キャリア母粒子がコート材で均一に被覆され、膜状態や粒度分布が均一なキャリアを長時間にわたってより安定に製造することができる。
【００７３】
（４）−２、樹脂微粒子付着工程Ｓ４ｂ
樹脂微粒子付着工程Ｓ４ｂでは、回転撹拌手段が回転している状態で、粉体投入部２０６からキャリア母粒子およびコート材を粉体流路２０２に供給する。
【００７４】
粉体流路２０２に供給されたキャリア母粒子およびコート材は、回転撹拌手段２０４によって撹拌され、粉体流路２０２の粉体流過部２０９を矢符２１４方向に流動する。これにより、コート材がキャリア母粒子表面に付着する。
【００７５】
（４）−３、噴霧工程Ｓ４ｃ
噴霧工程Ｓ４ｃでは、流動状態にあるコート材に、コート材を溶解せず、可塑化させる効果のある液体を、前述の噴霧手段２０３からキャリアガスによって噴霧する。
【００７６】
噴霧された液体は、粉体流路２０２内のガス濃度が一定となるようにガス化され、ガス化した液体は貫通孔２２１を通って粉体流路外へ排出されることが好ましい。ガス化した液体の濃度を一定に保つことにより、濃度が一定に保たれていない場合と比べ液体の乾燥速度を上げることができる。よって未乾燥の液体の残存するキャリア粒子が互いに付着することを防ぎ、キャリア粒子の凝集を抑制できる。その結果、被覆層が均一なキャリアの収率をより向上できる。
【００７７】
ガス排出部２２２において濃度センサにより測定されるガス化された液体の濃度は、３％以下程度であることが好ましい。濃度が３％以下程度であると、液体の乾燥速度を充分に大きくでき、未乾燥の液体の残存するキャリア母粒子が互いに付着することを防ぎ、キャリア母粒子の凝集を抑制できる。またガス化された液体の濃度は、０．１％以上３．０％以下であることがさらに好ましい。液体濃度がこのような範囲内であると、生産性を低下させることなく、キャリア母粒子の凝集を防止できる。液体の濃度は、キャリア母粒子およびコート材の原料の種類および量によって調整する。また、キャリアの製造装置２０１のスケールにより液体の噴霧速度を変更することによっても調整できる。
【００７８】
本実施形態では、粉体流路２０２におけるキャリア母粒子およびコート材の流動速度が安定してから、噴霧を開始することが好ましい。これにより、キャリア母粒子およびコート材に液体を均一に噴霧でき、被覆層が均一なキャリアの収率を向上させることができる。
【００７９】
（キャリアガス）
キャリアガスとしては、圧縮エアなどを用いることができる。キャリアガスの流量は、液体の噴霧速度に合わせて適宜調整する。キャリアガスの好ましい流量は、液体の噴霧速度に依存し、キャリアの製造装置２０１のスケールとキャリア母粒子およびコート材の量とによって異なる。
【００８０】
噴霧手段２０３の二流体ノズルの軸線方向である液体噴霧方向と、粉体流路２０２においてキャリア母粒子およびコート材が流動する方向である粉体流動方向との成す角度θは、０°以上４５°以下であることが好ましい。θがこのような範囲内であると、液体の液滴が粉体流路２０２内壁で反跳することが防止され、樹脂膜で被覆されたキャリア母粒子の収率を一層向上させることができる。θが４５°を超えると、液体の液滴が粉体流路２０２内壁で反跳し、液体が滞留しやすくなり、キャリア粒子の凝集が発生して収率が悪化する。
【００８１】
噴霧手段２０３により噴霧した液体の拡がり角度φは、２０°以上９０°以下であることが好ましい。拡がり角度φがこの範囲から外れると、キャリア母粒子に対する液体の均一な噴霧が困難となるおそれがある。
【００８２】
本工程において、前述した構造の二流体ノズルを用いることで、循環風、ならびに循環しているキャリア母粒子およびコート材が二流体ノズルに衝突しても、液管および空気管の中心がずれることを防止できる。これにより、空気管先端の断面において、噴霧されるキャリアガスの単位面積当たりの量が一定となり、噴霧される液体の方向および噴霧量を一定に保ち、噴霧状態を安定に維持することができる。したがって、粉体流路内の液体濃度を一定に保ち、膜状態や粒度分布が均一なキャリアを長時間にわたり安定に製造することができる。
【００８３】
（４）−４、膜化工程Ｓ４ｄ
膜化工程Ｓ４ｄでは、コート材が軟化し膜化するまで、所定の温度で回転撹拌手段２０４の回転を続けキャリア母粒子およびコート材を流動させ、キャリア母粒子をコート材で被覆する。
【００８４】
（４）−５、回収工程Ｓ４ｅ
回収工程Ｓ４ｅでは、噴霧手段からの液体噴霧と回転撹拌手段２０４の回転を停止し、粉体回収部２０７から樹脂層被覆キャリアを装置外に排出し、回収する。
【００８５】
このようなキャリアの製造装置２０１としては、上記の構成に限定されることなく、種々の変更が可能である。たとえば、温度調整用ジャケットは粉体流過部２０９と撹拌部２０８との外側の全面に設けられてもよく、粉体流過部２０８または撹拌部２０８の外側の一部に設けられてもよい。粉体流過部２０９と撹拌部２０８との外側の全面に温度調整用ジャケットが設けた場合、キャリア母粒子の粉体流路２０２内壁への付着をより確実に防ぐことができる。
【００８６】
また、キャリアの製造装置は、市販の撹拌装置と噴霧手段とを組合せて構成することもできる。粉体流路および回転撹拌手段を備える市販の撹拌装置としては、たとえば、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）などが挙げられる。このような撹拌装置内に液体噴霧ユニットを取付けることによって、この撹拌装置を本発明のキャリアの製造に用いるキャリアの製造装置として用いることができる。
【００８７】
２、キャリア
本発明の実施形態であるキャリアは、上記のキャリアの製造方法で製造される。上記のキャリアの製造方法によって得られるキャリアは、被覆材料の被覆量が均一であるので、個々のキャリア粒子間における帯電特性などのキャリア特性が均一となる。したがってこのようなキャリアを含むトナーを画像形成に用いると、高精細で、濃度むらのない画質の良好な画像を得られる。
【００８８】
キャリアの形状は、球形または扁平形状が好ましい。キャリアの粒径は特に制限されないが、高画質化を考慮すると、好ましくは１０〜１００μｍ、さらに好ましくは２０〜５０μｍである。
【００８９】
キャリアの体積抵抗率は、好ましくは１０８Ω・ｃｍ以上、さらに好ましくは１０１２Ω・ｃｍ以上である。体積抵抗率は、キャリアを０．５０ｃｍ２の断面積を有する容器に入れてタッピングした後、容器内に詰められた粒子に１ｋｇ／ｃｍ２の荷重を掛け、荷重と底面電極との間に１０００Ｖ／ｃｍの電界が生ずる電圧を印加したときの電流値から得られる値である。抵抗率が低いと、現像スリーブにバイアス電圧を印加した場合にキャリアが帯電し、感光体にキャリア粒子が付着し易く、またバイアス電圧のブレークダウンが起こり易くなる。
【００９０】
キャリアの磁化強さ（最大磁化）は、好ましくは１０〜６０ｅｍｕ／ｇ、さらに好ましくは１５〜４０ｅｍｕ／ｇである。一般的な現像ローラの磁束密度条件下では、１０ｅｍｕ／ｇ未満であると磁気的な束縛力が働かず、キャリア飛散の原因となるおそれがある。また磁化強さが６０ｅｍｕ／ｇを超えると、非接触現像ではキャリアの穂立ちが高くなり過ぎ、像担持体とトナーの非接触状態を保つことが困難になる。また接触現像ではトナー像に掃き目が現れ易くなるおそれがある。
【００９１】
３、現像剤
本発明の樹脂層被覆キャリアは、トナーと混合して２成分現像剤として使用される。本発明のキャリアは、個々のキャリア粒子間における帯電特性などのキャリア特性が均一であるので、トナー特性が均一な現像剤となり、高精細で、濃度むらのない良好な画質の画像を安定して形成することができる。
【００９２】
＜トナー＞
トナーは、特に限定されず、公知のトナーを使用できる。トナーは、着色樹脂粒子と、必要に応じて着色樹脂粒子の表面に付着する外添剤とを含み、たとえば、これらをヘンシェルミキサのような気流混合機を用いて混合する、すなわち外添処理することによって作製できる。
【００９３】
（着色樹脂粒子）
着色樹脂粒子は、混練粉砕法や重合法等、公知の方法によって作製できる。
【００９４】
混練粉砕法による着色樹脂粒子の作製では、バインダー樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤、ならびにその他の添加剤を、ヘンシェルミキサ、スーパーミキサ、メカノミル、Ｑ型ミキサ等の混合機により混合する。この原料混合物を、２軸混練機、１軸混練機等の混練機により、温度１００〜１８０℃で溶融混練し、得られた混練物を冷却固化し、固化物をジェットミルのようなエア式粉砕機により粉砕する。このようにして得られた粉砕物を、必要に応じて分級等、粒度調整し、着色樹脂粒子を得る。
【００９５】
バインダー樹脂としては、公知のスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。この中でも線形又は非線形のポリエステル樹脂が特に好ましい。ポリエステル樹脂は、トナーの機械的強度（微粉が発生しにくい）、定着性（定着後に紙から剥離しにくい）、および耐ホットオフセット性を同時に向上させる点で優れている。
【００９６】
ポリエステル樹脂は、２価以上の多価アルコールと多塩基酸とからなる単量体組成物を重合することにより得られる。
【００９７】
２価のアルコールとしては、例えば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−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等のジオール類、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ルＡ等のビスフェノールＡアルキレンオキシド付加物、その他を挙げることができる。
【００９８】
２価の多塩基酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、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、アゼライン酸、マロン酸、これらの酸の無水物や低級アルキルエステル、又はｎ−ドデセニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸等のアルケニルコハク酸類もしくはアルキルコハク酸類を挙げることができる。
【００９９】
また、必要に応じて、単量体組成物中に３価以上の多価アルコールあるいは多塩基酸を添加してもよい。
【０１００】
３価以上の多価アルコールとしては、例えばソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、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、その他を挙げることができる。
【０１０１】
３価以上の多塩基酸としては、例えば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、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、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、１，２，５−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、およびこれらの無水物等を挙げることができる。
【０１０２】
着色剤としては、トナーに一般に用いられている公知の顔料や染料を使用できる。
黒色の着色剤としては、たとえば、カーボンブラックやマグネタイト等を使用できる。
【０１０３】
黄色の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９８等のアセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７等のアセト酢酸アリールアミド系ジスアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５５等の縮合モノアゾ系黄色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８５等のその他黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー１９、Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー７７、Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー７９、Ｃ．Ｉ．ディスパース・イエロー１６４等の黄色染料等を使用できる。
【０１０４】
赤色の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４９：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド８１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１４６、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２３８；Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１９等の赤色もしくは紅色顔料；Ｃ．Ｉ．ソルベント・レッド４９、Ｃ．Ｉ．ソルベント・レッド５２、Ｃ．Ｉ．ソルベント・レッド５８、Ｃ．Ｉ．ソルベント・レッド８等の赤色系染料等を使用できる。
【０１０５】
青色の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：４等の銅フタロシアニンおよびその誘導体の青色系染顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン３６（フタロシアニン・グリーン）等の緑色顔料等を使用できる。
【０１０６】
着色剤の含有量としては、バインダー樹脂１００重量部に対して１〜１５重量部程度であることが好ましく、より好適には２〜１０重量部の範囲である。
【０１０７】
帯電制御剤としては、公知のものが使用できる。
負帯電性を付与する帯電制御剤としては、クロムアゾ錯体染料、鉄アゾ錯体染料、コバルトアゾ錯体染料、サリチル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、ナフトール酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、ベンジル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、長鎖アルキル・カルボン酸塩、長鎖アルキル・スルフォン酸塩等が挙げられる。
【０１０８】
正帯電性を付与する帯電制御剤としては、ニグロシン染料およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、四級アンモニウム塩、四級ホスフォニウム塩、四級ピリジニウム塩、グアニジン塩、アミジン塩等の誘導体等が挙げられる。
【０１０９】
これらの帯電制御剤の含有量は、バインダー樹脂１００重量部に対して０．１重量部〜２０重量部の範囲内が好ましく、０．５重量部〜１０重量部の範囲内がより好ましい。
【０１１０】
離型剤としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成ワックスやパラフィンワックスおよびその誘導体、マイクロクリスタリンワックスおよびその誘導体等の石油系ワックスおよびその変成ワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の植物系ワックス等が挙げられる。これらの離型剤をトナー中に含有させることにより、定着ローラあるいは定着ベルトに対するトナーの離型性を高めることができ、トナー定着時の高温・低温オフセットを防止できる。離型剤の添加量は特に制限されないが、一般的には、バインダー樹脂１００重量部に対して１重量部以上５重量部以下である。
【０１１１】
着色樹脂粒子の体積平均粒径は、５〜７μｍの範囲内が好ましい。この範囲内であれば、ドット再現性に優れ、カブリやトナー飛散の少ない、高画質の画像が得られる。
【０１１２】
（外添剤）
外添剤は、トナーの凝集を防ぎ、感光体ドラムから記録媒体へのトナーの転写効率の低下を防ぐために、トナーに含まれていることが好ましい。
【０１１３】
外添剤としては、平均粒径が７〜１００ｎｍの、シリカ、酸化チタン、アルミナ等からなる無機粒子が使用できる。また、これらの無機粒子に、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコンオイルで表面処理することによって疎水性を付与してもよい。疎水性を付与された無機粒子は、高湿下において電気抵抗や帯電量の低下が少なくなる。特に、シランカップリング剤としてヘキサメチルジシラザンを用いて、表面にトリメチルシリル基を導入したシリカ粒子は、疎水性や絶縁性に優れる。このようなシリカ粒子を外添したトナーは、高湿環境下においても、優れた帯電性を維持できる。
【０１１４】
外添剤としては、たとえば、日本アエロジル株式会社製アエロジル５０（個数平均粒径約３０ｎｍ）、アエロジル９０（個数平均粒径約３０ｎｍ）、アエロジル１３０（個数平均粒径約１６ｎｍ）、アエロジル２００（個数平均粒径約１２ｎｍ）、アエロジル３００（個数平均粒径約７ｎｍ）、アエロジル３８０（個数平均粒径約７ｎｍ）、西独デグサ社製アルミナムオキサイドＣ（個数平均粒径約１３ｎｍ）、チタニウムオキサイドＰ−２５（個数平均粒径約２１ｎｍ）、ＭＯＸ１７０（個数平均粒径約１５ｎｍ）、石原産業株式会社製ＴＴＯ−５１（個数平均粒径約２０ｎｍ）、ＴＴＯ−５５（個数平均粒径約４０ｎｍ）、キャボット社製シリカ（個数平均粒径約１１５ｎｍ）、（個数平均粒径約８５ｎｍ）、信越化学工業株式会社製シリカＸ−２４（個数平均粒径約１１０ｎｍ）などが挙げられる。
【０１１５】
外添剤の添加量は、０．２〜３重量％が好ましい。０．２重量％未満では、トナーに十分な流動性を付与できないことがあり、また、３重量％を超えると、トナーの定着性が低下することがある。
【０１１６】
２成分現像剤におけるトナーとキャリアとの使用割合は特に制限されず、トナーおよびキャリアの種類に応じて適宜選択できるが、樹脂層被覆キャリア（密度５〜８ｇ／ｃｍ２）の場合は、現像剤中に、トナーが現像剤全量の２〜３０重量％、好ましくは２〜２０重量％含まれるように、トナーを用いればよい。また２成分現像剤において、トナーによるキャリアの被覆率は、４０〜８０％であることが好ましい。
【０１１７】
４、画像形成装置
図５は、本発明の実施形態である画像形成装置１００の構成を示す。画像形成装置１００は、複写機能、プリンタ機能およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録媒体にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。すなわち、画像形成装置１００は、コピアモード（複写モード）、プリンタモードおよびＦＡＸモードという３種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録記憶媒体またはメモリ装置を用いた外部機器からの印刷ジョブの受信などに応じ、図示しない制御部により、印刷モードが選択される。
【０１１８】
画像形成装置１００は、像担持体である感光体ドラム１１と、画像形成部２と、転写手段３と、定着手段４と、記録媒体供給手段５と、排出手段６とを含む。画像形成部２を構成する各部材および転写手段３に含まれる一部の部材は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｂ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。ここでは、各色に応じて４つずつ設けられる各部材は、各色を表すアルファベットを参照符号の末尾に付して区別し、総称する場合は参照符号のみで表す。
【０１１９】
感光体ドラム１１は、図示しない回転駆動手段によって、軸線回りに回転可能となるよう設けられ、その表面に静電潜像が形成されるローラ状部材である。感光体ドラム１１の回転駆動手段は、中央処理装置（Central Processing Unit；ＣＰＵ）による制御手段で制御される。感光体ドラム１１は、図示しない導電性基体と、導電性基体の表面に形成される図示しない感光層とを含む。
【０１２０】
導電性基体は種々の形状をとることができ、たとえば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などが挙げられる。これらの中でも円筒状が好ましい。導電性基体は導電性材料によって形成される。
【０１２１】
導電性材料としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、アルミニウム、銅、真鍮、亜鉛、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、モリブデン、バナジウム、インジウム、チタン、金、白金などの金属、これらの２種以上の合金、合成樹脂フィルム、金属フィルムまたは紙などのフィルム状基体にアルミニウム、アルミニウム合金、酸化錫、金および酸化インジウムなどの１種または２種以上から成る導電性層を形成させた導電性フィルム、ならびに導電性粒子および／または導電性ポリマーを含有する樹脂組成物などが挙げられる。導電性フィルムに用いられるフィルム状基体としては、合成樹脂フィルムが好ましく、ポリエステルフィルムが特に好ましい。また、導電性フィルムにおける導電性層の形成方法としては、蒸着、塗布などが好ましい。
【０１２２】
感光層は、たとえば、導電性基体の表面に電荷発生層に電荷輸送層を積層して形成する。その際、導電性基体と電荷発生層または電荷輸送層との間に下引き層を設けるのが好ましい。下引き層は導電性基体の表面に存在する傷および凹凸を被覆し、感光層表面を平滑化する。これにより、反復使用時における感光層の帯電性の劣化が防止でき、低温および／または低湿環境下における感光層の帯電特性が向上する。また感光層は、最上層に感光体表面保護層を設け、耐久性の大きい三層構造をとっても良い。
【０１２３】
電荷発生層は、光照射により電荷を発生する電荷発生物質を主成分とし、公知の結着樹脂、可塑剤、増感剤などを含有する。電荷発生物質としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ペリレンイミド、ペリレン酸無水物などのペリレン系顔料、キナクリドン、アントラキノンなどの多環キノン系顔料、金属および無金属フタロシアニン、ハロゲン化無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、スクエアリウム色素、アズレニウム色素、チアピリリウム色素、カルバゾール骨格、スチリルスチルベン骨格、トリフェニルアミン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、オキサジアゾール骨格、フルオレノン骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾール骨格またはジスチリルカルバゾール骨格などを有するアゾ顔料などが挙げられる。これらの中でもフタロシアニン系顔料、アゾ顔料が好ましく、フタロシアニン系顔料の中でも無金属フタロシアニン顔料、オキソチタニルフタロシアニン顔料が好ましく、アゾ顔料の中でもフローレン環および／またはフルオレノン環を含有するビスアゾ顔料、芳香族アミンからなるビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料などが好ましい。これらは高い電荷発生能を有し、高感度の感光層を得るのに適する。電荷発生物質は１種を単独で使用でき、または２種以上を併用できる。
【０１２４】
電荷発生物質の含有量は特に制限はないが、電荷発生層中の結着樹脂１００重量部に対し、好ましくは５重量部以上５００重量部以下、さらに好ましくは１０重量部以上２００重量部以下である。電荷発生層用の結着樹脂としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリアミド、ポリエステルなどが挙げられる。結着樹脂は１種を単独で使用でき、または２種以上を併用できる。
【０１２５】
電荷発生層は、前述した成分（電荷発生物質、結着樹脂、必要に応じて可塑剤、増感剤など）を含む電荷発生層塗液を調製し、これを導電性基体表面に塗布し、乾燥させることで形成できる。電荷発生層塗液を調製する際、各成分は適切な有機溶媒に溶解または分散する。このようにして形成される電荷発生層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは０．０５μｍ以上５μｍ以下、さらに好ましくは０．１μｍ以上２．５μｍ以下である。
【０１２６】
電荷発生層の上に積層される電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂を主成分とし、必要に応じて公知の酸化防止剤、可塑剤、増感剤、潤滑剤などを含有する。電荷輸送物質は、電荷発生物質から発生する電荷を受け入れて輸送する能力を有するもので、この分野で常用されるものを使用できる。たとえば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒ縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）アントラセン、１，１−ビス（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、ピラゾリン誘導体、フェニルヒドラゾン類、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルアミン系化合物、テトラフェニルジアミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、スチルベン系化合物、３−メチル−２−ベンゾチアゾリン環を有するアジン化合物などの電子供与性物質、フルオレノン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インデノチオフェン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体、インデノピリジン誘導体、チオキサントン誘導体、ベンゾ［ｃ］シンノリン誘導体、フェナジンオキサイド誘導体、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、プロマニル、クロラニル、ベンゾキノンなどの電子受容性物質などが挙げられる。
【０１２７】
電荷輸送物質は１種を単独で使用でき、または２種以上を併用できる。電荷輸送物質の含有量は特に制限されないが、好ましくは電荷輸送層中の結着樹脂１００重量部に対して１０重量部以上３００重量部以下、さらに好ましくは３０重量部以上１５０重量部以下である。
【０１２８】
電荷輸送層用の結着樹脂としては、この分野で常用されかつ電荷輸送物質を均一に分散できるものを使用でき、たとえば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリエステル、ポリケトン、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、およびこれらの共重合樹脂などが挙げられる。これらの中でも、成膜性、得られる電荷輸送層の耐摩耗性、電気特性などを考慮すると、ビスフェノールＺをモノマー成分として含有するポリカーボネート（以後「ビスフェノールＺ型ポリカーボネート」と称す）、ビスフェノールＺ型ポリカーボネートと他のポリカーボネートとの混合物が好ましい。結着樹脂は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【０１２９】
電荷輸送層には、電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着樹脂と共に、酸化防止剤が含まれるのが好ましい。酸化防止剤としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ビタミンＥ、ハイドロキノン、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびその誘導体、有機硫黄化合物、ならびに有機燐化合物などが挙げられる。酸化防止剤は１種を単独で使用でき、または２種以上を併用できる。酸化防止剤の含有量は特に制限されないが、電荷輸送層全成分の０．０１重量％以上１０重量％以下、好ましくは０．０５重量％以上５重量％以下である。
【０１３０】
電荷輸送層は、前述した成分（電荷輸送物質、結着樹脂、必要に応じて酸化剤、可塑剤、増感剤など）を含む電荷輸送層塗液を調製し、これを電荷発生層表面に塗布し、乾燥させることで形成できる。電荷輸送層塗液を調製する際、各成分は適切な有機溶媒に溶解または分散する。このようにして形成される電荷輸送層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下、さらに好ましくは１５μｍ以上４０μｍ以下である。
【０１３１】
また、１つの層に電荷発生物質と電荷輸送物質とが共存する感光層を形成することもできる。その場合、電荷発生物質および電荷輸送物質の種類、含有量、結着樹脂の種類、その他の添加剤などは、電荷発生層および電荷輸送層を別々に形成する場合と同様でよい。
【０１３２】
本実施の形態では、前述したような、電荷発生物質および電荷輸送物質を成分とする有機感光層から成る感光体ドラムを用いるが、シリコンなどを成分とする無機感光層から成る感光体ドラムも使用できる。
【０１３３】
画像形成部２は、帯電装置１２と、露光ユニット１３と、現像部１４と、クリーニングユニット１５とを含む。帯電装置１２および露光ユニット１３は、潜像形成手段として機能する。帯電装置１２、現像部１４およびクリーニングユニット１５は、感光体ドラム１１まわりに、この順序で配置される。帯電装置１２は、現像部１４およびクリーニングユニット１５よりも鉛直方向下方に配置される。
【０１３４】
画像形成部２によって、帯電装置１２により均一な帯電状態にある感光体ドラム１１の表面に、露光ユニット１３から画像情報に応じた光を照射して静電潜像を形成し、これに現像部１４からトナーを供給することでトナー像を形成させる。このトナー像を中間転写ベルト２５に転写後、感光体ドラム１１表面に残留するトナーをクリーニングユニット１５で除去する。この一連のトナー像形成動作が繰り返し実行される。
【０１３５】
帯電装置１２は、感光体ドラム１１表面を所定の極性および電位に帯電させる装置である。帯電装置１２には、帯電ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器、鋸歯型帯電器、イオン発生装置などを使用できる。本実施の形態では、帯電装置１２は感光体ドラム１１を臨み、ドラムの長手方向に沿ってドラム表面から間隙を有して配置されるが、それに限定されない。たとえば、帯電装置１２として帯電ローラを用い、帯電ローラと感光体ドラムとが圧接するように帯電ローラを配置しても良く、帯電ブラシ、磁気ブラシなどの接触帯電方式の帯電器を用いてもよい。
【０１３６】
露光ユニット１３は、出射される各色の光が、帯電装置１２と現像部１４との間を通過して感光体ドラム１１の表面に照射されるように配置される。露光ユニット１３には、たとえば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニットを使用できる。他にもＬＥＤアレイ、または液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットを用いてもよい。
【０１３７】
図６は、図５に示す画像形成装置１００に備わる現像部１４を模式的に示す概略図である。現像部１４は、現像槽２０とトナーホッパ２１とを含む。
【０１３８】
現像槽２０は感光体ドラム１１表面を臨むように配置され、ドラム表面に形成される静電潜像にトナーを供給する容器状部材である。現像槽２０は、その内部空間にトナーを収容し、かつ現像ローラ５０、供給ローラ５１、撹拌ローラ５２などのローラ部材を収容し回転自在に支持する。また、ローラ状部材の代わりにスクリュー部材を収容してもよい。本実施形態の現像部１４は、トナーとして、前述の実施の一形態のトナーを現像槽２０に収容する。
【０１３９】
現像槽２０の感光体ドラム１１を臨む側面には開口部５３が形成され、この開口部５３を介して感光体ドラム１１に対向する位置に現像ローラ５０が設けられる。現像ローラ５０は、感光体ドラム１１との圧接部または最近接部において感光体表面の静電潜像にトナーを供給するローラ状部材である。トナー供給の際、現像ローラ５０表面にトナーの帯電電位とは逆極性の電位が現像バイアス電圧（以下、単に「現像バイアス」とする）として印加される。これによって、ローラ表面のトナーが静電潜像に円滑に供給される。さらに、現像バイアス値を変更することにより、静電潜像に供給されるトナー量、すなわち静電潜像のトナー付着量を制御できる。
【０１４０】
供給ローラ５１は現像ローラ５０を臨んで回転駆動可能に設けられるローラ状部材であり、現像ローラ５０周辺にトナーを供給する。撹拌ローラ５２は供給ローラ５１を臨んで回転可能となるよう設けられるローラ状部材であり、トナーホッパ２１から現像槽２０内に新たに供給されるトナーを供給ローラ５１周辺に送給する。トナーホッパ２１は、その鉛直方向下部に設けられるトナー補給口５４と、現像槽２０の鉛直方向上部に設けられるトナー受入口５５とが連通するよう設けられ、現像槽２０のトナー消費状況に応じトナーを補給する。また現像部１４は、トナーホッパ２１を用いず、各色トナーカートリッジから直接トナーを補給するよう構成してもよい。
【０１４１】
以上のように、現像部１４では、本発明の現像剤を用いて潜像を現像するので、感光体ドラム１１上に高精細なトナー像を安定して形成でき、これにより高画質の画像を安定して形成できる。
【０１４２】
クリーニングユニット１５は、現像部１４により感光体ドラム１１表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写後に、ドラム表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム１１の表面を清浄化する。クリーニングユニット１５には、たとえば、クリーニングブレードなどの板状部材が用いられる。本実施形態の画像形成装置においては、感光体ドラム１１として、有機感光体が用いられる。有機感光体ドラムの表面は樹脂成分が主体であるため、帯電装置のコロナ放電によって発生するオゾンが化学的に作用し、表面の劣化が進行しやすい。しかし、劣化した表面部分はクリーニングユニット１５による擦過作用のため摩耗し、徐々にではあるが確実に除去される。したがって、オゾンなどによる表面劣化の問題が解消され、長期間にわたって、帯電電位を安定に維持できる。本実施の形態ではクリーニングユニット１５を設けるが、クリーニングユニット１５は特に設けなくてもよい。
【０１４３】
転写手段３は、感光体ドラム１１の上方に配置され、中間転写ベルト２５と、駆動ローラ２６と、従動ローラ２７と、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの各色の画像情報にそれぞれ対応する４つの中間転写ローラ２８（ｂ，ｃ，ｍ，ｙ）と、転写ベルトクリーニングユニット２９、転写ローラ３０とを含む。
【０１４４】
転写手段３によって、感光体ドラム１１と中間転写ローラ２８との圧接部において感光体ドラム１１から中間転写ベルト２５に転写されるトナー像が、転写ニップ部に搬送され、記録媒体に転写される。
【０１４５】
中間転写ベルト２５は、駆動ローラ２６と従動ローラ２７とに張架され、ループ状の移動経路を形成する無端ベルト状部材であり、矢符Ｂの方向に回転する。駆動ローラ２６は図示しない駆動手段により、その軸線回りに回転可能となるよう設けられ、その回転によって、中間転写ベルト２５を矢符Ｂ方向へ回転させる。従動ローラ２７は駆動ローラ２６の回転に従動回転可能となるよう設けられ、中間転写ベルト２５が弛まないように一定の張力を付与する。中間転写ローラ２８は、中間転写ベルト２５を介して感光体ドラム１１に圧接し、かつ図示しない駆動手段によってその軸線回りに回転可能となるよう設けられる。また、中間転写ローラ２８には、前述のように転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム１１表面のトナー像を中間転写ベルト２５に転写する。
【０１４６】
中間転写ベルト２５が、接触しながら感光体ドラム１１を通過する際、中間転写ローラ２８から、ドラム表面のトナーの帯電極性とは逆極性の電位が転写バイアスとして印加され、トナー像が感光体ドラム１１表面から中間転写ベルト２５上へ転写される。転写されたトナー像は、中間転写ベルト２５の矢符Ｂ方向への回転によって転写ニップ部に搬送され、そこで記録媒体に転写される。フルカラー画像の場合、各感光体ドラム１１で形成される各色のトナー画像が、中間転写ベルト２５に順次重ねて転写されることによって、フルカラートナー像が形成される。
【０１４７】
転写ベルトクリーニングユニット２９は、中間転写ベルト２５を介して従動ローラ２７に対向し、中間転写ベルト２５の外周面に接触するように設けられる。感光体ドラム１１との接触によって中間転写ベルト２５に付着するトナーは、記録媒体を汚染する原因となるので、転写ベルトクリーニングユニット２９が中間転写ベルト２５表面のトナーを除去し回収する。
【０１４８】
転写ローラ３０は、中間転写ベルト２５を介して駆動ローラ２６に圧接し、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転可能となるよう設けられる。転写ローラ３０と駆動ローラ２６との圧接部、すなわち転写ニップ部において、中間転写ベルト２５に担持され、搬送されるトナー像が、後述する記録媒体供給手段５から送給される記録媒体に転写される。トナー像を転写された記録媒体は、定着手段４に送給される。
【０１４９】
定着手段４は、転写手段３よりも記録媒体の搬送方向下流側に設けられ、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とを含む。定着手段４によって、転写手段３においてトナー像の転写された記録媒体が、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とに挟持され定着ニップ部を通過する際、トナー像が加熱、押圧されることにより記録媒体に定着され、画像が形成される。
【０１５０】
定着ローラ３１は図示しない駆動手段によって回転可能となるよう設けられ、トナーを加熱し溶融することにより、記録媒体に担持される未定着トナー像を定着させる。
【０１５１】
定着ローラ３１の内部には図示しない加熱手段が設けられており、ローラ表面が所定の温度（以後「加熱温度」ともいう）となるよう定着ローラ３１を加熱する。加熱手段には、たとえば、ヒータ、ハロゲンランプなどを使用できる。加熱手段は、後述する定着条件制御手段によって制御される。定着ローラ３１の表面近傍には図示しない温度検知センサが設けられ、ローラの表面温度を検知する。温度検知センサによる検知結果は、後述する制御手段の記憶部に書き込まれる。
【０１５２】
加圧ローラ３２は定着ローラ３１に圧接するように設けられ、定着ローラ３１の回転に従動回転可能となるよう支持される。定着ローラ３１からの熱によってトナーが溶融しトナー像が記録媒体に定着する際、加圧ローラ３２はトナーと記録媒体とを押圧し、トナー像の記録媒体への定着を補助する。定着ローラ３１と加圧ローラ３２との圧接部が定着ニップ部である。
【０１５３】
記録媒体供給手段５は、自動給紙トレイ３５と、ピックアップローラ３６と、搬送ローラ３７と、レジストローラ３８と、手差給紙トレイ３９とを含む。記録媒体供給手段５によって、自動給紙トレイ３５または手差給紙トレイ３９から１枚ずつ供給される記録媒体が、中間転写ベルト２５に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給される。
【０１５４】
自動給紙トレイ３５は画像形成装置１００の鉛直方向下部に設けられ、記録媒体を貯留する容器状部材である。記録媒体には、たとえば普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。ピックアップローラ３６は、自動給紙トレイ３５に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路ａ１に送給する。搬送ローラ３７は互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、記録媒体をレジストローラ３８に向けて搬送する。レジストローラ３８は互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、中間転写ベルト２５に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、搬送ローラ３７から送給される記録媒体を、転写ニップ部に送給する。
【０１５５】
手差給紙トレイ３９は、手動動作によって記録媒体を画像形成装置１００内に取り込む装置であり、手差給紙トレイ３９から取り込まれる記録媒体は、搬送ローラ３７によって用紙搬送路ａ２内を通過し、レジストローラ３８に送給される。
【０１５６】
排出手段６は、搬送ローラ３７と、排出ローラ４０と、排出トレイ４１とを含む。搬送ローラ３７は、用紙搬送方向において定着ニップ部よりも下流側に設けられ、定着手段４によって画像が定着された記録媒体を排出ローラ４０に向けて搬送する。排出ローラ４０は、画像が定着された記録媒体を、画像形成装置１００の鉛直方向上面に設けられる排出トレイ４１に排出する。排出トレイ４１は、画像が定着された記録媒体を貯留する。
【０１５７】
画像形成装置１００は、図示しない制御手段を含む。制御手段は、たとえば、画像形成装置１００の内部空間における上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。
【０１５８】
記憶部には、画像形成装置１００の上面に配置される図示しない操作パネルを介する各種設定値、画像形成装置１００内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、および外部機器からの画像情報などが入力される。また、各種手段を実行するプログラムが書き込まれる。各種手段とは、たとえば、記録媒体判定手段、付着量制御手段、定着条件制御手段などである。記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）およびハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能で、かつ画像形成装置１００に電気的に接続可能な電気・電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビ、ビデオレコーダ、ＤＶＤレコーダ、ＨＤ  ＤＶＤ、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。
【０１５９】
演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）および各種手段のプログラムを取り出し、各種判定を行う。
【０１６０】
制御部は、演算部の判定結果に応じて該当装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。制御部および演算部は中央処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御手段は、前述の処理回路とともに主電源を含み、電源は制御手段だけでなく、画像形成装置１００内部における各装置にも電力を供給する。
【０１６１】
このような画像形成装置１００で画像を形成することによって、高精細で濃度むらのない良好な高画質画像を安定して形成することができる。
【実施例】
【０１６２】
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。以下において、「部」および「％」は特に断らない限りそれぞれ「重量部」および「重量％」を意味する。実施例および比較例における樹脂微粒子のガラス転移温度、軟化温度、樹脂微粒子の体積平均粒径は、以下のようにして測定した。
【０１６３】
［樹脂微粒子のガラス転移温度］
示差走査熱量計（商品名：ＤＳＣ２２０、セイコー電子工業株式会社製）を用い、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７１２１−１９８７に準じ、試料１ｇを昇温速度毎分１０℃で加熱してＤＳＣ曲線を測定した。得られたＤＳＣ曲線のガラス転移に相当する吸熱ピークの高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ピークの立ち上がり部分から頂点までの曲線に対して勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度をガラス転移温度（Ｔｇ）として求めた。
【０１６４】
［樹脂微粒子の軟化温度］
流動特性評価装置（商品名：フローテスターＣＦＴ−１００Ｃ、株式会社島津製作所製）において、荷重２０ｋｇｆ／ｃｍ２（９．８×１０５Ｐａ）を与えて試料１ｇがダイ（ノズル口径１ｍｍ、長さ１ｍｍ）から押出されるように設定し、昇温速度毎分６℃で加熱し、ダイから試料の半分量が流出したときの温度を求め、軟化温度（Ｔｍ）とした。
【０１６５】
［体積平均粒径］
電解液（商品名：ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ、ベックマン・コールター社製）５０ｍｌに、試料２０ｍｇおよびアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム１ｍｌを加え、超音波分散器（商品名：卓上型２周波超音波洗浄器ＶＳ−Ｄ１００、アズワン株式会社製）によって超音波周波数２０ｋＨｚで３分間分散処理して測定用試料を調製した。この測定用試料について、粒度分布測定装置（商品名：Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ３、ベックマン・コールター社製）を用い、アパーチャ径：１００μｍ、測定粒子数：５００００カウントの条件下に測定を行い、試料粒子の体積粒度分布から体積平均粒径を求めた。
【０１６６】
（実施例１）
〔キャリア母粒子準備工程Ｓ１〕
キャリア母粒子にはＭｎ−Ｍｇ系フェライト（同和鉄粉工業株式会社製、飽和磁化６５ｅｍｕ／ｇ、平均粒径φ４０μｍ）を用いた。
【０１６７】
〔樹脂微粒子調製工程Ｓ２〕
スチレンとアクリル酸ブチルとを重合したものを凍結乾燥し、樹脂微粒子として、体積平均粒径０．２μｍのスチレン−ブチルアクリレート共重合体微粒子（ガラス転移温度９５℃、軟化温度１８３℃）を得た。
【０１６８】
〔コート材調製工程Ｓ３〕
上記、樹脂微粒子２部および、カーボンブラック０．１部（キャボットジャパン株式会社製）、帯電制御剤（商品名：ＬＲ−１４７、日本カーリット株式会社製）０．０２部を、ヘンシェルミキサ（商品名：ＦＭ２０Ｃ、三井鉱山株式会社製）にて混合しコート材を調製した。
【０１６９】
〔被覆工程Ｓ４〕
図２に示す装置に準ずるハイブリダイゼーションシステム（商品名：ＮＨＳ−１型、株式会社奈良機械製作所製）に、二流体ノズルを取付けた装置によって、キャリア母粒子１００部およびコート材２．１２部を撹拌、流動させた状態で、液体としてエタノールを噴霧した。
【０１７０】
液体噴霧ユニットとしては、市販品を用いることができ、液体をたとえば、送液ポンプ（商品名：ＳＰ１１−１２、株式会社フロム製）を通して二流体ノズル（商品名：ＨＭ−６型、扶桑精機株式会社製）に定量送液するように接続したものを使用することができる。液体の噴霧速度および液体ガス排出速度は市販のガス検知器（商品名：ＸＰ−３１１０、新コスモス電機株式会社製）でモニターすることができる。温度調整用ジャケットは、粉体流過部および撹拌部壁面の全面に設けた。粉体流路には温度センサを取り付けた。
【０１７１】
キャリア母粒子表面へのコート材付着工程において、ハイブリダイゼーションシステムの回転撹拌手段の最外周における周速度は２０ｍ／ｓｅｃとし、粉体流過部および撹拌部の温度は４０℃となるよう調整した。
【０１７２】
噴霧工程および膜化工程においては、周速度を３０ｍ／ｓｅｃとし、粉体流過部および撹拌部の温度は８０℃となるよう調整した。また液体噴霧方向と、粉体流動方向とのなす角度（以下「噴霧角度」という）が平行（０°）となるように、二流体ノズルの取付け角度を設定した。
【０１７３】
このような装置によって、撹拌、流動させた粒子に、エタノールを、噴霧速度毎分１ｇ、エア流量毎分５Ｌで２０分間噴霧し、コート材をキャリア母粒子表面に膜化させた。その後、エタノール噴霧を停止して１０分間撹拌し、実施例１のキャリアを得た。
【０１７４】
このとき貫通孔およびガス排出部を通じて排出されたエタノールの排出濃度は供給時間によって変化し、供給を停止することで減少した。また装置内へ流すエア流量は、回転軸部から装置内に流すエア流量を毎分５Ｌに調節し、二流体ノズルからのエア流量と合計して毎分１０Ｌとした。
【０１７５】
（実施例２）
コート材調製工程において、帯電制御剤を加えず、その代わりに、被覆工程において、噴霧するエタノール中に帯電制御剤を溶解させたものを用いる以外は、実施例１と同様にして実施例２のキャリアを得た。
【０１７６】
（実施例３）
コート材調製工程において、帯電制御剤を加えなかった以外は、実施例１と同様にして実施例３のキャリアを得た。
【０１７７】
（実施例４）
膜化工程において、粉体流過部および撹拌部の温度を調整しなかった以外は、実施例１と同様にして実施例４のキャリアを得た。
【０１７８】
（比較例１）
膜化工程において、エタノールの噴霧を行わなかったこと以外は、実施例１と同様にして比較例１のキャリアを得た。被覆工程終了後、装置中に黒〜灰色の粉末の付着が多くみられた。
【０１７９】
実施例および比較例のキャリアについて、以下のようにして帯電安定性およびキャリア付着を評価した。
【０１８０】
キャリア９２部に対してトナー８部をポリエチレン製の撹拌容器に投入し、両軸駆動ポリ瓶回転架台にて速度２００ｒｐｍで１時間撹拌し、トナー濃度８％の二成分現像剤を得た。
【０１８１】
＜エージング条件＞
上述の条件にて作製した二成分現像剤を用いて、シャープ株式会社製デジタルフルカラー複合機ＭＸ−６２００Ｎ（印刷速度：カラー４１ｐｐｍ、モノクロ６２ｐｐｍ）を使用し、印字率５％の画像を連続印刷した。また、現像剤担持体と現像剤規制部材とのギャップ、および現像領域における現像剤担持体と像担持体とのギャップは０．４ｍｍに設定した。初めに３分間の空転を行い、上記の二成分現像剤を現像槽内にて調整した。
【０１８２】
現像剤担持体に印加するバイアス電圧の直流バイアス値は、各現像剤中のトナーの帯電量により適宜変化させ、ベタ画像の画像濃度が規定値となるよう調整した。像担持体上の非画像部電位と現像剤担持体との電位差は、２００Ｖとした。
【０１８３】
可視像形成によるトナー消費量は、トナー濃度の変化としてトナー濃度センサにより検知される。消費された分のトナーは、規定トナー濃度に達するまでトナーホッパから補給されるため、現像ユニット内部の二成分現像剤中のトナー濃度は略一定に保たれる。
【０１８４】
＜帯電安定性＞
上記の条件にてエージング試験を行い、印刷枚数０ｋ枚および５ｋ枚におけるトナー帯電量を測定した。
【０１８５】
印刷枚数０ｋ枚時と比べ、５ｋ枚で帯電量がどの程度低下したかにより、帯電安定性を評価した。
【０１８６】
評価基準は以下のとおりである。
◎：非常に良好。帯電量の低下が５μＣ／ｍ以下である
○：良好。帯電量の低下が５μＣ／ｍより大きく１０μＣ／ｍ以下である
△：実用上問題なし。帯電量の低下が１０μＣ／ｍより大きく１５μＣ／ｍ以下である
×：不良。帯電量の低下が１５μＣ／ｍより大きい
【０１８７】
＜キャリア付着＞
次に、上記帯電量を測定したキャリアについて、５ｋ枚印刷終了時のキャリアの付着個数を測定した。２００Ｖの電圧を印加し現像を行い、像担持体上の非画像部における一定面積（２９７ｍｍ×２４ｍｍ）中のキャリアの付着個数を計測した結果を、上記表４に示す。キャリア付着数によって、以下の基準で評価した。
◎：非常に良好。キャリア付着数５個以下
○：良好。キャリア付着数６〜２０個
△：実用上問題なし。キャリア付着数２１〜４０個
×：不良。キャリア付着数４１個以上
【０１８８】
〔総合評価〕
上記の帯電安定性およびキャリア付着の評価に基づき、総合評価を行った。総合評価は、帯電安定性またはキャリア付着の評価のいずれか悪い方を採用するものとする。△以上を使用可能と判定した。
実施例および比較例で得られたキャリアの評価結果および総合評価結果を表に示す。
【０１８９】
【表１】
2010281906.tif 000003
【０１９０】
実施例１，２のキャリアは、帯電安定性およびキャリア付着とも、良好な評価結果となった。実施例２においては、被覆膜表面近傍に帯電制御剤が多く存在することにより、さらに帯電性の向上が図られたものと考えられる。また実施例１〜３の結果を比較すると、帯電制御剤をコート材に導入した実施例１，２は、導入しない実施例３よりもキャリア付着が悪化する傾向がみられた。これは帯電制御剤が導電性を持つこと、および被覆膜形成に悪影響を与えることによるものと考えられる。また、エタノール噴霧により帯電性の低下が防止されるが、これは帯電制御剤を被覆膜になじませ、膜中に導入する効果を有するためと考えられる。
【符号の説明】
【０１９１】
２０１  キャリアの製造装置
２０２  粉体流路
２０３  噴霧手段
２０４  回転撹拌手段
２０６  粉体投入部
２０７  粉体回収部
２２０  撹拌羽根
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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