(57)【要約】【課題】トナーの外添剤のキャリアへの付着、及びキャリアの被覆層の剥れに起因する現像剤の低抵抗化によって発生する階調性の悪化を抑制する静電荷像現像用現像剤、該静電荷像現像用現像剤を用いる静電荷像現像用現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供する。【解決手段】体積平均粒径が５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の外添剤で外添され、着色剤を有するトナーと、コア粒子、及び該コア粒子の表面を被覆する被覆層を有し、該被覆層の内部に空隙を有し、前記被覆層の断面における前記被覆層の面積をＳ１、前記空隙の面積をＳ２としたときに、下記式（１）で定義される空隙比率Ｒが、０．０５以上０．３０以下の範囲であるキャリアと、を含むことを特徴とする静電荷像現像用現像剤、該静電荷像現像用現像剤を用いる静電荷像現像用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。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
体積平均粒径が５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の外添剤で外添され、着色剤を有するトナーと、
コア粒子、及び該コア粒子の表面を被覆する被覆層を有し、該被覆層の内部に空隙を有し、該被覆層の断面における該被覆層の面積をＳ１、該空隙の面積をＳ２としたときに、下記式（１）で定義される空隙比率Ｒが、０．０５以上０．３０以下の範囲であるキャリアと、
を含むことを特徴とする静電荷像現像用現像剤。
Ｒ＝Ｓ２／Ｓ１      （１）
【請求項２】
前記外添剤の体積平均粒径が、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の静電荷像現像用現像剤。
【請求項３】
前記キャリアの形状係数が、１００以上１３０以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の静電荷像現像用現像剤。
【請求項４】
画像形成装置に脱着可能であり、静電潜像保持体表面に形成された静電潜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し、該現像剤が請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とする静電荷像現像用現像剤カートリッジ。
【請求項５】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の静電荷像現像用現像剤を収納すると共に、静電潜像保持体表面に形成された静電潜像を前記現像剤によりトナー像を形成する現像手段と、
静電潜像保持体、該静電潜像保持体表面を帯電させるための帯電手段、及び前記静電潜像保持体表面に残存した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ばれる少なくとも一種と、
を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
静電潜像保持体と、
前記静電潜像保持体表面を帯電する帯電手段と、
前記静電潜像保持体表面上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段と、
を備え、
前記現像剤が請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の静電荷像現像用現像剤であ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、静電荷像現像用現像剤、静電荷像現像用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】
電子写真法など静電潜像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々の分野で利用されている。電子写真法においては、帯電、露光工程により感光体上に形成される静電潜像がトナーを含む現像剤により現像されて、転写、定着工程を経て可視化される。現像に用いられる現像剤にはトナーとキャリアとを含む二成分現像剤と、磁性トナーなどのようにトナー単独で用いられる一成分現像剤とがあるが、二成分現像剤は、キャリアが現像剤の攪拌・搬送・帯電などの機能を分担し、現像剤として機能分離されているため、制御性がよいなどの特徴があり、現在広く用いられている。特に、樹脂被覆を施したキャリアを用いる現像剤は、帯電制御性が優れ、環境依存性、経時安定性の改善が比較的容易である。また、現像方法としては、古くはカスケード法などが用いられていたが、現在は現像剤搬送単体として磁気ロールを用いる磁気ブラシ法が主流である。
【０００３】
また、現像剤の層規制部材の配置などを調整し、現像剤へのストレスを低減する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１５６０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現像剤の層規制部材の配置などを調整するのは、近年、電子写真技術を利用した複写機、プリンタはさらなる小型化、高速プリント性能が求められているが、小型化した画像形成装置の場合、現像機も小型化するため、現像機内の現像剤量も少なくなることに対応するためである。現像剤量を減らすことは、キャリアの量が減るためキャリアに接触するトナーの回数が増大し、キャリアへのトナー外添剤の付着やキャリア被膜の剥れなどが生じ、キャリア抵抗が次第に低くなる。キャリア抵抗の低下は、トナーの現像量を増大させるため、階調性が悪化し、必要な濃度が得られないといった現象が生じる。この現象は現像剤帯電が低く、トナーの現像量が多くなりやすい高温高湿下で顕著となることを鑑みなされたものである。
【０００５】
しかし、現像剤の層規制部材の配置などを調整する方法は、確かに層規制部でのストレスを低減できるものの現像機内攪拌によるストレスを低減できないため、小型現像機使用時には現像機内でトナーから受ける衝撃力／静電気力によりトナー外添剤がキャリアへと付着またはキャリア被膜剥れが発生し、前記画質欠陥が生じる。
【０００６】
本発明は、トナーの外添剤のキャリアへの付着、及びキャリアの被覆層の剥れに起因する現像剤の低抵抗化によって発生する階調性の悪化を抑制する静電荷像現像用現像剤、該静電荷像現像用現像剤を用いる静電荷像現像用現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、以下の本発明により達成される。
すなわち、請求項１に係る発明は、
体積平均粒径が５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の外添剤で外添され、着色剤を有するトナーと、
コア粒子、及び該コア粒子の表面を被覆する被覆層を有し、該被覆層の内部に空隙を有し、該被覆層の断面における該被覆層の面積をＳ１、該空隙の面積をＳ２としたときに、下記式（１）で定義される空隙比率Ｒが、０．０５以上０．３０以下の範囲であるキャリアと、
を含むことを特徴とする静電荷像現像用現像剤である。
Ｒ＝Ｓ２／Ｓ１      （１）
【０００８】
請求項２に係る発明は、
前記外添剤の体積平均粒径が、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の静電荷像現像用現像剤である。
【０００９】
請求項３に係る発明は、
前記キャリアの形状係数が、１００以上１３０以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の静電荷像現像用現像剤である。
【００１０】
請求項４に係る発明は、
画像形成装置に脱着可能であり、静電潜像保持体表面に形成された静電潜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し、該現像剤が請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とする静電荷像現像用現像剤カートリッジである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の静電荷像現像用現像剤を収納すると共に、静電潜像保持体表面に形成された静電潜像を前記現像剤によりトナー像を形成する現像手段と、
静電潜像保持体、該静電潜像保持体表面を帯電させるための帯電手段、及び前記静電潜像保持体表面に残存した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ばれる少なくとも一種と、
を備えることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１２】
請求項６に係る発明は、
静電潜像保持体と、
前記静電潜像保持体表面を帯電する帯電手段と、
前記静電潜像保持体表面上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段と、
を備え、
前記現像剤が請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、トナーの外添剤のキャリアへの付着、及びキャリアの被覆層の剥れに起因する現像剤の低抵抗化によって発生する階調性の悪化を抑制する静電荷像現像用現像剤が得られる。
請求項２に係る発明によれば、階調性の悪化を抑制するという効果がより顕著になる。
請求項３に係る発明によれば、キャリアが壊れにくくなる。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、トナーの外添剤のキャリアへの付着、及びキャリアの被覆層の剥れに起因する現像剤の低抵抗化によって発生する階調性の悪化を抑制する静電荷像現像用現像剤を収納するカートリッジが得られる。
【００１５】
請求項５に係る発明によれば、トナーの外添剤のキャリアへの付着、及びキャリアの被覆層の剥れに起因する現像剤の低抵抗化によって発生する階調性の悪化を抑制するプロセスカートリッジが得られる。
【００１６】
請求項６に係る発明によれば、トナーの外添剤のキャリアへの付着、及びキャリアの被覆層の剥れに起因する現像剤の低抵抗化によって発生する階調性の悪化を抑制する画像形成装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜静電荷像現像用現像剤＞
本実施形態の静電荷像現像用現像剤（以下、「本実施形態の現像剤」）は、体積平均粒径が５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の外添剤で外添され、着色剤を有するトナーと、コア粒子、及び該コア粒子の表面を被覆する被覆層を有し、該被覆層の内部に空隙を有し、前記被覆層の断面における前記被覆層の面積をＳ１、前記空隙の面積をＳ２としたときに、下記式（１）で定義される空隙比率Ｒが、０．０５以上０．３０以下の範囲であるキャリアと、を含むことを特徴とする。
Ｒ＝Ｓ２／Ｓ１      （１）
【００１８】
本実施形態の現像剤は、
(a)キャリアの被覆層が空隙を有することで水分吸着により初期の抵抗は低めとなる。しかし、トナーを外添する外添剤の粒径を、体積平均粒径で５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることで、キャリアの被覆層の空隙へ衝撃力を与え、徐々に空隙が無くなり、抵抗が次第に高くなる。
(b)キャリアの被覆層が徐々に剥れ、抵抗が次第に低くなる。
以上の(a)及び(b)の結果により、抵抗変化が相殺され、結果として抵抗変化の少ないキャリアを得ることができる。したがって、現像量が安定し、初期の階調性が安定して得られるため、長期にわたり鮮明な画像を得ることができる。
以下、トナー、キャリアそれぞれについて説明する。
【００１９】
（キャリア）
本実施形態に用いるキャリアは、コア粒子、及び該コア粒子の表面を被覆する被覆層を有し、該被覆層の内部に空隙を有し、前記被覆層の断面における前記被覆層の面積をＳ１、前記空隙の面積をＳ２としたときに、下記式（１）で定義される空隙比率Ｒが、０．０５以上０．３０以下の範囲である。
Ｒ＝Ｓ２／Ｓ１      （１）
【００２０】
キャリアの被覆層の断面における空隙比率Ｒは以下のようにして求めることができる。２液式接着剤クイック３０（コニシ株式会社製）の混合液７０質量部に、キャリア３０質量部を加えてさらに混合し、２５℃環境下で４８時間静置して硬化させる。硬化後の包埋物を剃刀で形を整えた後、ダイヤモンドナイフＳＫ２０３５（住友電気工業株式会社製）を取り付けたウルトラミクロトーム装置（ＬＥＩＣＡ社製、ＵＬＴＲＡＣＵＴ  ＵＣＴ）により、送り厚５００ｎｍ、カット速度１．４ｍｍ／ｓｅｃ、カット面積１．０ｍｍ×２．５ｍｍの切削条件にて、２００回カットして面出しを行い、さらに光学顕微鏡で切断面の平滑性を確認しながら、平滑な切断面が形成されるまで切削を行い、キャリア断面の面出しを実施する。
【００２１】
カット、面出しを終えた包埋物を電子顕微鏡用φ１５ｍｍアルミステージに乗せ、四酸化ルテニウム存在下のデシケータ内で酸化染色処理を実施した後、電子顕微鏡Ｓ−４８００（株式会社日立ハイテクノロジーズ製）にて加速電圧３ｋＶ、エミッション電流１０μＡ、ＷＤ３０ｍｍの条件で観察し、キャリアの断面ＳＥＭ画像を得る。被覆層の断面像は、観察像中のキャリア断面径がキャリア粒径の７０％以上１２０％以下であるキャリア断面を１００個選択し、それらの被覆層の１万倍像を撮影する。撮影した画像はそれぞれ画像解析装置（ＬＵＺＥＸＩＩＩ、株式会社ニレコ製）を用いて２値化処理を行い、選択した視野範囲での被覆樹脂の面積（Ｓ０）、被覆層中の空隙面積（Ｓ２）を求める。被覆層の面積（Ｓ１）は、被覆樹脂の面積（Ｓ０）と空隙面積（Ｓ２）との和で求める。各面積測定値から以下の式（１）で定義される空隙比率Ｒを求め、各１００画像分の空隙比率Ｒの平均値を対象キャリアの被覆層断面の空隙比率Ｒとする。
Ｒ＝Ｓ２／Ｓ１      （１）
【００２２】
空隙比率Ｒは、０．０５以上０．３０以下の範囲であるが、０．１０以上０．２０以下の範囲であることが好ましい。空隙比率Ｒが０．０５未満であると、キャリアの空隙が少ないため、現像剤の抵抗が低下するため階調性の悪化が生じる。また、空隙比率Ｒが０．３０を超えると、被覆層の芯材への付着力が弱く、長期使用時に被覆層が剥れ抵抗維持のバランスが崩れ、抵抗が低下する。
また、後述するトナーの特定外添剤の体積平均粒径が小さいほど、空隙比率Ｒの値も小さいことが好ましく、具体的には、特定外添剤の体積平均粒径が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下のときは、空隙比率Ｒが０．０５以上０．１０以下の範囲であることが好ましい。
【００２３】
前記キャリアは、１個あたりの空隙の大きさが最大長平均で５０ｎｍ以上１μｍ以下が好ましい。５０ｎｍ未満の場合には水分が吸着しにくく、初期のキャリア抵抗が下がらない場合がある。また、１μｍを超える場合には、空隙をなくすことが困難になる場合がある。尚、キャリア１個あたりの空隙の大きさは、上記空隙比率Ｒの測定で使用した１００画像の空隙最大長を測定した。
【００２４】
前記キャリアは、下記式（２）で表される形状係数ＳＦ１は、１００以上１３０以下の範囲であることが好ましく、１００以上１２０以下の範囲であることがより好ましい。形状係数ＳＦ１は１００に近づくほど真球となる。キャリアの形状係数ＳＦ１が１３０を超えると、形状の歪によってキャリアどうしが衝突し、凸部に欠けが発生する場合がある。
（ＭＬ２／Ａ）×（π／４）×１００        （２）
式（２）中、ＭＬはキャリア粒子の絶対最大長（μｍ）を表し、Ａはキャリア粒子の投影面積（μｍ２）を表す。
【００２５】
形状係数ＳＦ１は、形状係数の平均値であり、次の方法で算出する。スライドグラス上に散布し、２５０倍に拡大したキャリア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（ＬＵＺＥＸ  ＩＩＩ、ニレコ社製）に取り込み、５０個のキャリアについて、最大長および投影面積から個々の粒子について上記式によりＳＦ１を求め、平均値を得る。また、現像剤中のキャリアの形状係数ＳＦ１は、界面活性剤を含有する水中に現像剤を入れ、超音波によりトナーとキャリアとを分離したのち、磁石によりキャリアのみを取り出し、前記画像解析を行うことにより求めることができる。
【００２６】
キャリアの体積平均粒径は、２０μｍ以上６０μｍ以下の範囲であることが好ましい。キャリアの体積平均粒径が６０μｍより大きい場合には、現像機内での衝突エネルギが大きくなるため、キャリアの割れや欠けを促進するだけではなく、トナーへ帯電付与するための表面積が小さくなり、トナーへの帯電付与機能が低下してしまい、それが結果として画像品位の低下が発生してしまう場合がある。また、キャリアの体積平均粒径が２０μｍ未満の場合には、キャリア単位個数当たりの磁力が低下するため、磁気ブラシ上の連鎖の磁気的拘束力が現像電界より弱くなり、キャリアの感光体への移行が増加する場合がある。なお、キャリアの体積平均粒径は、２５μｍ以上５５μｍ以下の範囲であることがより好ましく、３０μｍ以上５０μｍ以下の範囲であることがさらに好ましい。
【００２７】
キャリアの体積平均粒径は以下のようにして測定することができる。まず、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの５％水溶液２ｍＬをキャリア１ｇに添加し、純水１０ｍＬ中に加える。試料を懸濁した液を１滴スライドガラスに乗せ、これにカバーガラスを乗せ、光学顕微鏡で写真を２００枚撮影する。次に、この写真に撮影されたキャリアの最大幅を測定し、該２００のキャリアについて、それぞれ粒径を測定する。測定された粒径を体積に変換し、体積粒径にする。得られた体積粒径の分布を作成し、小粒径側から体積累積分布を引いて、累積５０％となる粒径を体積平均粒径Ｄ５０ｖとし、キャリアの粒径とする。
【００２８】
また、上記測定結果における２５μｍ以下の粒度範囲（体積分布）の累計をキャリアの２５μｍ以下微粉量（％）とし、キャリア粒子の割れ発生を示す指標とすることができる。
【００２９】
コア粒子（キャリア芯材）としては、従来公知のいずれのものも使用することができるが、特に好ましくはフェライトやマグネタイトが選ばれる。他のコア粒子として、例えば鉄粉が知られている。鉄粉の場合は比重が大きいためトナーを劣化させやすいので、フェライトやマグネタイトの方が安定性に優れている。フェライトの例としては、一般的に下記式で表される。
（ＭＯ）Ｘ（Ｆｅ２Ｏ３）Ｙ
（式中、Ｍは、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｓｒ、Ａｌ、Ｂａ、Ｃｏ、Ｍｏ等から選ばれる少なくとも１種を含有する。またＸ、Ｙは質量ｍｏｌ比を示し、かつ条件Ｘ＋Ｙ＝１００を満たす。）
【００３０】
上記Ｍは、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｓｎの１種もしくは数種の組み合わせで、それら以外の成分の含有量が１％以下であるフェライト粒子であることが好ましい。Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ元素は添加することにより低抵抗になり易く、電荷漏洩が起こり易い。また、樹脂被覆し難い傾向にあり、また環境依存性も悪くなる傾向にある。さらに、重金属であり、キャリアに与えられるストレスが強くなり、保存性に対して悪影響を与えることがある。また、安全性の観点から近年ではＭｎ元素やＭｇ元素を添加するものが一般に普及している。フェライト芯材が好適であり、コア粒子の原料としては、Ｆｅ２Ｏ３を必須成分として、用いられる磁性粒子としては、マグネタイト、マグヘマイトなどの強磁性酸化鉄粒子粉末、鉄以外の金属（Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｕ等）を１種または２種以上含有するスピネルフェライト粒子粉末、バリウムフェライトなどのマグネットプランバイト型フェライト粒子粉末、表面に酸化被膜を有する鉄や鉄合金の粒子粉末を用いることができる。
【００３１】
コア粒子として、具体的には、例えばマグネタイト、γ−酸化鉄、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｌｉ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトなどの鉄系酸化物を挙げることができる。中でも安価なマグネタイトを、より好ましく用いることができる。
【００３２】
また、コア粒子は、結着樹脂中に上記磁性粒子（磁性体）が分散された樹脂分散型コア粒子であってもよい。
【００３３】
結着樹脂としては、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用いられるが、フェノール系樹脂を含むことが好ましい。フェノール系樹脂を用いることにより、被覆樹脂との接着性が向上し、長期安定性がより向上する。
【００３４】
このとき、結着樹脂中の磁性体の体積平均粒径を５μｍ以上１０μｍ以下の範囲で均一にし、磁性体比率を多くし、適度に露出させることで目的の表面状態を得ることができる。
【００３５】
被覆層に用いる被覆樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン；ポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばポリスチレン、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およびポリビニルケトン；塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体；スチレン／アクリル系共重合体；オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコン樹脂またはその変性品；フッ素樹脂、例えば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；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート、アミノ樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂；エポキシ樹脂；パーフルオロアルキル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリレート共重合体等が挙げられる。これらは単独で併用してもよいし、複数の樹脂を混合して併用してもよい。
【００３６】
中でも、スチレン、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルから選択される少なくとも１つの単量体の重合体または共重合体が好ましい。具体的には、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリブチルアクリレートなどの重合体、スチレン−メチルメタクリレート（Ｓｔ−ＭＭＡ）、スチレン−エチルメタクリレート等の共重合体である。
【００３７】
被覆層に負極性の帯電制御剤を含有してもよい。負極性の帯電制御剤としては、トリメチルエタン系染料、サリチル酸の金属錯塩、ベンジル酸の金属錯塩、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、金属錯塩アゾ系染料、アゾクロムコンプレックス等の重金属含有酸性染料、カリックスアレン型のフェノール系縮合物、環状ポリサッカライド、カルボキシル基および／またはスルホニル基を含有する樹脂等が挙げられる。          
【００３８】
負極性の帯電制御剤の含有量は、コア粒子の質量に対して０．００１％以上１．０％以下の範囲であることが好ましく、０．０１％以上０．８％以下の範囲であることがより好ましい。負極性の帯電制御剤の含有量がコア粒子の質量に対して０．００１％未満であるとトナー帯電立ち上がり性に対して効果がない場合があり、１．０％を超えるとキャリアの帯電能を阻害する場合がある。
【００３９】
キャリアの被覆層には、さらにキャリア抵抗調整のため、導電性（２０℃における体積抵抗率が１０４Ω・ｃｍ以下）の粉体（導電性粒子）を併用してもよい。導電性粒子としては金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられる。これらの導電性粒子は、体積平均粒径１μｍ以下のものが好ましい。体積平均粒径が１μｍよりも大きくなると、被覆層での粉体の分散制御が困難となり、電気抵抗の制御が困難になる場合がある。導電性粒子の添加量としては、被覆層の２０体積％より少ない添加量が好ましい。２０体積％以上添加をする場合、被覆層での粉体の分散制御が困難となり、電気抵抗の制御が困難になることがある。導電性粒子の分散方法としては、サンドミル、ダイノミル、ホモミキサ等がある。
【００４０】
またキャリアの被覆層には、ワックスを含有させてもよい。ワックスは疎水性であり、かつ常温においても比較的柔らかく膜強度が低い。これはワックスの分子構造に由来するが、この特性のために被覆層にワックスが存在すると、トナー表面に添加されている外添剤と称する粒子、あるいはトナーバルク成分といったトナー成分がキャリア表面に付着し難い。また付着したとしてもその付着部分のワックスの分子レベルの剥離によって表面が一新されキャリア表面は付着汚染され難いという効果がある。
【００４１】
ワックスとしては特に制限するものではなく、例えば、パラフィンワックスおよびその誘導体、モンタ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、フィッシャートロプシュワックスおよびその誘導体、ポリオレフィンワックスおよびその誘導体等である。誘導体とは酸化物、ビニルモノマとの重合体、グラフト変性物を含む。この他に、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、酸アミド等も利用できる。また、その他公知のものも使用できる。ワックスの融点は６０℃以上２００℃以下が好ましい。さらに好ましくは、ワックスの融点は８０℃以上１５０℃以下である。６０℃未満ではキャリアとしての流動性が悪化する場合がある。
【００４２】
また、コア粒子表面と被覆樹脂との密着性を高めるため、コア粒子にカップリング処理を行ってもよい。カップリング剤としては、シランカップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でもシランカップリング剤が好ましい。
【００４３】
シランカップリング剤としては、クロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤のいずれのタイプを使用することも可能である。具体的には、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，Ｏ−（ビストリメチルシリル）アセトアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）ウレア、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどを挙げることができる。
【００４４】
また、チタネートカップリング剤としては、例えば「プレンアクト  ＫＲ  ＴＴＳ」、「プレンアクト  ＫＲ  ４６Ｂ」、「プレンアクト  ＫＲ  ５５」、「プレンアクト  ＫＲ  ４１Ｂ」、「プレンアクト  ＫＲ  ３８Ｓ」、「プレンアクト  ＫＲ  １３８Ｓ」、「プレンアクト  ＫＲ  ２３８Ｓ」、「プレンアクト  ３３８Ｘ」、「プレンアクト  ＫＲ  ４４」、「プレンアクト  ＫＲ  ９ＳＡ」、「プレンアクト  ＫＲ  ＥＴ」（上記いずれも味の素ファインテクノ株式会社製）などが挙げられ、アルミニウム系カップリング剤としては、例えばアルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート（「プレンアクト  ＡＬ−Ｍ」味の素ファインテクノ株式会社製）などが挙げられる。
【００４５】
被覆層の厚みは、０．１μｍ以上５μｍ以下の範囲であることが好ましく、０．２μｍ以上３μｍ以下の範囲であることがより好ましい。被覆層の厚みが０．１μｍより小さいとコア粒子表面に均一で平坦な被覆層を形成することが困難となる場合がある。また、厚みが５μｍより大きいとキャリア同士が凝集したりして均一なキャリアを得ることが困難となる場合がある。
【００４６】
コア粒子への被覆層の形成する方法としては、コア粒子表面に被覆層形成用溶液を噴霧するスプレー法、コア粒子を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でコア粒子と被覆層形成用溶液を混合し、次いで溶剤を除去するニーダーコーター法、乾式コート法としては、被覆樹脂粒子とコア粒子とを加熱または高速混合して被覆するパウダーコート法等が挙げられるが、前記空隙比率Ｒを０．０５以上０．３０以下にするためには、コア粒子表面に低いシェアーで被覆層を形成する必要がある。容易に低いシェアーでコア粒子表面に被覆層を形成する装置としては、乾式処理装置が好ましく、例えば、乾式処理装置（ノビルタＮＯＢ１３０、ホソカワミクロン社製）などが挙げられる。
【００４７】
このようなキャリアの製造方法において、例えば、被覆樹脂粒子の粒径、処理温度、撹拌速度、撹拌時間などを調整することにより、キャリアの空隙比率Ｒを制御することができる。例えば、被覆樹脂粒子の粒径を大きくする、処理温度を低くする、撹拌速度を低くする、撹拌時間を短くすることにより、キャリアの空隙比率Ｒが大きくなる傾向にある。      
【００４８】
本方法において用いる被覆樹脂粒子の体積平均粒径は、例えば、１μｍ以下が好ましい。被覆樹脂粒子の体積平均粒径が１μｍを超えると、樹脂粒子がキャリアコアを被覆せず、キャリアコアが露出して帯電能力が下がるため、かぶりが発生する場合がある。
【００４９】
（トナー）
本実施形態に用いるトナーについて説明する。
本実施形態に用いるトナーは、体積平均粒径が５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の外添剤で外添され、着色剤を有するトナーであり、更に結着樹脂等の他の成分を含有してもよい。なお、外添剤とは、トナーの表面に付着させる粒子をいう。
【００５０】
既述のように、本実施形態の現像剤は、体積平均粒径が５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の外添剤（特定外添剤）により外添されたトナーを用いることで、キャリアの被覆層の空隙へ衝撃力を与え、徐々に空隙を無くす。前記特定外添剤は、体積平均粒径が５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることがより好ましい。外添剤の粒径が５０ｎｍより小さいと、トナー表面にほぼ埋まってしまい、キャリア被覆層の空隙を徐々になくす効果がないため、現像剤の抵抗低下が発生し、階調性が悪くなる。また、外添剤の粒径が１０００ｎｍより大きい場合にはキャリア被覆層空隙と比較しあまりに大きいため十分な衝撃力が得られず、キャリア被覆層空隙を徐々になくす効果がないため、現像剤の抵抗低下が発生し、階調性が悪くなる。
【００５１】
本実施形態において、トナーの外添剤の体積平均粒径は以下のように求められる。まず、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの５％水溶液２ｍｌを純水１００ｍｌで薄めた液中に測定試料を１００ｍｇ加えた。試料を懸濁した液は超音波分散器で１分間分散処理を行い、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置（ＬＳ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ：ＬＳ１３  ３２０、ＢＥＣＫＭＡＮ  ＣＯＵＬＴＥＲ社製）により、水中にてポンプスピード４５％で測定した。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、小粒径側から体積累積分布を引いて、累積５０％となる粒径を体積平均粒径Ｄ５０ｖとし、外添剤の体積平均粒径とした。
【００５２】
特定外添剤は、無機粒子であることが好ましく、該無機粒子としては、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等を使用することができる。
【００５３】
トナーに含まれる結着樹脂は、トナーに用いうる公知のものを適宜選択することができる。具体的には、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類；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。更に、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。
【００５４】
着色剤については特に制限はないが、例えば、カーボンブラック、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、デユポンオイルレッド、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、ピグメント・ブルー１５：３等が使用できる。
【００５５】
また、トナーには、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、ワックス等の離型剤など公知のその他の成分を含むことができる。上記のワックスとしては、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を使用できる。誘導体としては酸化物、ビニルモノマーとの重合体、グラフト変性物などを含む。この他に、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、酸アミド等も使用できる。
【００５６】
更に、トナーには必要に応じて帯電制御剤を添加することができる。カラートナーに帯電制御剤を添加する場合には、色調に影響を与えることのない無色又は淡色の帯電制御剤が好ましい。その帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯体、サルチル酸若しくはアルキルサルチル酸の金属錯体若しくは金属塩を用いることが好ましい。
【００５７】
本実施形態においては、転写性、流動性、クリーニング性及び帯電量の制御性、特に流動性を改善するため、トナーに特定外添剤以外の外添剤（他の外添剤）を含有させてもよい。
他の外添剤としては、無機粒子が挙げられ、該無機粒子として、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等が挙げられる。これらのうち、特にシリカ粒子、チタニア粒子の場合には、流動性が良好となるため好ましい。
【００５８】
他の外添剤の無機粒子の表面は、予め疎水化処理されていることが好ましい。この疎水化処理によりトナーの粉体流動性が改善されるほか、帯電の環境依存性、及び耐キャリア汚染性に対しても有効である。疎水化処理は疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行うことができる。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でもシラン系カップリング剤が好適である。
【００５９】
トナーの体積平均粒径は、２μｍ〜１２μｍが好ましく、より好ましくは３μｍ〜１０μｍであり、更に好ましくは４μｍ〜９μｍである。トナー粒子の体積平均粒径が２μｍ未満であると、流動性が著しく低下するため、層規制部材等による現像剤層の形成が不充分となり、画像にカブリやダートが発生する場合がある。一方、１２μｍを超える場合は、解像度が低下し、高画質の画像が得られない場合や、現像剤単位質量当たりの帯電量が低下し、現像剤層の層形成維持性が低下し、画像にカブリやダートが発生する場合がある。
【００６０】
トナー粒子の体積平均粒径の測定法としては、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの５質量％水溶液２ｍｌ中に、測定試料を０．５ｍｇ〜５０ｍｇ加え、これを前記電解液１００ｍｌ〜１５０ｍｌ中に添加した。この測定試料を懸濁させた電解液を超音波分散器で約１分間分散処理を行い、前記コールターマルチサイザーII型（ベックマン−コールター社製）により、アパーチャー径が１００μｍのアパーチャーを用いて、粒径が２．０μｍ〜６０μｍの範囲の粒子の粒度分布を測定する。測定する粒子数は５０，０００とする。
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、小粒径側から体積累積分布を引いて、累積５０％となる粒径を体積平均粒径Ｄ５０ｖとする。
【００６１】
トナーの製造方法は特に制限されず、混練粉砕法のような乾式製法や、溶融懸濁法、乳化凝集法、溶解懸濁法等の湿式造粒法など、公知の方法を適宜適用することができるが、乳化凝集法が好ましい。乳化凝集法は、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、着色剤を分散させた分散液、及び、必要に応じて利用される離型剤、帯電制御剤等の分散液と、を混合し、凝集、加熱融着させ、トナーを得る方法である。
得られたトナーへの外添剤（特定外添剤を含む）は、公知の方法、例えば、Ｖブレンダーやヘンシュルミキサー、レディーゲミキサーミキサーなどによって行うことができる。
【００６２】
本実施形態の現像剤におけるトナーと前記キャリアとの混合比（質量比）としては、トナー：キャリア＝１：１００〜３０：１００が好ましく、３：１００〜２０：１００がより好ましい。
【００６３】
＜静電荷像現像用現像剤カートリッジ、画像形成装置、プロセスカートリッジ＞
次に、本実施形態の静電荷像現像用現像剤カートリッジ（以下、カートリッジと略す場合がある）について説明する。本実施形態のカートリッジは、画像形成装置に脱着可能であり、少なくとも、静電潜像保持体表面上に形成された静電潜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し、現像剤が既述した本実施形態の現像剤であることを特徴とする。
【００６４】
従って、カートリッジの脱着が可能な構成を有する画像形成装置において、本実施形態の現像剤を収納した本実施形態のカートリッジを利用することにより、折り曲げたときの画像の強度が高く、耐摩擦性、耐傷性、および、パンチや裁断などの加工に優れた画像の形成を行うことができる。
【００６５】
本実施形態の画像形成装置は、静電潜像保持体と、静電潜像保持体表面を帯電する帯電手段と、静電潜像保持体表面上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段とを少なくとも備え、現像剤が既述した本実施形態の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とする。
【００６６】
従って、本実施形態の現像剤を用いた本実施形態の画像形成装置を利用することにより、トナーの外添剤のキャリアへの付着、及びキャリアの被覆層の剥れに起因する現像剤の低抵抗化によって発生する階調性の悪化が抑制される。
【００６７】
なお、本実施形態の画像形成装置は、上記のような静電潜像保持体と、帯電手段と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段と、を少なくとも含むものであれば特に限定はされないが、その他必要に応じてクリーニング手段や除電手段等を含んでいていてもよい。
【００６８】
また現像手段は、本実施形態の現像剤を収容するための現像剤収容容器と、現像剤を現像剤収容容器に供給するための現像剤供給手段と、現像剤収容容器内に収容されている現像剤の少なくとも一部を、排出するための現像剤排出手段とを備える構成、すなわち、トリクル現像方式を採用してもよい。
【００６９】
本実施形態のプロセスカートリッジは、本実施形態の現像剤を収納すると共に、画像形成装置に脱着可能であり、現像手段を備え、かつ、静電潜像保持体、帯電手段、及びクリーニング手段から選択される少なくとも一種を備えることを特徴とする。また、本実施形態のプロセスカートリッジは、その他必要に応じて、除電手段等のその他の部材を含んでいてもよい。
【００７０】
したがって、プロセスカートリッジの脱着が可能な構成を有する画像形成装置において、本実施形態のプロセスカートリッジを利用することにより、トナーの外添剤のキャリアへの付着、及びキャリアの被覆層の剥れに起因する現像剤の低抵抗化によって発生する階調性の悪化が抑制される。
【００７１】
以下、本発明の画像形成装置及びプロセスカートリッジの具体例について、図面を用いて具体的に説明する。
【００７２】
図１は、本発明の画像形成装置の一例（４連タンデム方式のフルカラー画像形成装置）を示す概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づくイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を出力する電子写真方式の第１〜第４の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ（画像形成手段）を備えている。これらの画像形成ユニット（以下、単に「ユニット」と称する）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、水平方向に互いに所定距離離間して並設されている。なお、これらユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、画像形成装置本体に対して脱着可能なプロセスカートリッジであってもよい。
【００７３】
各ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの図面における上方には、各ユニットを通して中間転写体としての中間転写ベルト２０が延設されている。中間転写ベルト２０は、図における左から右方向に互いに離間して配置された駆動ローラ２２および中間転写ベルト２０内面に接する支持ローラ２４に巻回されて設けられ、第１ユニット１０Ｙから第４ユニット１０Ｋに向う方向に走行されるようになっている。尚、支持ローラ２４は、図示しないバネ等により駆動ローラ２２から離れる方向に付勢されており、両者に巻回された中間転写ベルト２０に所定の張力が与えられている。また、中間転写ベルト２０の像保持体側面には、駆動ローラ２２と対向して中間転写体クリーニング装置３０が備えられている。
また、各ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの現像装置（現像手段）４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋのそれぞれには、トナーカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋに収容されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーが供給可能である。
【００７４】
上述した第１〜第４ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、同等の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエロー画像を形成する第１ユニット１０Ｙについて代表して説明する。尚、第１ユニット１０Ｙと同等の部分に、イエロー（Ｙ）の代わりに、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）を付した参照符号を付すことにより、第２〜第４ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの説明を省略する。
【００７５】
第１ユニット１０Ｙは、静電潜像保持体として作用する感光体１Ｙを有している。感光体１Ｙの周囲には、感光体１Ｙの表面を所定の電位に帯電させる帯電ローラ（帯電手段）２Ｙ、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線３Ｙよって露光して静電荷像を形成する露光装置３、静電荷像に帯電したトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置（現像手段）４Ｙ、現像したトナー像を中間転写ベルト２０上に転写する１次転写ローラ５Ｙ（１次転写手段）、および１次転写後に感光体１Ｙの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置（クリーニング手段）６Ｙが順に配設されている。
尚、１次転写ローラ５Ｙは、中間転写ベルト２０の内側に配置され、感光体１Ｙに対向した位置に設けられている。更に、各１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋには、１次転写バイアスを印加するバイアス電源（図示せず）がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各１次転写ローラに印加する転写バイアスを可変する。
【００７６】
以下、第１ユニット１０Ｙにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。まず、動作に先立って、帯電ローラ２Ｙによって感光体１Ｙの表面が−６００Ｖ〜−８００Ｖ程度の電位に帯電される。
感光体１Ｙは、導電性（２０℃における体積抵抗率が１×１０−６Ωｃｍ以下）の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗（一般の樹脂程度の抵抗）であるが、レーザ光線３Ｙが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体１Ｙの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置３を介してレーザ光線３Ｙを出力する。レーザ光線３Ｙは、感光体１Ｙの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー印字パターンの静電荷像が感光体１Ｙの表面に形成される。
【００７７】
静電荷像とは、帯電によって感光体１Ｙの表面に形成される像であり、レーザ光線３Ｙによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体１Ｙの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線３Ｙが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
このようにして感光体１Ｙ上に形成された静電荷像は、感光体１Ｙの走行に従って所定の現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体１Ｙ上の静電荷像が、現像装置４Ｙによって可視像（現像像）化される。
【００７８】
現像装置４Ｙ内には、例えば、少なくともイエロー着色剤及び結着樹脂を含む体積平均粒径が７μｍのイエロートナーと、本実施形態のキャリアとが収容されている。イエロートナーは、現像装置４Ｙの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体１Ｙ上に帯電した帯電荷と同極性（負極性）の電荷を有して現像剤ロール（現像剤保持体）上に保持されている。そして感光体１Ｙの表面が現像装置４Ｙを通過していくことにより、感光体１Ｙ表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。イエローのトナー像が形成された感光体１Ｙは、引続き所定速度で走行され、感光体１Ｙ上に現像されたトナー像が所定の１次転写位置へ搬送される。
【００７９】
感光体１Ｙ上のイエロートナー像が１次転写へ搬送されると、１次転写ローラ５Ｙに所定の１次転写バイアスが印加され、感光体１Ｙから１次転写ローラ５Ｙに向う静電気力がトナー像に作用され、感光体１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト２０上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性（−）と逆極性の（＋）極性であり、例えば第１ユニット１０Ｙでは制御部に（図示せず）よって＋１０μＡ程度に制御されている。
一方、感光体１Ｙ上に残留したトナーはクリーニング装置６Ｙで除去されて回収される。
【００８０】
また、第２ユニット１０Ｍ以降の１次転写ローラ５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに印加される１次転写バイアスも、第１ユニットに準じて制御されている。
こうして、第１ユニット１０Ｙにてイエロートナー像の転写された中間転写ベルト２０は、第２〜第４ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを通して順次搬送され、各色のトナー像が重ねられて多重転写される。
【００８１】
第１〜第４ユニットを通して４色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト２０は、中間転写ベルト２０と中間転写ベルト２０内面に接する支持ローラ２４と中間転写ベルト２０の像保持面側に配置された２次転写ローラ（２次転写手段）２６とから構成された２次転写部へと至る。一方、記録紙（記録媒体）Ｐが供給機構を介して２次転写ローラ２６と中間転写ベルト２０とが圧接されている隙間に所定のタイミングで給紙され、所定の２次転写バイアスが支持ローラ２４に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性（−）と同極性の（−）極性であり、中間転写ベルト２０から記録紙Ｐに向う静電気力がトナー像に作用され、中間転写ベルト２０上のトナー像が記録紙Ｐ上に転写される。尚、この際の２次転写バイアスは２次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段（図示せず）により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。
【００８２】
この後、記録紙Ｐは定着装置（定着手段）２８へと送り込まれトナー像が加熱され、色重ねしたトナー像が溶融されて、記録紙Ｐ上へ定着される。カラー画像の定着が完了した記録紙Ｐは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。
なお、上記例示した画像形成装置は、中間転写ベルト２０を介してトナー像を記録紙Ｐに転写する構成となっているが、この構成に限定されるものではなく、感光体から直接トナー像が記録紙に転写される構造であってもよい。
【００８３】
図２は、本発明の静電荷像現像用現像剤を収容するプロセスカートリッジの好適な一例を示す概略構成図である。プロセスカートリッジ２００は、感光体（潜像保持体）１０７とともに、帯電ローラ（帯電手段）１０８、現像装置（現像手段）１１１、感光体クリーニング装置（クリーニング手段）１１３、露光のための開口部１１８、及び、除電露光のための開口部１１７を取り付けレール１１６を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。
そして、このプロセスカートリッジ２００は、転写装置（転写手段）１１２と、定着装置（定着手段）１１５と、図示しない他の構成部分とから構成される画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。なお、３００は記録紙である。
【００８４】
図２で示すプロセスカートリッジでは、帯電装置１０８、現像装置１１１、クリーニング装置（クリーニング手段）１１３、露光のための開口部１１８、及び、除電露光のための開口部１１７を備えているが、これら装置は選択的に組み合わせることが可能である。本発明のプロセスカートリッジでは、感光体１０７のほかには、帯電装置１０８、現像装置１１１、クリーニング装置（クリーニング手段）１１３、露光のための開口部１１８、及び、除電露光のための開口部１１７から構成される群から選択される少なくとも１種を備える。
【実施例】
【００８５】
以下、実施例により本実施形態を具体的に説明するが、本実施形態は、これら実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」はすべて「質量部」を、「％」はすべて「質量％」を意味する。
（黒トナーの作製）
−樹脂粒子分散液の調製−
スチレン３７０部、ｎ−ブチルアクリレート３０部、アクリル酸８部、ドデカンチオール２４部、四臭化炭素４部を混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤（ノニポール４００：三洋化成（株）製）６部及びアニオン性界面活性剤（ネオゲンＳＣ：第一工業製薬（株）製）１０部をイオン交換水５５０部に溶解したフラスコ中で乳化重合させ、１０分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム４部を溶解したイオン交換水５０部を投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を攪拌しながら内容物が７０℃になるまでオイルバスで加熱し、５時間そのまま乳化重合を継続した。その結果、１５０ｎｍであり、Ｔｇ＝５８℃、重量平均分子量Ｍｗ＝１１５００の樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液が得られた。この分散液の固形分濃度は４０％であった。
【００８６】
−黒着色剤分散液の調製−
黒顔料（Ｒ３３０：キャボット社製）：６０部
ノニオン性界面活性剤（ノニポール４００：三洋化成（株）製）：５部
イオン交換水：２４０部
以上の成分を混合して、溶解、ホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０：ＩＫＡ社製）を用いて１０分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて１０分間分散処理して平均粒径が２５０ｎｍである着色剤（黒顔料）粒子が分散された黒着色剤分散剤を調製した。
【００８７】
−離型剤分散液の調製−
パラフィンワックス（ＨＮＰ０１９０：日本精蝋（株）製、融点８５℃）：１００部
カチオン性界面活性剤（サニゾールＢ５０：花王（株）製）：５部
イオン交換水：２４０部
以上の成分を、丸型ステンレス鋼製フラスコ中でホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０：ＩＫＡ社製）を用いて１０分間分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、平均粒径が３５０ｎｍである離型剤粒子が分散された離型剤分散液を調製した。
【００８８】
−黒トナーの作製−
樹脂粒子分散液：２３４部
黒着色剤分散液：３０部
離型剤分散液：４０部
ポリ塩化アルミニウム（浅田化学社製、ＰＡＣ１００Ｗ）：１．８部
イオン交換水：６００部
以上の成分を、丸型ステンレス鋼鉄フラスコ中でホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０：ＩＫＡ社製）を用いて混合し、分散した後、加熱用オイルバス中でフラスコ内を攪拌しながら５２℃まで加熱した。５２℃で１２０分保持した後、体積平均粒径Ｄ５０が４．８μｍの凝集粒子が生成していることを確認した。その後、この凝集体粒子を含む分散液に３２部の樹脂粒子分散液を追加した後、加熱用オイルバスの温度を５３℃まで上げて３０分間保持した。この凝集体粒子を含む分散液、１Ｎ水酸化ナトリウムを追加して、系のｐＨを５．０に調整した後ステンレス製フラスコを密閉し、磁気シールを用いて攪拌を継続しながら９５℃まで加熱し、ｐＨを５．０にて２時間保持した。冷却後、このトナー母粒子を濾別し、イオン交換水で４回洗浄した後、凍結乾燥して黒トナー（１）を得た。前記トナーの体積平均粒径Ｄ５０ｖは５．５μｍ、形状係数は１３５であった。
【００８９】
（シアントナーの作製）
−シアン着色剤分散液の調製−
銅フタロシアニンブルー顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３：６０部
ノニオン性界面活性剤（ノニポール４００：三洋化成（株）製）：５部
イオン交換水：２４０部
以上の成分を混合して、溶解、ホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０：ＩＫＡ社製）を用いて１０分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて１０分間分散処理して平均粒径が２８０ｎｍである着色剤（シアン顔料）粒子が分散されたシアン着色剤分散剤を調製した。
【００９０】
−シアントナーの調製−
黒トナーの作製において、黒着色剤分散液３０部をシアン着色剤分散剤２８部に変更した以外は、黒トナーの作製と同様にして体積平均粒径Ｄ５０ｖが５．５μｍ、形状係数が１３５のシアントナーを得た。
【００９１】
（マゼンタトナーの作製）
−マゼンタ着色剤分散液の調製−
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１  ：６０部
ノニオン性界面活性剤（ノニポール４００：三洋化成（株）製）：５部
イオン交換水：２４０部
以上の成分を混合して、溶解、ホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０：ＩＫＡ社製）を用いて１０分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて１０分間分散処理して平均粒径が２８０ｎｍである着色剤（マゼンタ顔料）粒子が分散されたマゼンタ着色剤分散剤を調製した。
【００９２】
−マゼンタトナーの調製−
黒トナーの作製において、黒着色剤分散液３０部をマゼンタ着色剤分散液３２部に変更した以外は、黒トナーの作製と同様にして体積平均粒径Ｄ５０ｖが５．５μｍ、形状係数が１３５のマゼンタトナーを得た。
【００９３】
（イエロートナーの作製）
−イエロー着色剤分散液の調製−
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０：６０部
ノニオン性界面活性剤（ノニポール４００：三洋化成（株）製）：５部
イオン交換水：２４０部
以上の成分を混合して、溶解、ホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０：ＩＫＡ社製）を用いて１０分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて１０分間分散処理して平均粒径が３００ｎｍである着色剤（イエロー顔料）粒子が分散されたイエロー着色剤分散剤を調製した。
【００９４】
−イエロートナーの作製−
黒トナーの作製において、黒着色剤分散液３０部を着色剤分散液３５部に変更した以外は、黒トナーと同様にして体積平均粒径Ｄ５０ｖが５．５μｍ、形状係数が１３５のイエロートナーを得た。
【００９５】
［外添トナーＡの製造］
次に、上記黒トナー、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナー１００部それぞれに、体積平均粒径４０ｎｍのシリコンオイル処理酸化珪素粒子（ＲＹ５０：日本エアロジル社製）１．３部、体積平均粒径１２０ｎｍの酸化珪素粒子（Ｘ２４：信越化学（株）製）１．５部をサンプルミルで混合し、黒トナーＡ、シアントナーＡ、マゼンタトナーＡ、イエロートナーＡをそれぞれ作製した。
【００９６】
［外添トナーＢの製造］
前記黒トナー、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナー１００部それぞれに、体積平均粒子２０ｎｍのデシルトリメトキシシラン処理酸化チタン粒子（ＭＴ１５０ＡＷ：テイカ社製）１．０部、体積平均粒径４０ｎｍのシリコンオイル処理酸化珪素粒子（ＲＹ５０：日本エアロジル社製）１．３部をサンプルミルで混合し、黒トナーＢ、シアントナーＢ、マゼンタトナーＢ、イエロートナーＢをそれぞれ作製した。
【００９７】
［外添トナーＣの製造］
前記黒トナー、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナー１００部それぞれに、体積平均粒子２０ｎｍのデシルトリメトキシシラン処理酸化チタン粒子（ＭＴ１５０ＡＷ：テイカ社製）１．０部、体積平均粒径５０ｎｍの酸化チタン粒子（ＴＡＦ：富士チタン社製）１．３部をサンプルミルで混合し、黒トナーＣ、シアントナーＣ、マゼンタトナーＣ、イエロートナーＣをそれぞれ作製した。
【００９８】
［外添トナーＤの製造］
前記黒トナー、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナー１００部それぞれに、体積平均粒子２０ｎｍのデシルトリメトキシシラン処理酸化チタン粒子（ＭＴ１５０ＡＷ：テイカ社製）１．０部、体積平均粒径１０００ｎｍの架橋アクリル粒子（ＭＲ−２Ｇ：綜研化学社製）１．３部をサンプルミルで混合し、黒トナーＤ、シアントナーＤ、マゼンタトナーＤ、イエロートナーＤをそれぞれ作製した。
【００９９】
［外添トナーＥの製造］
前記黒トナー、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナー１００部それぞれに、体積平均粒子２０ｎｍのデシルトリメトキシシラン処理酸化チタン粒子（ＭＴ１５０ＡＷ：テイカ社製）１．０部、体積平均粒径１５００ｎｍの架橋アクリル粒子（ＭＸ−１５０：綜研化学社製）１．３部をサンプルミルで混合し、黒トナーＥ、シアントナーＥ、マゼンタトナーＥ、イエロートナーＥをそれぞれ作製した。
【０１００】
［キャリア１の製造］
Ｍｎ−Ｍｇフェライト粒子  （体積平均粒径：３５μｍ、形状係数１２５）：１００部
ＭＭＡ重合体粒子（個数平均粒子径０．２μｍ）：２．５部
カーボンブラック（＃２５：三菱化学製）：０．５部
以上の成分を乾式処理装置（ノビルタＮＯＢ１３０、ホソカワミクロン社製）に投入し、１０００ｒｐｍにて５分間処理した。取り出した試料を７５μｍ目開きメッシュにて篩分し、キャリア１を得た。キャリア１の体積平均粒径は３７μｍ、形状係数は１２５、空隙比率Ｒは０．１５であった。
【０１０１】
［キャリア２の製造］
Ｍｎ−Ｍｇフェライト粒子（体積平均粒径：３５μｍ、形状係数１２５）：１００部
ＭＭＡ重合体粒子
（個数平均粒子径０．２μｍ）：２．５部
カーボンブラック（＃２５：三菱化学製）：０．５部
フェライト粒子を除く上記成分、更にトルエン（１４部）及びガラスビーズ（φ１ｍｍ、トルエンと同量）を、関西ペイント社製サンドミルを用いて１２００ｐｐｍ／３０ｍｉｎ攪拌し、樹脂被覆層形成用溶液とした。更に、この樹脂被覆層形成用溶液とフェライト粒子を真空脱気型ニーダーに入れトルエンを留去することによりキャリア２を得た。
キャリア２の体積平均粒径は３７μｍ、形状係数は１２５、空隙比率Ｒは０．０３であった。
【０１０２】
［キャリア３の製造］
乾式処理装置処理時間５分を１０分とした以外は、キャリア１と同様にして、キャリア３、現像剤３を作製した。
キャリア３の体積平均粒径は３７μｍ、形状係数は１２５、空隙比率Ｒは０．０５であった。
【０１０３】
［キャリア４の製造］
乾式処理装置処理時間５分を３分とした以外は、キャリア１と同様にして、キャリア４を作製した。
キャリア４の体積平均粒径は３７μｍ、形状係数は１２５、空隙比率Ｒは０．３０であった。
【０１０４】
［キャリア５の製造］
乾式処理装置処理時間５分を２分とした以外は、キャリア１と同様にして、キャリア５、を作製した。
キャリア５の体積平均粒径は３７μｍ、形状係数は１２５、空隙比率Ｒは０．３５であった。
【０１０５】
＜実施例１〜５、比較例１〜４＞
［現像剤の作製］
表１〜４に記載のトナーとキャリアの組み合わせで、黒トナー、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナー８部それぞれと、キャリア１００部をＶ−ブレンダで、４０ｒｐｍ×２０分間攪拌し、２１２μｍの目開きを有するシーブで篩分することにより、黒現像剤、シアン現像剤、マゼンタ現像剤、イエロー現像剤をそれぞれ得た。
【０１０６】
（評価）
表１〜４に記載の現像剤を用い、ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ  Ｃ１６１６（富士ゼロックス株式会社製）改造機を使用して、気温３０℃、湿度９０ＲＨ％の条件下で、下記評価を実施した。その結果を表１〜４に示す。
Ａ４用紙にＣｉｎ１００％、Ｃｉｎ５０％、Ｃｉｎ１０％のイエロー、マゼンタ、シアン、黒の４色画像を有するパターンにて出力し、１０枚コピー後（初期）および１００００枚コピー後に、下記評価方法により、濃度評価、階調性評価を行った。尚、表１はシアントナーを用いたシアン現像剤の詳細及び評価結果を、表２はマゼンタトナーを用いたイエロー現像剤の詳細及び評価結果を、表３はイエロートナーを用いたマゼンタ現像剤の詳細及び評価結果を、表４は黒トナーを用いた黒現像剤の詳細及び評価結果をそれぞれ示す。また、ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ  Ｃ１６１６改造機は、静電潜像保持体、帯電手段、静電潜像形成手段、現像手段、転写手段、定着手段を有する。
【０１０７】
（濃度評価方法）
Ｘ−ｒｉｔｅ９３８により１０枚印画後の画像濃度と１００００枚印画後の各Ｃｉｎの画像濃度（Ｃｉｎ１００％、Ｃｉｎ５０％、Ｃｉｎ１０％）を測定した。画像濃度はランダムに５点測定し、平均値を求めた。
【０１０８】
（階調性評価方法）
Ｘ−ｒｉｔｅ９３８により測定されたＣｉｎ１００％とＣｉｎ５０％の濃度差（階調性１）、Ｃｉｎ５０％とＣｉｎ１０％の濃度差（階調性２）を求めた。
なお、評価は１００００枚印画後の階調性１及び階調性２で行い、階調性１は０．９５以下を階調性２は０．６０以上を許容とした。
【０１０９】
【表１】
2010078715.tif 000002
【０１１０】
【表２】
2010078715.tif 000003
【０１１１】
【表３】
2010078715.tif 000004
【０１１２】
【表４】
2010078715.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態のプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、１０７  感光体（像保持体）
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、１０８  帯電ローラ
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ  レーザ光線
３  露光装置
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、１１１  現像装置（現像手段）
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ  １次転写ローラ
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、１１３  感光体クリーニング装置（クリーニング手段）
８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ  トナーカートリッジ
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ  ユニット
２０  中間転写ベルト
２２  駆動ローラ
２４  支持ローラ
２６  ２次転写ローラ（転写手段）
２８、１１５  定着装置（定着手段）
３０  中間転写体クリーニング装置
１１２  転写装置
１１６  取り付けレール
１１７  除電露光のための開口部
１１８  露光のための開口部
２００  プロセスカートリッジ、
Ｐ、３００  記録紙（被転写体）
【図１】
2010078715.tif 000006
【図２】
2010078715.tif 000007