(57)【要約】【課題】大量印刷、高印字下でも劣化が小さく安定な帯電能力と抵抗を維持し、特に現像メモリを抑制でき高品位な画像を形成しうる静電潜像現像用キャリアとその製造方法、及びそれを用いた画像形成方法を提供する。【解決手段】キャリア芯材表面を樹脂で被覆した静電潜像現像用キャリアにおいて、該キャリア芯材の形状係数（ＳＦ−１）が１３０〜１５０であり、該キャリアの形状係数（ＳＦ−１）が１００〜１２０であり、キャリア表面のキャリア芯材露出率が４％未満である静電潜像現像用キャリア。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア芯材表面を樹脂で被覆した静電潜像現像用キャリアにおいて、
該キャリア芯材の形状係数（ＳＦ−１）が１３０〜１５０であり、
該キャリアの形状係数（ＳＦ−１）が１００〜１２０であり、
キャリア表面のキャリア芯材露出率が４％未満であることを特徴とする静電潜像現像用キャリア。
【請求項２】
該キャリア芯材表面を被覆している樹脂のキャリア芯材に対する質量比が１．０〜５．０質量％であることを特徴とする請求項１記載の静電潜像現像用キャリア。
【請求項３】
コア平均粒径（Ｒコア）が２０〜５０μｍであり、キャリア平均粒径（Ｒキャリア）が、
０．５μｍ  ≦  Ｒコア−Ｒキャリア  ≦  ３μｍ
であることを特徴とする請求項１記載の静電潜像現像用キャリア。
【請求項４】
キャリア芯材表面を樹脂で被覆した静電潜像現像用キャリアの製造方法において、
請求項１〜３のいずれか１項を満足することを特徴とする静電潜像現像用キャリアの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項記載の静電潜像現像用キャリアと、トナーを含有する現像剤を用いて、
静電潜像を現像することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像現像用キャリアとそれを用いた画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式等の静電潜像現像法を用いた画像形成方法においては、一般に、光導電層に原稿に応じた光像を照射することにより静電潜像を形成し、次いで該静電潜像上にこれとは反対の極性を有するトナーと呼ばれる着色微粉末を付着させて該静電潜像を現像し、必要に応じて紙等の被転写材にトナー画像を転写した後、熱、圧力或いは溶剤蒸気等により定着して複写物を得ている。
【０００３】
静電潜像を現像する工程は、潜像とは反対の極性に帯電せしめたトナーを静電引力により吸引せしめ、静電潜像上に付着させるものである（反転現像の場合は、潜像の電荷と同極性の電荷を有するトナーを使用）。一般に、かかる静電潜像をトナーを用いて現像する方法としては大別して２方式あり、トナーと静電潜像現像用キャリア（以下、単にキャリアということもあり）よりなる２成分系現像剤を用いる方法と、トナーを単独で使用する所謂一成分系現像剤を用いる方法がある。
【０００４】
本発明は２成分系現像剤を構成するキャリアに係わるものであり、トナーとキャリアとが混合されトナーとキャリアの摩擦による帯電序列の差で、トナーに電荷が付与される。トナーへの帯電付与性においては、キャリアのない１成分系現像剤を用いるものより安定性があるが、それでも全く問題がないというわけではない。
【０００５】
２成分系現像剤を構成するキャリアは通常樹脂被覆層を有する絶縁性キャリアであり、鉄、ニッケル、フェライト等の強磁性体よりなるキャリア芯材の表面を絶縁性樹脂により均一に被覆したキャリアが代表的なものである。樹脂を被覆することにより、トナー微粉等がキャリア表面に付着して、帯電性が劣化するのを防ぐ効果がある。又、一般に、樹脂被覆キャリアに使われるキャリア芯材の抵抗は低いが、樹脂被覆層（単に被覆層と言うこと有り）に使われる材料の抵抗は高いことから、キャリア表面の被覆層で該キャリアの抵抗調節も可能である。これによりトナーへの帯電付与性を安定化することが可能である。
【０００６】
近年、電子写真方式の画像形成方法においては、特にデジタル方式のデータを容易に送信できるようなネットワークの進化に伴い、単なる複写という行為から、軽印刷の分野にまで利用範囲が拡大してきている。この軽印刷の分野では、従来のオフィスでの複写とは異なり、印刷物に付加価値を求めるため高い画像品質が要求される。
【０００７】
この分野では高速化、大量印刷および高印字化が進んでおり、さらなる現像剤の高耐久化や、画像品質が要求されている。
【０００８】
高速化、大量印刷・高印字化に伴い、感光体長手方向にベタ画像部と非画像部が隣り合い、その後、広い面積の中間調が続く様な画像にあって、中間調部の画像濃度が、現像ローラによる１周分前の画像の影響を受けて不均一となり、画像濃度が低下するといった、いわゆる「現像メモリ」という画像欠陥が問題となっている。
【０００９】
一方、これを解消するために、現像後の現像ローラ上のトナーを現像ローラから完全に剥ぎ取り、新たなトナーが現像ローラ上に担持出来るようなトナー入れ替え性の向上を狙った現像機設計（特許文献１）や、また１成分現像方式においても、現像ローラ上の現像後の残留トナーを全て剥離でき、層規制部材にて摩擦帯電される新たなトナーが供給される画像形成装置（特許文献２）が報告されている。
【００１０】
いずれも、現像器の改良による現像ローラ上のトナー入れ替え性改良によって課題を解決しているものである。しかしながら、コスト上昇や機械設計の煩雑さ余裕度低下、大型化などが課題となってくる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−１４９２２号公報
【特許文献２】特開平９−１９００７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
発明者らは、「現像メモリ」は、現像ローラ上に直接付着したトナーの現像への寄与によるものであるという観点に立ち、現像剤の設計を見直すことにより課題を解決した。いまだそのような検討が行われた例は見あたらない。
【００１３】
即ち、本発明は、大量印刷、高印字下でも劣化が小さく安定な帯電能力と抵抗を維持し、特に現像メモリを抑制でき高品位な画像を形成しうる静電潜像現像用キャリアとその製造方法、及びそれを用いた画像形成方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の目的は、下記構成を採ることにより達成される。
【００１５】
（１）
キャリア芯材表面を樹脂で被覆した静電潜像現像用キャリアにおいて、
該キャリア芯材の形状係数（ＳＦ−１）が１３０〜１５０であり、
該キャリアの形状係数（ＳＦ−１）が１００〜１２０であり、
キャリア表面のキャリア芯材露出率が４％未満であることを特徴とする静電潜像現像用キャリア。
【００１６】
（２）
該キャリア芯材表面を被覆している樹脂のキャリア芯材に対する質量比が１．０〜５．０質量％であることを特徴とする（１）記載の静電潜像現像用キャリア。
【００１７】
（３）
コア平均粒径（Ｒコア）が２０〜５０μｍであり、キャリア平均粒径（Ｒキャリア）が、
０．５μｍ  ≦  Ｒコア−Ｒキャリア  ≦  ３μｍ
であることを特徴とする（１）記載の静電潜像現像用キャリア。
【００１８】
（４）
キャリア芯材表面を樹脂で被覆した静電潜像現像用キャリアの製造方法において、
（１）〜（３）のいずれか１項を満足することを特徴とする静電潜像現像用キャリアの製造方法。
【００１９】
（５）
（１）〜（３）のいずれか１項記載の静電潜像現像用キャリアと、トナーを含有する現像剤を用いて、
静電潜像を現像することを特徴とする画像形成方法。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、大量印刷、高印字下でも劣化が小さく安定な帯電能力と抵抗を維持し、かつ現像メモリを抑制でき高品位な画像を形成しうる静電潜像現像用キャリアとその製造方法、及びそれを用いた画像形成方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の画像形成方法に用いるカラー画像形成装置の一例を示す断面概要図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
「現像メモリ」は感光体長手方向、現像ローラ１周目にベタ画像部と非画像部が隣り合い、２周目以降に広い面積の中間調が続く様な画像にあって、中間調部の画像濃度が、現像ローラによる１周分前の画像の影響を受けて不一となり、画像濃度が低下するといった画像欠陥である。
【００２３】
本発明者らは、「現像メモリ」の発生はキャリアと混合せず現像ローラ上に直接付着した弱帯電トナーが現像に寄与する事が要因と考えている。複写機の高速化、高印字化に伴い消費されるトナー量が多くなるため、現像器に補給されるトナー量も多くなる。それゆえ、補給されたトナーがキャリアと十分に混合されないままに直接、現像ローラに付着してしまうのである。
【００２４】
現像ローラ１周目のベタ画像現像時は磁気ブラシのトナーと現像ローラ上に直接付着したトナーの両者がトナー担持体に現像され画像を形成する。現像ローラ２周目以降の広い面積の中間調が続く様な画像の現像においても１周目と同様の現像がなされるが、現像ローラ１周目ですでに直接付着したトナーが現像された場所では、磁気ブラシのトナーからのみしか現像されないため、現像ローラ２周目以降、現像ローラ１周目でベタ画像が現像された場所とそうでない場所とで画像濃度に差がでてしまうのである（現像ローラ１周目のベタ画像が２周目以降の広い面積の中間調画像の中に濃度が薄くなって現れる）。
【００２５】
現像メモリを抑制するためには以下のことが有効と考えられる。
１）磁気ブラシのトナーの現像性を向上させる
（現像ローラ上に付着したトナーの現像抑制）
２）キャリアとトナーの混合性および帯電の立ち上がり性能の向上、現像ローラ上のトナー付着の抑制
本発明者らが検討した結果、
キャリア芯材表面を樹脂で被覆した静電潜像現像用キャリアにおいて、
該キャリア芯材の形状係数（ＳＦ−１）が１３０〜１５０であり、
該キャリアの形状係数（ＳＦ−１）が１００〜１２０であり、
キャリア表面のキャリア芯材露出率が４％未満である
ことが「現像メモリ」抑制および長期使用にも劣化が小さいことを見出した。
【００２６】
キャリア芯材形状係数（ＳＦ−１）が１３０〜１５０の表面に凹凸部を形成しやすい異形化した形状の芯材に樹脂を被覆することにより、該芯材の凸部領域の樹脂被覆層厚は比較的薄く、凸部以外の樹脂被覆層は厚くなる。樹脂が薄い部分では抵抗値は低いため、現像剤とした時の帯電立ち上がり性と現像性が向上し、一方樹脂が厚い部分では電荷保持性が向上するといった二つの機能を付与することができ、それゆえ上記１）、２）を達成することができ現像メモリを抑制することが可能となるのである。
【００２７】
キャリア芯材形状係数（ＳＦ−１）が１３０より小さいと、形状が丸みを帯びてくるため、キャリアとして用いた時、二つの機能を付与することが困難となり、現像メモリが悪化する。
【００２８】
１５０より大きいと樹脂被服後のキャリアの形状係数（ＳＦ−１）が１２０よりも大きくなってしまい、キャリアとトナーの混合性が低下し、現像メモリが発生する。
【００２９】
キャリアの形状係数（ＳＦ−１）が１２０以下にすると、キャリアとしては比較的丸い形状になるため流動性が高くトナーとの混合性も良好となる。そのため現像ローラ上に付着するトナーの量も抑制でき、かつ長期使用にも耐えうるキャリアとなる。キャリアの形状係数（ＳＦ−１）が１２０より大きくなると、トナーの混合性が悪化し、かつ耐久に問題が生じる。
【００３０】
キャリア表面のキャリア芯材露出率が４％未満であると、キャリア付着などの問題が回避されるが、４％以上だと芯材の抵抗が被覆樹脂よりも低いためキャリア付着が生じる。
【００３１】
該キャリア芯材表面を被覆している樹脂のキャリア芯材に対する質量比が１．０〜５．０質量％であると、請求項１を満たす。
【００３２】
コア平均粒径（Ｒコア）が２０〜５０μｍであり、キャリア平均粒径（Ｒキャリア）が、
０．５μｍ  ≦  Ｒキャリア−Ｒコア  ≦  ３μｍ
である小粒径キャリアにすることにより、キャリア総表面積を多くすることでトナーとの接触確率を上げ、現像剤としての接触帯電能力を向上させることができる。またトナーとキャリアの混合によるストレスが低減されるため、現像剤の劣化も低減される。
【００３３】
２０μｍ以下だとキャリア付着が発生し、５０μｍ以上では画像が悪化する。
【００３４】
０．５μｍ  ≦  Ｒキャリア−Ｒコア  ≦  ３μｍとすることで、芯材の凸部以外の樹脂被覆層が厚い部分での電荷保持能力を維持しながら、かつ該芯材の凸部領域の樹脂被覆層厚をよりいっそう薄くすることが可能となるため、帯電立ち上がり性と現像性が向上し、現像メモリをさらに抑制することが可能となる。
【００３５】
〔キャリア芯材露出率の測定方法〕
島津Ｘ線光分析装置（ＥＳＣＡ−１０００  島津製作所）を用いて、Ｘ線強度を１０、３０ｍＡ、分析深度；Ｎｏｒｍａｌモードにおいて、キャリア芯剤表面上の組成は均一と仮定し、主元素である４元素を選択し、定量元素Ｓｉ，Ｔｉ，Ｏ，Ｃの４元素（珪素＝Ｓｉ２Ｐ、炭素＝Ｃ１ｓ、酸素＝Ｏ１ｓ、鉄＝Ｆｅ２Ｐ３／２）の元素ピーク面積強度からキャリア芯材におけるＦＥ比率（％）（Ｆ１）を算出する。
【００３６】
一方、樹脂被覆層を有したキャリアについても同様に４元素の定量測定を行い、樹脂被覆キャリアのＦＥ比率（％）（Ｆ２）を算出し、下記式によりキャリア芯材露出量を算出する。
【００３７】
キャリア芯材露出量（％）＝（Ｆ２／Ｆ１）×１００
〔キャリア芯材およびキャリアの形状係数（ＳＦ−１）〕
本発明におけるキャリア粒子及びキャリア芯材粒子の形状係数（ＳＦ−１）とは、下記式により算出される数値である。
【００３８】
ＳＦ−１＝（粒子の最大長）２／（粒子の投影面積）×（π／４）×１００  （式１）
（測定）
キャリア（キャリア芯材）を、走査型電子顕微鏡により、１５０倍にてランダムに１００個以上の粒子の写真を撮影し、スキャナーにより取り込んだ写真画像を、画像処理解析装置ＬＵＺＥＸ  ＡＰ（（株）ニレコ）を用いて測定する。個数平均粒子径は水平方向フェレ径の平均値として算出し、形状係数は、式１によって算出される形状係数ＳＦ−１の平均値によって算出される値とする。
【００３９】
〔キャリア芯材およびキャリアの平均粒径の測定〕
代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。
【００４０】
〔キャリア芯材の材料〕
本発明に係る芯材は、フェライトからなるものが望ましく、一般式（ＭＯ）ｘ（Ｆｅ２Ｏ３）ｙ（ここでｙは３０〜９５ｍｏｌ％）で示されるものがさらに好ましい。ここでＭはＦｅ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｂｉから選ばれる１種又は２種以上が好ましく用いられる。
【００４１】
ここで、ＭをＦｅとした場合は、鉄フェライト、すなわちマグネタイトを意味している。マグネタイトに比べて、フェライトは高次の酸化物であり、ストレスによって特性が変化しにくい。また、低比重化が図りやすい。Ｆｅ２Ｏ３が３０ｍｏｌ％未満であると、所望の磁化を得ることが困難であり、キャリア付着が生じやすい。特に特定の金属酸化物を原料としたフェライトは、粒子間の組成ばらつきが少なく、所望の特性を得やすい。また、上述の元素を用いた場合、他の元素に比べて、理由は明確ではないが、樹脂を注入被覆しやすい。
【００４２】
また、近年の廃棄物規制を始めとする環境負荷低減の流れを考慮すると、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉの重金属を実質的に含まないことが好ましい。
【００４３】
上述の理由から、ＭはＭｎ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｂｉから選ばれる１種又は２種以上が好ましく、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｚｒ、Ｂｉから選ばれる１種又は２種以上が特に好ましい。
【００４４】
〔キャリア芯材の製造方法〕
本発明の芯材を製造する場合、原材料を適量秤量した後、ボールミルまたは振動ミル等で０．５時間以上、好ましくは１〜２０時間粉砕混合する。このようにして得られた粉砕物を加圧成型機等を用いてペレット化した後７００〜１２００℃の温度で仮焼成する。
【００４５】
加圧成型機を使用せずに、粉砕した後、水を加えてスラリー化し、スプレードライヤーを用いて粒状化しても良い。仮焼成後さらにボールミルまたは振動ミル等で粉砕した後、水及び必要に応じ分散剤、バインダー等を添加し、粘度調整後、造粒し、酸素濃度を制御し、１３００〜１５００℃の温度で１〜２４時間保持し、本焼成を行う（キャリア芯材形状係数（ＳＦ−１）を１３０〜１５０にするためには従来よりも高めの温度設定となる）。仮焼後に粉砕する際は、水を加えて湿式ボールミルや湿式振動ミル等で粉砕しても良い。
【００４６】
上記のボールミルや振動ミル等の粉砕機は特に限定されないが、原料を効果的かつ均一に分散させるためには、使用するメディアに１ｍｍ以下の粒径を持つ微粒なビーズを使用することが好ましい。また使用するビーズの径、組成、粉砕時間を調整することによって、粉砕度合いをコントロールすることができる。
【００４７】
このようにして得られた焼成物を、粉砕し、分級する。分級方法としては、既存の風力分級、メッシュ濾過法、沈降法など用いて所望の粒径に粒度調整する。
【００４８】
その後、必要に応じて、表面を低温加熱することで酸化皮膜処理を施し、電気抵抗調整を行うことができる。酸化被膜処理は、一般的なロータリー式電気炉、バッチ式電気炉等を用い、例えば３００〜７００℃で熱処理を行うことができる。この処理によって形成された酸化被膜の厚さは、０．１ｎｍ〜５μｍであることが好ましい。０．１ｎｍ未満であると、酸化被膜層の効果が小さく、５μｍを超えると、磁化が低下したり、高抵抗になりすぎたりするため、所望の特性を得にくくなり好ましくない。また、必要に応じて、酸化被膜処理の前に還元を行っても良い。
【００４９】
なお当該芯材は、残留磁化が１５ｅｍｕ／ｇ（Ａ・ｍ２／ｋｇ）以下であることが好ましいましい。
【００５０】
〔被覆樹脂材料〕
本発明に係るキャリアは、その表面が樹脂で被覆されていることを特徴とする。被覆する樹脂としては、後述する各種の樹脂を用いることができる。
【００５１】
また、本発明においては、当該樹脂被覆キャリアが、当該樹脂被覆層に含窒素化合物を含有することが好ましい。
【００５２】
本発明に係るキャリアの被覆に用いられる樹脂は、組み合わせるトナー、使用される環境等によって適宜選択できる。樹脂は特に限定されないが、例えば、フッ素樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フッ素アクリル樹脂、アクリル−スチレン樹脂、シリコーン樹脂、等があるいは挙げられる。及びアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、アルキッド樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂等の各樹脂で変性した変性シリコーン樹脂等が挙げられる。使用中の機械的ストレスによる樹脂の脱離を考慮すると、熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。具体的な熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂及びそれらを含有する樹脂等が挙げられる。
【００５３】
〔キャリアの製造方法〕
被覆層の具体的作製法としては、湿式被覆法、乾式被覆法が挙げられる。以下に各方法について詳細に述べる。
【００５４】
湿式被覆法としては、
（１）流動層式スプレー被覆法
被覆用樹脂を溶剤に溶解した塗布液を、流動層を用いて磁性体粒子の表面にスプレー塗布し、次いで乾燥して被覆層を作製する方法
（２）浸漬式被覆法
被覆用樹脂を溶剤に溶解した塗布液中に、磁性体粒子を浸漬して塗布処理し、次いで乾燥して被覆層を作製する方法
（３）重合法
反応性化合物を溶剤に溶解した塗布液中に、磁性体粒子を浸漬して塗布処理し、次いで熱等を加えて重合反応を行い被覆層を作製する方法等を挙げることができる。
【００５５】
乾式被覆法としては、
被覆しようとする粒子の表面に樹脂粒子を被着させ、その後機械的衝撃力を加えて、被覆しようとする粒子表面に被着した樹脂粒子を溶融或いは軟化させて固着し被覆層を作製する方法である。
【００５６】
キャリア芯材、樹脂及び低抵抗微粒子等を非加熱下、もしくは加熱下で機械的衝撃力が付与できる高速撹拌混合機を用い、高速撹拌して当該混合物に衝撃力を繰り返して付与し、磁性体粒子の表面に溶解あるいは軟化させて固着したキャリアを作製するのである。加熱する場合には、６０〜１３０℃が好ましい。加熱温度が過大になるとキャリア粒子同士の凝集が発生しやすくなるためである。
【００５７】
本発明における被覆層形成方法としては、本方式で行うことが最も好ましい。
【００５８】
本発明に係るキャリアは、キャリア付着の防止、高画質化等の観点から、磁化が３０〜８０ｅｍｕ／ｇ（Ａ・ｍ２／ｋｇ）であることが好ましいましい。さらに好ましくは、３５〜７５ｅｍｕ／ｇ（Ａ・ｍ２／ｋｇ）、最も好ましくは、３０〜７０ｅｍｕ／ｇ（Ａ・ｍ２／ｋｇ）である。
【００５９】
〔電子写真用トナーの製造〕
本発明に用いられるトナーとしては、通常よく用いられるものを特に限定なく用いることができる。例えば結着樹脂としてスチレン−アクリル系樹脂或いはポリエステル系樹脂を用いることができ、又、着色剤も従来より用いられている着色剤を用いることができ、更に必要に応じて離型剤や荷電制御剤が添加される。
【００６０】
製造方法は、いわゆる粉砕法でも重合法によるトナー製造方法でもよく、トナー粒子形成後に多くの場合、シリカ微粒子等の外添剤が添加される。
【００６１】
〔画像形成方法〕
図１は、本発明のトナーを用いた画像形成方法に係わるカラー画像形成装置の一例を示す断面概要図である。
【００６２】
先ず、検知センサ、二次転写装置が装着されているカラー電子写真用の画像形成装置についてその概略を説明する。
【００６３】
画像形成装置ＧＳは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、中間転写体の移動方向に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン及び黒色の各カラートナー像を形成する画像形成ユニットを配置し、各画像形成ユニットの像担持体上に形成したカラートナー像を中間転写体上に多重転写して重ね合わせた後、画像支持体上に一括転写するものである。
【００６４】
図において、画像形成装置ＧＳの上部を占める位置に配設される画像読取装置ＳＣ上に載置された原稿画像が光学系により走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれ、ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書込手段としての露光光学系３に画像データ信号を送る。
【００６５】
中間転写体としてはドラム式のものや無端ベルト式のものがあり、何れも同じような機能を有するものであるが、以下の説明においては中間転写体としては無端ベルト状の中間転写６を指すことにする。
【００６６】
又、図において、中間転写体６の周縁部には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）の各色毎の画像形成用として４組のプロセスユニット１００が設けられている。プロセスユニット１００はカラートナー像の形成手段として、図の矢印で示す鉛直方向の中間転写体６の回転方向に対して、中間転写体６に沿って垂直方向に縦列配置され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に配置されている。
【００６７】
４組のプロセスユニット１００は何れも共通した構造であり、それぞれ、感光体ドラム１と、帯電手段としての帯電器２と、画像書込手段としての露光光学系３と、現像装置４と、像担持体クリーニング手段としての感光体クリーニング装置１９０とからなっている。
【００６８】
感光体ドラム１は、例えば外径が４０〜１００ｍｍ程度のアルミニウム等の金属性の部材によって形成される円筒状の基体の外周に、層厚（膜厚）２０〜４０μｍ程度の感光層を形成したものである。感光体ドラム１は、図示しない駆動源からの動力により、基体を接地された状態で矢印の方向に、例えば８０〜２８０ｍｍ／ｓ程度で、好ましくは２２０ｍｍ／ｓの線速度で回転される。
【００６９】
感光体ドラム１の周りには、帯電手段としての帯電器２、画像書込手段としての露光光学系３、現像装置４を１組とした画像形成部が、図の矢印にて示す感光体ドラム１の回転方向に対して配置される。
【００７０】
帯電手段としての帯電器２は、感光体ドラム１の回転軸に平行な方向で感光体ドラム１と対峙し近接して取り付けられる。帯電器２は、感光体ドラム１の感光層に対し所定の電位を与えるコロナ放電電極としての放電ワイヤを備え、トナーと同極性のコロナ放電によって帯電作用（本実施形態においてはマイナス帯電）を行い、感光体ドラム１に対し一様な電位を与える。
【００７１】
画像書込手段である露光光学系３は、不図示の半導体レーザ（ＬＤ）光源から発光されるレーザ光を、回転多面鏡（符号なし）により主走査方向に回転走査し、ｆθレンズ（符号なし）、反射ミラー（符号なし）等を経て感光体ドラム１上を画像信号に対応する電気信号による露光（画像書込）を行い、感光体ドラム１の感光層に原稿画像に対応する静電潜像を形成する。
【００７２】
現像手段としての現像装置４は、感光体ドラム１の帯電極性と同極性に帯電されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）の各色の２成分現像剤を収容し、例えば厚み０．５〜１ｍｍ、外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレス或いはアルミニウム材で形成された現像剤担持体である現像ローラ４ａを備えている。現像ローラ４ａは、突き当てコロ（不図示）により感光体ドラム１と所定の間隙、例えば１００〜１０００μｍをあけて非接触に保たれ、感光体ドラム１の回転方向と同方向に回転するようになっており、現像時、現像ローラ４ａに対してトナーと同極性（本実施形態においてはマイナス極性）の直流電圧或いは直流電圧に交流電圧を重畳する現像バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１上の露光部に対して反転現像が行われる。
【００７３】
中間転写体６は、体積抵抗率が１．０×１０７〜１．０×１０９Ω・ｃｍ程度で、表面抵抗率が１．０×１０１０〜１．０×１０１２Ω／□程度の半導電性の無端状（シームレス）の樹脂ベルトが用いられる。樹脂ベルトとしては、変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した厚さ０．０５〜０．５ｍｍの半導電性の樹脂フィルムを用いることができる。中間転写体６としては、この他に、シリコーンゴム或いはウレタンゴム等に導電材料を分散した厚さ０．５〜２．０ｍｍの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。中間転写体６はテンションローラ６ａ及び二次転写部材と対峙するバックアップローラ６Ｂを含む複数のローラ部材により巻回され、鉛直方向に回動可能に支持されている。
【００７４】
各色毎の第１の転写手段としての一次転写ローラ７は、例えばシリコーンやウレタン等の発泡ゴムを用いたローラ状の導電性部材からなり、中間転写体６を挟んで各色毎の感光体ドラム１に対向して設けられ、中間転写体６の背面を押圧して感光体ドラム１との間に転写域を形成する。一次転写ローラ７には定電流制御によりトナーと反対極性（本実施形態においてはプラス極性）の直流定電流が印加され、転写域に形成される転写電界によって、感光体ドラム１上のトナー像が中間転写体６上に転写される。
【００７５】
中間転写体６上に転写されたトナー像は画像支持体Ｐに転写される。中間転写体６の周上には、パッチ像トナーの濃度を測定する検知センサ８が設置されている。
【００７６】
中間転写体６上の残留トナーをクリーニングするために、クリーニング装置１９０Ａが設けられている。
【００７７】
更に、二次転写部材７Ａ上のパッチ像トナーをクリーニングするために、二次転写装置７０が設けられている。
【００７８】
次に、画像形成工程（画像形成プロセス）について説明する。
【００７９】
画像記録のスタートにより不図示の感光体駆動モータの始動によりＹの感光体ドラム１が図の矢印で示す方向へ回転され、Ｙの帯電器２によってＹの感光体ドラム１に電位が付与される。Ｙの感光体ドラム１は電位を付与された後、Ｙの露光光学系３によって第１の色信号すなわちＹの画像データに対応する電気信号による露光（画像書込）が行われ、Ｙの感光体ドラム１上にイエロー（Ｙ）の画像に対応する静電潜像が形成される。この潜像はＹの現像装置４により反転現像され、Ｙの感光体ドラム１上にイエロー（Ｙ）のトナーからなるトナー像が形成される。Ｙの感光体ドラム１上に形成されたＹのトナー像は一次転写手段としての一次転写ローラ７により中間転写体６上に転写される。
【００８０】
次いで、Ｍの帯電器２によってＭの感光体ドラム１に電位が付与される。Ｍの感光体ドラム１は電位を付与された後、Ｍの露光光学系３によって第１の色信号すなわちＭの画像データに対応する電気信号による露光（画像書込）が行われ、Ｍの感光体ドラム１上にマゼンタ（Ｍ）の画像に対応する静電潜像が形成される。この潜像はＭの現像装置４により反転現像され、Ｍの感光体ドラム１上にマゼンタ（Ｍ）のトナーからなるトナー像が形成される。Ｍの感光体ドラム１上に形成されたＭのトナー像は、一次転写手段としての一次転写ローラ７によりＹのトナー像に重ね合わせて中間転写体６上に転写される。
【００８１】
同様のプロセスにより、Ｃの感光体ドラム１上に形成されたシアン（Ｃ）のトナーからなるトナー像と、Ｋの感光体ドラム１上に形成された黒色（Ｋ）のトナーからなるトナー像が順次中間転写体６上に重ね合わせて形成され、中間転写体６の周面上に、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのトナーからなる重ね合わせのカラートナー像が形成される。
【００８２】
転写後のそれぞれの感光体ドラム１の周面上に残ったトナーは感光体クリーニング装置１９０によりクリーニングされる。
【００８３】
一方、給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ内に収容された記録紙としての画像支持体Ｐは、給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃにそれぞれ設けられる送り出しローラ２１及び給紙ローラ２２Ａにより給紙され、搬送路２２上を搬送ローラ２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄによって搬送され、レジストローラ２３を経て、トナーと反対極性（本実施形態においてはプラス極性）の電圧が印加される二次転写手段としての二次転写部材７Ａに搬送され、二次転写部材７Ａの転写域において、中間転写体６上に形成された重ね合わせのカラートナー像（カラー画像）が画像支持体Ｐ上に一括して転写される。
【００８４】
カラー画像が転写された画像支持体Ｐは、定着装置１７の加熱ローラ１７ａと加圧ベルト１７ｂとにより形成されるニップ部において加熱加圧されて定着され、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。
【００８５】
二次転写手段としての二次転写部材７Ａにより画像支持体Ｐ上にカラー画像が転写された後、画像支持体Ｐを曲率分離した中間転写体６上の残留トナーは、中間転写体クリーニング装置１９０Ａにより除去される。
【００８６】
更に、二次転写部材７Ａ上のパッチ像トナーは、二次転写装置７０のクリーニングブレード７１によりクリーニングされる。
【実施例】
【００８７】
以下、本発明を下記の実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、文中「部」とはすべて「質量部」を表す。
【００８８】
〔キャリアの作製〕
（キャリア芯材の作製）
下記のごとくして、Ｍｎ−Ｍｇフェライト粒子を作製し、ＳＦ−１が１２０〜１６０のキャリア芯材、芯材１〜５を得た。
【００８９】
ＭｎＯ換算で２１．０モル％、ＭｇＯ換算で３．３モル％、ＳｒＯ換算で０．７モル％、Ｆｅ２Ｏ３換算で７５．０モル％になるように各原材料を適量配合し、水を加え、湿式ボールミルで１０時間粉砕、混合し、乾燥させ、９５０℃で４時間保持した後、湿式ボールミルで２４時間粉砕を行ったスラリーを造粒乾燥し、攪拌装置を内蔵した焼成炉内に容積の５割量を添加して、周速１０ｍ／ｓ、１２００℃にて４時間保持した後、解砕し、粒子径３５μｍに粒径調整を行い、芯材１を得た。
【００９０】
芯材２〜５は表に示した通り、焼成温度を変更することにより同様に作製した。
【００９１】
【表１】
2010256759.tif 000002
【００９２】
（芯材の樹脂被覆）
上記で作製した「芯材１」１００質量部と、シクロヘキシルメタクリレート／メチルメタクリレート（共重合比５／５）の共重合体樹脂を３質量部とを、攪拌羽根付き高速混合機に投入し、１２０℃で３０分間、風速１０ｍ／ｓで攪拌混合して機械的衝撃力の作用でコア粒子の表面に樹脂被覆層を形成した後、風速２ｍ／ｓに下げて冷却を行い、キャリア１を作製した。
【００９３】
その他のキャリアについての被覆樹脂量は表に示した通りである。
【００９４】
また、キャリア３、５、８は１５分間混合、キャリア２、７、９、１２〜１５は３０分間混合、キャリア１０は６０分間混合、キャリア４、６、１１は９０分間混合、キャリア１６は１５０分間混合にてそれぞれ作製した。
【００９５】
【表２】
2010256759.tif 000003
【００９６】
〔現像剤の調製〕
上記で作製した各キャリア１００質量部と、黒色トナー７質量部を撹拌機で混合し、調製した。
【００９７】
尚、トナーは、体積基準におけるメディアン径（Ｄ５０）が６．５μｍの重合法により作製したものを用いた。又、外添剤として数平均粒径１０ｎｍのシリカ粒子を０．５部加えた。
【００９８】
〔性能評価〕
表に示した組成内容のキャリア、トナーを用いて現像剤とトナーカートリッジを準備し、実験用に改造した複写機（ｂｉｚｈｕｂ  ｐｒｏ  Ｃ  ６５００：コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製）を用いてブラック（Ｋ）トナー単色にて印字率が２０％の画像をコピーした。さらに初期、２０万枚出力後の画質評価も行った。
【００９９】
（現像メモリ）
感光体長手方向にベタ画像部と非画像部が隣り合い、その後、広い面積の中間調が続く画像を初期と２０万枚出力後に取得し、現像ローラ２周目の現像ローラ１周目でベタ画像が現像された場所とそうでない場所との画像濃度を測定し、その差を求めた。濃度測定は反射濃度計「ＲＤ−９１８」を用いた。
【０１００】
画像濃度差０．０２以下で合格とした。
【０１０１】
◎：０．００３未満
○：０．００３〜０．００６未満
△：０．００６〜０．０２０以下
×：０．０２０より大きい値
（かぶり）
画像支持体の白紙濃度はＡ４判の２０カ所を測定し、その平均値を白紙濃度とし、次に評価形成画像２０万枚目の白地部分について、同様に２０ヶ所の絶対画像濃度を測定して平均し、この平均濃度から白紙濃度を引いた値をカブリ濃度として評価した。カブリ濃度が０．００６以下であれば、かぶりは合格とした。
【０１０２】
濃度測定は反射濃度計「ＲＤ−９１８」（マクベス社製）を用いて行った。
【０１０３】
◎：０．００３未満
○：０．００３〜０．００６未満
△：０．００６〜０．０１０以下
×：０．０１０より大きい値
（キャリア付着）
２０万枚出力後に無画像チャートを現像し、その感光体表面に付着しているキャリア個数をルーペ観察により５視野カウントし、その平均の１００ｃｍ２当たりのキャリア付着個数をもってキャリア付着とした。５０個未満を合格とした。
【０１０４】
評価は、◎：２０個以下、○：２１個以上５０個未満、×：５０個以上とした。
【０１０５】
【表３】
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【０１０６】
表３から明らかな如く、本発明内の実施例１〜１２は何れの特性も実用レベルであるが、本発明外の比較例１〜４は、少なくともいずれかの特性に問題があることがわかる。
【符号の説明】
【０１０７】
１  感光体ドラム
２  帯電器
３  画像書込手段としての露光光学系
４  現像装置
６  中間転写体
１００  イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）のプロセスユニット
１９０  像担持体クリーニング手段としての感光体クリーニング装置
【図１】
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