(57)【要約】      （修正有）【課題】作業者による交換ミスがなく、在庫管理コストや製造コストが低く、その画像形成装置に設置される信頼性の高い、プロセスカートリッジ及び現像装置を提供すること。【解決手段】複数のトナー供給部とを備え、前記複数色のトナーは、新品状態のプロセスカートリッジ中のキャリアに補給される時、トナー被覆率が１０％に達した時、現像部内の現像剤の平均帯電量が、トナー被覆率９０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上であり、かつ、トナー被覆率５０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ５０が１５μｃ／ｇ以上であり、更に前記Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上の帯電量が維持されるトナー補給速度Ｕ９０（％／ｓｅｃ、但し％はキャリアに対するトナーの被覆率）にて、該現像装置にトナー供給することを特徴とする画像形成装置。【選択図】図１
2006039324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と当該像担持体上に形成される静電潜像を現像する現像部とが一体的に保持された、互換性を有する複数のプロセスカートリッジと、前記複数のプロセスカートリッジがそれぞれ着脱自在に設置される複数の設置部と、前記複数の設置部にそれぞれ設置される新品状態の前記複数のプロセスカートリッジの前記現像部内にそれぞれ収納されるキャリアと、前記複数の設置部に設置された前記複数のプロセスカートリッジの前記現像部に、それぞれ、複数色のトナーのうち１色のトナーを供給する複数のトナー供給部とを備え、前記複数色のトナーは、新品状態の前記プロセスカートリッジが前記設置部に設置されてから、前記トナー供給部から前記現像部にそれぞれ供給される画像形成装置であって、前記該キャリアにトナーが補給され、トナー被覆率が１０％に達した時、現像部内の現像剤の平均帯電量が、トナー被覆率９０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上であり、かつ、トナー被覆率５０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ５０が１５μｃ／ｇ以上であり、更に前記Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上の帯電量が維持されるトナー補給速度Ｕ９０（％／ｓｅｃ、但し％はキャリアに対するトナーの被覆率）にて、該現像装置にトナー供給することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
該キャリアにトナーが補給され、トナー被覆率が１０％に達したとき、現像部内の現像剤の平均帯電量が、トナー被覆率７０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ７０（μｃ／ｇ）以上であり、かつ、トナー被覆率５０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ５０が１５μｃ／ｇ以上であって、更に前記Ｓ７０（μｃ／ｇ）以上の帯電量が維持されるトナー補給速度Ｕ７０（％／ｓｅｃ、但し％はキャリアに対するトナーの被覆率）にて、該現像装置にトナー供給することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
該トナー被覆率５０％時の現像部における飽和帯電量Ｓ５０が２５μｃ／ｇ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記プロセスカートリッジは、前記像担持体を帯電する帯電部と前記像担持体をクリーニングするクリーニング部とのうち少なくとも１つが、さらに一体的に保持されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
像担持体上に形成される静電潜像を現像するとともに互換性を有する複数の現像装置と、前記複数の現像装置がそれぞれ着脱自在に設置される複数の設置部と、前記複数の設置部にそれぞれ設置される新品状態の前記複数の現像装置内にそれぞれ収納されるキャリアと、前記複数の設置部に設置された前記複数の現像装置に、それぞれ、複数色のトナーのうち１色のトナーを供給する複数のトナー供給部とを備え、前記複数色のトナーは、新品状態の前記現像装置が前記設置部に設置されてから、前記トナー供給部から前記現像装置にそれぞれ供給されることを特徴とする画像形成装置であって、キャリアにトナーが補給され、トナー被覆率が１０％に達したとき、現像部内の現像剤の平均帯電量が、トナー被覆率９０％時の現像部における飽和帯電量Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上であり、かつ、トナー被覆率５０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ５０が１５μｃ／ｇ以上であって、更に該Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上の帯電量が維持されるトナー補給速度Ｕ９０（％／ｓｅｃ、但し％はキャリアに対するトナーの被覆率）にて、該現像装置にトナー供給することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記現像部内にそれぞれ収納されるキャリアが、磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる電子写真現像剤用キャリアであって、該キャリアの重量平均粒径Ｄｗが２５〜４５μｍであり、該キャリア中の４４μｍよりも小さい粒径を有する粒子の含有割合が７０重量％以上で、２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が７重量％以下であり、かつ該キャリアの重量平均粒径Ｄｗと個数平均粒径Ｄｐとの比（Ｄｗ／Ｄｐ）が１〜１．３０の範囲にある電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
該キャリア中の２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が３重量％以下である電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像部内にそれぞれ収納されるキャリアが、磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる、重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍで、かつ個数平均粒径Ｄｐと重量平均粒径Ｄｗの比（Ｄｗ／Ｄｐ）が１＜Ｄｗ／Ｄｐ＜１．２０である電子写真現像剤用キャリアであって、２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量が０〜７重量％、３６μｍより小さい粒子の含有量が９０〜１００重量％である電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
該キャリア中の２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が０〜５重量％である電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする請求項１乃至５または８のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリア。
【請求項１０】
抵抗率（ＬｏｇＲ）が１２．０〜１４．０ｃｍである電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
１０００エルステッドの磁界を印加したときの該芯材粒子の磁気モーメントが、６０〜１５０ｅｍｕ／ｇである電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
該樹脂層が、アミノシランカップリング剤を含有するシリコーン樹脂からなる電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
キャリア芯材がＭｎＭｇＳｒ系フェライトである電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
キャリア芯材がＭｎフェライトである電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の記載の画像形成装置。
【請求項１５】
キャリア芯材がマグネタイトである電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の記載の画像形成装置。
【請求項１６】
嵩密度が２．３５〜２．５０ｇ／ｃｍである電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の記載の画像形成装置。
【請求項１７】
像担持体と当該像担持体上に形成される静電潜像を現像する現像部とが一体的に保持された、互換性を有する複数のプロセスカートリッジと、前記複数のプロセスカートリッジがそれぞれ着脱自在に設置される複数の設置部と、前記複数の設置部にそれぞれ設置される新品状態の前記複数のプロセスカートリッジの前記現像部内にそれぞれ収納されるキャリアと、前記複数の設置部に設置された前記複数のプロセスカートリッジの前記現像部に、それぞれ、複数色のトナーのうち１色のトナーを供給する複数のトナー供給部とを備え、前記複数色のトナーは、新品状態の前記プロセスカートリッジが前記設置部に設置されてから、前記トナー供給部から前記現像部にそれぞれ供給される画像形成装置であって、前記該キャリアにトナーが補給され、トナー被覆率が１０％に達したとき、現像部内の現像剤の平均帯電量が、トナー被覆率９０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上であり、かつ、トナー被覆率５０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ５０が１５μｃ／ｇ以上であって、更に前記Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上の帯電量が維持されるトナー補給速度Ｕ９０（％／ｓｅｃ、但し％はキャリアに対するトナーの被覆率）にて、該現像装置にトナー供給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、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置であって、カラー画像等の複数色からなる画像を形成する画像形成装置と、そこに設置されるプロセスカートリッジ及び現像装置と、その画像形成方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機等のカラー画像形成装置においては、複数色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーに対応したプロセスカートリッジ（又は現像装置）が、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されている（例えば、特許文献１参照）。
そして、それらのプロセスカートリッジ（又は現像装置）は、その機械的寿命等にともない適宜に新品状態のものと交換されている。
具体的には、新品状態のプロセスカートリッジにおける現像部には、それぞれ、キャリアと、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのうちいずれか１色のトナーからなる２成分現像剤が予め収納されている。
そして、新品の画像形成装置に対して、新品状態の４つのプロセスカートリッジがそれぞれの設置部に設置される。その後、画像形成装置の稼働にともない、プロセスカートリッジの感光体ドラム（像担持体）や上述のキャリア等が劣化して寿命に達した場合に、ユーザーやサービスマン等の作業者によって、画像形成装置本体に設置された既設のプロセスカートリッジが取り出される。そして、新品状態のプロセスカートリッジが新たに装置本体に設置されることになる。
このような複数のプロセスカートリッジ（又は現像装置）が着脱自在に設置される画像形成装置においては、それぞれのプロセスカートリッジが対応する設置部に正しく設置される必要がある。すなわち、作業者によって、ある色のプロセスカートリッジが異なる色の設置部に設置されるような設置ミスが発生しないようにする必要がある。
そのために、画像形成装置において、４つのプロセスカートリッジやそれに対応した装置本体の設置部に、形状差を設けることで非互換性を担保する技術が多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８４５３４号公報（第４−５頁、第９図、第１１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の画像形成装置は、交換用の新品状態のプロセスカートリッジ（又は現像装置）を在庫管理するための在庫管理コストや、プロセスカートリッジを製造するための製造コストが、高くなるという問題があった。
詳しくは、上述したようにカラー画像形成装置において、互換性のない４種類のプロセスカートリッジ（又は現像装置）が、それぞれ、作業者によって適宜に交換される。そのため、交換時の作業者の要望に迅速に対応することを目的として、メーカーや販売店は、交換用の新品状態のプロセスカートリッジを倉庫等に在庫として常時確保する必要があった。しかし、その在庫管理するためのプロセスカートリッジは、４種類もあるために、その管理に係わるコストと労力とが無視できないものになっていた。
【０００５】
このような問題を解決するために、４種類のプロセスカートリッジをさらに一体的に保持するフルカラーのプロセスカートリッジの構成も考えられる。しかし、そのようなプロセスカートリッジは、必然的に大きなものとなるために、操作性が低下するとともに、在庫管理上もむしろディメリットになりかねない。さらに、そのようなプロセスカートリッジは、４色のうち１色に係わるカートリッジ部分が寿命に達した時点で、他の３色に係わるカートリッジ部分が寿命に達していなくても、そのすべてを交換しなければならないために、無駄が多い。
また、上述のカラー画像形成装置は、互換性のない４種類のプロセスカートリッジ（又は現像装置）を製造する必要がある。そのため、プロセスカートリッジの非互換性に係わる部品数や組付工程が多くなって、製造コストが高くなっていた。
【０００６】
上記課題を解決するために、像担持体と像担持体上に形成される静電潜像を現像する現像部とが一体的に保持された互換性を有する複数のプロセスカートリッジの現像部にキャリアのみが収納されており、プロセスカートリッジを設置する複数の設置部と、前記現像部にトナーを供給する供給部を備え、プロセスカートリッジが前記設置部に設置されてから、あるいは、プロセスカートリッジの構成をとらずに、単独で装置本体に着脱自在に設置される現像装置を、前記設置部に設置してからトナーを供給する画像形成法が提案されている。
この方法により、４種類のプロセスカートリッジ（又は現像装置）を製造する必要がなくなり、製造コストを大幅に削減できる。更に、現像剤作成手間が省ける。また、現像剤作成後すぐに使用するため、現像剤帯電量の放置低下の影響をなくせるなどのメリットがある。
しかしながら、上記装置・方法を実施すると、トナー補給の際、帯電が充分に立ち上がらず、トナー補給中にトナー飛散が起こり易いと言う課題があった。また、トナー補給後に現像すると、地汚れが発生し易かった。また、キャリア付着が起こると感光体ドラムや定着ローラーの傷の原因となり、更に画質を低下させるので好ましくない。
【０００７】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、複数色のプロセスカートリッジ又は現像装置を着脱自在に設置する画像形成装置であって、作業者による交換ミスがなく、在庫管理コストや製造コストが低い画像形成装置及び画像形成方法、更には、その画像形成装置に設置される信頼性の高い、プロセスカートリッジ及び現像装置を提供することにある。そして、トナー補給の際、補給されたトナーがキャリアと速やかに混合され、帯電することによってトナー飛散を防止し、更に、像担持体上の潜像を現像する際、地汚れ、キャリア付着がなく、かつ高画質（ハイライト再現性）が良好な画像形成装置、画像形成方法を提供することである。
本発明は、これらの新たな課題を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題は以下の手段によって達成される。即ち、
（１）像担持体と当該像担持体上に形成される静電潜像を現像する現像部とが一体的に保持された、互換性を有する複数のプロセスカートリッジと、前記複数のプロセスカートリッジがそれぞれ着脱自在に設置される複数の設置部と、前記複数の設置部にそれぞれ設置される新品状態の前記複数のプロセスカートリッジの前記現像部内にそれぞれ収納されるキャリアと、前記複数の設置部に設置された前記複数のプロセスカートリッジの前記現像部に、それぞれ、複数色のトナーのうち１色のトナーを供給する複数のトナー供給部とを備え、前記複数色のトナーは、新品状態の前記プロセスカートリッジが前記設置部に設置されてから、前記トナー供給部から前記現像部にそれぞれ供給される画像形成装置であって、前記該キャリアにトナーが補給され、トナー被覆率が１０％に達した時、現像部内の現像剤の平均帯電量が、トナー被覆率９０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上であり、かつ、トナー被覆率５０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ５０が１５μｃ／ｇ以上であり、更に前記Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上の帯電量が維持されるトナー補給速度Ｕ９０（％／ｓｅｃ、但し％はキャリアに対するトナーの被覆率）にて、該現像装置にトナー供給することを特徴とする画像形成装置。
（２）該キャリアにトナーが補給され、トナー被覆率が１０％に達したとき、現像部内の現像剤の平均帯電量が、トナー被覆率７０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ７０（μｃ／ｇ）以上であり、かつ、トナー被覆率５０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ５０が１５μｃ／ｇ以上であって、更に前記Ｓ７０（μｃ／ｇ）以上の帯電量が維持されるトナー補給速度Ｕ７０（％／ｓｅｃ、但し％はキャリアに対するトナーの被覆率）にて、該現像装置にトナー供給することを特徴とする前記第（１）項に記載の画像形成装置。
（３）該トナー被覆率５０％時の現像部における飽和帯電量Ｓ５０が２５μｃ／ｇ以上であることを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載の記載の画像形成装置。
（４）前記プロセスカートリッジは、前記像担持体を帯電する帯電部と前記像担持体をクリーニングするクリーニング部とのうち少なくとも１つが、さらに一体的に保持されたことを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載の画像形成装置。
（５）像担持体上に形成される静電潜像を現像するとともに互換性を有する複数の現像装置と、前記複数の現像装置がそれぞれ着脱自在に設置される複数の設置部と、前記複数の設置部にそれぞれ設置される新品状態の前記複数の現像装置内にそれぞれ収納されるキャリアと、前記複数の設置部に設置された前記複数の現像装置に、それぞれ、複数色のトナーのうち１色のトナーを供給する複数のトナー供給部とを備え、前記複数色のトナーは、新品状態の前記現像装置が前記設置部に設置されてから、前記トナー供給部から前記現像装置にそれぞれ供給されることを特徴とする画像形成装置であって、キャリアにトナーが補給され、トナー被覆率が１０％に達したとき、現像部内の現像剤の平均帯電量が、トナー被覆率９０％時の現像部における飽和帯電量Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上であり、かつ、トナー被覆率５０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ５０が１５μｃ／ｇ以上であって、更に該Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上の帯電量が維持されるトナー補給速度Ｕ９０（％／ｓｅｃ、但し％はキャリアに対するトナーの被覆率）にて、該現像装置にトナー供給することを特徴とする画像形成装置。
（６）前記現像部内にそれぞれ収納されるキャリアが、磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる電子写真現像剤用キャリアであって、該キャリアの重量平均粒径Ｄｗが２５〜４５μｍであり、該キャリア中の４４μｍよりも小さい粒径を有する粒子の含有割合が７０重量％以上で、２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が７重量％以下であり、かつ該キャリアの重量平均粒径Ｄｗと個数平均粒径Ｄｐとの比（Ｄｗ／Ｄｐ）が１〜１．３０の範囲にある電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項のいずれかに記載の画像形成装置。
（７）該キャリア中の２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が３重量％以下である電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載の画像形成装置。
（８）前記現像部内にそれぞれ収納されるキャリアが、磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる、重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍで、かつ個数平均粒径Ｄｐと重量平均粒径Ｄｗの比（Ｄｗ／Ｄｐ）が１＜Ｄｗ／Ｄｐ＜１．２０である電子写真現像剤用キャリアであって、２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量が０〜７重量％、３６μｍより小さい粒子の含有量が９０〜１００重量％である電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項のいずれかに記載の画像形成装置。
（９）該キャリア中の２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が０〜５重量％である電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項または第（８）項のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリア。
（１０）抵抗率（ＬｏｇＲ）が１２．０〜１４．０ｃｍである電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする前記第（１）項乃至第（９）項のいずれかに記載の画像形成装置。
（１１）１０００エルステッドの磁界を印加したときの該芯材粒子の磁気モーメントが、６０〜１５０ｅｍｕ／ｇである電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする前記第（１）項乃至第（１０）項のいずれかに記載の画像形成装置。
（１２）該樹脂層が、アミノシランカップリング剤を含有するシリコーン樹脂からなる電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする前記第（１）項乃至第（１１）項のいずれかに記載の画像形成装置。
（１３）キャリア芯材がＭｎＭｇＳｒ系フェライトである電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする前記第（１）項乃至（１２）項のいずれかに記載の画像形成装置。
（１４）キャリア芯材がＭｎフェライトである電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする前記第（１）項乃至第（１２）項のいずれかに記載の記載の画像形成装置。
（１５）キャリア芯材がマグネタイトである電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする前記第（１）項乃至第（１２）項のいずれかに記載の記載の画像形成装置。
（１６）嵩密度が２．３５〜２．５０ｇ／ｃｍである電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とする前記第（１）項乃至第（１５）項のいずれかに記載の記載の画像形成装置。
（１７）像担持体と当該像担持体上に形成される静電潜像を現像する現像部とが一体的に保持された、互換性を有する複数のプロセスカートリッジと、前記複数のプロセスカートリッジがそれぞれ着脱自在に設置される複数の設置部と、前記複数の設置部にそれぞれ設置される新品状態の前記複数のプロセスカートリッジの前記現像部内にそれぞれ収納されるキャリアと、前記複数の設置部に設置された前記複数のプロセスカートリッジの前記現像部に、それぞれ、複数色のトナーのうち１色のトナーを供給する複数のトナー供給部とを備え、前記複数色のトナーは、新品状態の前記プロセスカートリッジが前記設置部に設置されてから、前記トナー供給部から前記現像部にそれぞれ供給される画像形成装置であって、前記該キャリアにトナーが補給され、トナー被覆率が１０％に達したとき、現像部内の現像剤の平均帯電量が、トナー被覆率９０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上であり、かつ、トナー被覆率５０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ５０が１５μｃ／ｇ以上であって、更に前記Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上の帯電量が維持されるトナー補給速度Ｕ９０（％／ｓｅｃ、但し％はキャリアに対するトナーの被覆率）にて、該現像装置にトナー供給することを特徴とする画像形成方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、複数色のプロセスカートリッジ又は現像装置を着脱自在に設置する画像形成装置であって、作業者による交換ミスがなく、在庫管理コストや製造コストが低い画像形成装置及び画像形成方法、更には、その画像形成装置に設置される信頼性の高い、プロセスカートリッジ及び現像装置を提供する。そして、トナー補給の際、補給されたトナーがキャリアと速やかに混合され、帯電することによってトナー飛散を防止し、更に、像担持体上の潜像を現像する際、地汚れ、キャリア付着がなく、かつ高画質（ハイライト再現性）が良好な画像形成装置、画像形成方法が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
図１は、実施の形態における画像形成装置の全体を示す構成図である。
図１において、（１）は画像形成装置としてのカラーレーザープリンタの装置本体、（２）は画像情報に基づいたレーザ光を発する光学部、（２０Ｙ）、（２０Ｍ）、（２０Ｃ）、（２０ＢＫ）は各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した設置部に設置されたプロセスカートリッジ、（２１）は各プロセスカートリッジ（２０Ｙ）、（２０Ｍ）、（２０Ｃ）、（２０ＢＫ）にそれぞれ収納された像担持体としての感光体ドラム、（２２）は感光体ドラム（２１）上を帯電する帯電部、（２３）は感光体ドラム（２１）上に形成される静電潜像を現像してトナー像（顕像）を形成する現像部、（２４）は感光体ドラム（２１）上に形成されたトナー像を被転写材（Ｐ）に転写して被転写材（Ｐ）上に画像を形成する転写ローラ、（２５）は感光体ドラム（２１）上の未転写トナーを回収するクリーニング部、（３０）は転写ベルトユニットの転写ベルト、（３２Ｙ）、（３２Ｍ）、（３２Ｃ）、（３２ＢＫ）は各プロセスカートリッジ（２０Ｙ）、（２０Ｍ）、（２０Ｃ）、（２０ＢＫ）の現像部（２３）に各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーを供給するトナー供給部、（６１）は転写紙等の被転写材（Ｐ）が収納される給紙部、（６６）は転写ベルトユニットの下流側に設置された定着部を示す。
【００１１】
＜前記（１）、（４）、（５）及び（１７）項＞
ここで、各プロセスカートリッジ（２０Ｙ）、（２０Ｍ）、（２０Ｃ）、（２０ＢＫ）には、それぞれ、感光体ドラム（２１）、帯電部（２２）、現像部（２３）、クリーニング部（２５）が、ケースによって一体的に保持されている。そして、各プロセスカートリッジ（２０Ｙ）、（２０Ｍ）、（２０Ｃ）、（２０ＢＫ）における感光体ドラム（２１）上で、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成が行なわれる。
なお、４つのプロセスカートリッジ（２０Ｙ）、（２０Ｍ）、（２０Ｃ）、（２０ＢＫ）は、互換性を有するプロセスカートリッジである。すなわち、４つのプロセスカートリッジ（２０Ｙ）、（２０Ｍ）、（２０Ｃ）、（２０ＢＫ）に収納される、上述の感光体ドラム（２１）、帯電部（２２）、現像部（２３）、クリーニング部（２５）は、それぞれ、同一形状、同一材料からなる互換性を有する部材である。また、４つのプロセスカートリッジ（２０Ｙ）、（２０Ｍ）、（２０Ｃ）、（２０ＢＫ）のケースも、それぞれ、同一形状・同一材料にて形成されている。
そして、互換性を有する４つのプロセスカートリッジ（２０Ｙ）、（２０Ｍ）、（２０Ｃ）、（２０ＢＫ）の現像部（２３）には、新品状態（画像形成装置本体（１）内で一度も使用されていない状態である）で、トナーは収納せずに、キャリアのみが収納されている。そして、その新品状態の４つのプロセスカートリッジ（２０Ｙ）、（２０Ｍ）、（２０Ｃ）、（２０ＢＫ）が装置本体（１）の設置部に設置された後に、４つのプロセスカートリッジ（２０Ｙ）、（２０Ｍ）、（２０Ｃ）、（２０ＢＫ）は、装置本体（１）に設けられたトナー供給部（３２Ｙ）、（３２Ｍ）、（３２Ｃ）、（３２ＢＫ）から、それぞれの色のトナー供給を受ける。これについては、後で詳しく説明する。
【００１２】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
４つの感光体ドラム（２１）は、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム（２１）の表面は、帯電部（２２）との対向位置で、一様に帯電される。その後、帯電された感光体ドラム（２１）表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
一方、装置本体（１）内の上方に設置された光学部（２）において、光源から画像情報に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。レーザ光は、ポリゴンミラー（３）に入射して反射した後に、レンズ（４）、（５）を透過する。レンズ（４）、（５）を透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色成分ごとに別の光路を通過することになる。
イエロー成分のレーザ光は、ミラー（６）〜（８）で反射された後に、紙面右側から１番目のプロセスカートリッジ（２０Ｙ）の感光体ドラム（２１）表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー（３）により、感光体ドラム（２１）の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部（２２）にて帯電された後の感光体ドラム（２１）上には、イエロー成分の静電潜像が形成される。
【００１３】
同様に、マゼンタ成分のレーザ光は、ミラー（９）〜（１１）で反射された後に、紙面右から２番目のプロセスカートリッジ（２０Ｍ）の感光体ドラム（２１）表面に照射されて、マゼンタ成分の静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、ミラー（１２）〜（１４）で反射された後に、紙面右から３番目のプロセスカートリッジ（２０Ｃ）の感光体ドラム（１２）表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、ミラー（１５）で反射された後に、紙面右から４番目のプロセスカートリッジ（２０ＢＫ）の感光体ドラム（２１）表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００１４】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム（２１）表面は、さらに回転して、現像部（２３）との対向位置に達する。そして、現像部（２３）から感光体ドラム（２１）上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム（２１）上の潜像が現像される。
このとき、各現像部（２３）内では、それぞれ、各トナー供給部（３２Ｙ）、（３２Ｍ）、（３２Ｃ）、（３２ＢＫ）から供給された各色のトナーと、新品状態から収納されているキャリアとが、混合された状態になっている。
【００１５】
詳しくは、紙面右側から１番目のプロセスカートリッジ（２０Ｙ）の感光体ドラム（２１）表面には、イエロートナー供給部（３２Ｙ）から現像部（２３）に供給されるイエロートナーに対応して、イエロートナー像が形成される。
同様に、紙面右側から２番目のプロセスカートリッジ（２０Ｍ）の感光体ドラム（２１）表面には、マゼンタトナー供給部（３２Ｍ）から現像部（２３）に供給されるマゼンタトナーに対応して、マゼンタトナー像が形成される。紙面右側から３番目のプロセスカートリッジ（２０Ｃ）の感光体ドラム（２１）表面には、シアントナー供給部（３２Ｃ）から現像部（２３）に供給されるシアントナーに対応して、シアントナー像が形成される。紙面右側から４番目のプロセスカートリッジ（２０ＢＫ）の感光体ドラム（２１）表面には、ブラックトナー供給部（３２ＢＫ）から現像部（２３）に供給されるブラックトナーに対応して、ブラックトナー像が形成される。
【００１６】
ここで、各トナー供給部（３２Ｙ）、（３２Ｍ）、（３２Ｃ）、（３２ＢＫ）から現像部（２３）へのトナー供給は、現像工程による現像部（２３）内のトナー消費量（図２のトナー濃度センサ（２８）で間接的に検出される。）に応じて、適宜に行なわれている。
その後、現像工程後の感光体ドラム（２１）表面は、それぞれ、転写ベルト（３０）との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、転写ベルト（３０）の内周面に当接するように転写ローラ（２４）が設置されている。そして、転写ローラ（２４）の位置で、転写ベルト（３０）によって搬送された被転写材（Ｐ）上に、感光体ドラム（２１）上に形成された各色のトナー像が、順次転写される（転写工程である。）。
なお、転写ベルトユニットにおいて、転写ベルト（３０）は駆動ローラと３つの従動ローラとによって張架・支持されている。そして、駆動ローラによって、転写ベルト（３０）は図中の矢印方向に走行する。この転写ベルトユニットは、上述の転写ローラ（２４）や転写ベルト（３０）等の部材が一体的に構成されていて、作像プロセスにおける転写部（転写手段）として機能するものである。
そして、転写工程後の感光体ドラム（２１）表面は、それぞれ、クリーニング部（２５）との対向位置に達する。そして、クリーニング部（２５）で、感光体ドラム（２１）上に残存する未転写トナーが回収される。
その後、感光体ドラム（２１）表面は、不図示の除電部を通過して、一連の作像プロセスが終了する。
一方、給紙部（６１）からは、給紙ローラ（６２）により給送された被転写材（Ｐ）が、搬送ガイド（６３）を通過した後に、レジストローラ（６４）の位置に導かれる。レジストローラ（６４）に導かれた被転写材Ｐは、搬送タイミングを制御されながら、転写ベルト（３０）と吸着ローラ（２７）との当接部に向けて搬送される。
その後、被転写材（Ｐ）は、図中矢印方向に走行する転写ベルト（３０）に搬送されながら、４つの感光体ドラム（２１）の対向位置を順次通過する。こうして、被転写材（Ｐ）上には各色のトナー像が重ねて転写されて、カラー画像が形成される。
その後、カラー画像が形成された被転写材（Ｐ）は、転写ベルトユニットの転写ベルト（３０）から離脱して、定着部（６６）に導かれる。定着部（６６）では、加熱ローラ（６７）と加圧ローラ（６８）とのニップ部にて、カラー画像が被転写材（Ｐ）上に定着される。
そして、定着工程後の被転写材（Ｐ）は、排紙ローラ（６９）によって、装置本体（１）外に排出されて、一連の画像形成装置の動作が完了する。
【００１７】
次に、図２及び図３にて、画像形成装置本体１に着脱自在に設置されるプロセスカートリッジについて詳述する。
上述したように、装置本体１に設置される４つのプロセスカートリッジは互換性がある。そこで、図２及び図３にて、プロセスカートリッジは符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を除して図示する。
図２（Ａ）は、新品状態のプロセスカートリッジ（２０）を示す断面図である。
同図に示すように、プロセスカートリッジ（２０）には、主として、像担持体としての感光体ドラム（２１）と、帯電部（２２）と、現像部（２３）と、クリーニング部（２５）とが、ケース（２６）内に一体的に収納されている。そして、このプロセスカートリッジ（２０）の単位で、メーカーや販売店によって在庫管理がされるとともに、作業者によって装置本体への交換作業が行なわれる。
また、プロセスカートリッジ（２０）の現像部（２３）は、主として、現像ローラ（２３ａ）、撹拌ローラ（２３ｂ）、（２３ｃ）、ドクターブレード（２３ｄ）等で構成される。そして、新品状態のプロセスカートリッジ（２０）における現像部（２３）には、キャリア（Ｃ）のみが収納されている。
そして、プロセスカートリッジ（２０）が新品状態のときに現像部（２３）内に収納されるキャリア（Ｃ）は、その後に画像形成が開始されてプロセスカートリッジ（２０）の寿命に至るまで、そのまま現像部（２３）内に収納されている。
以上述べたように、図２（Ａ）に示す新品状態のプロセスカートリッジ（２０）は、現像部（２３）に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれのトナー（Ｔ）も収納されることなく、各色共通のキャリア（Ｃ）のみが収納されている。すなわち、新品状態のプロセスカートリッジ（２０）は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の非互換のプロセスカートリッジではなく、共通化された互換性を有するプロセスカートリッジである。
その後、互換性を有するプロセスカートリッジ（２０）（図２（Ａ）のものである。）は、図２（Ｂ）に示すように、装置本体の設置部に設置される。
【００１８】
詳しくは、図３に示すように、まず、作業者によって装置本体（１）のドア（４３）が矢印Ｍ方向に移動されると、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つの設置部（４０Ｙ）、（４０Ｍ）、（４０Ｃ）、（４０ＢＫ）を備えた開口部（４０）が開放される。ここで、図３の矢印を参照して、互換性を有する新品状態のプロセスカートリッジ（２０）は、４つの設置部（４０Ｙ）、（４０Ｍ）、（４０Ｃ）、（４０ＢＫ）のいずれの設置部に対しても、設置できるように構成されている。
【００１９】
図示は省略するが、４つの設置部（４０Ｙ）、（４０Ｍ）、（４０Ｃ）、（４０ＢＫ）には、それぞれ、プロセスカートリッジ（２０）を装置本体（１）内に案内するレールが設置されている。そして、それぞれの設置部に設置されたトナーカートリッジ（２０）は、図２（Ｂ）に示すように、トナーカートリッジ（２０）の供給口（２６ａ）が、装置本体（１）側に固設された各色のトナー供給部（３２）に係合する。さらに、図示は省略するが、トナーカートリッジ（２０）の駆動伝達部が、装置本体（１）の奥側に固設された駆動部に係合する。
ここで、装置本体に設けられた４つのトナー供給部（３２）は、それぞれ、交換自在に構成されたトナーボトル（３３）と、トナーボトル（３３）を保持・回転駆動するとともにトナーカートリッジ（２０）の現像部（２３）にトナー（Ｔ）を供給するボトル保持部（３４）とで構成されている。
また、トナーボトル（３３）内には、トナー（Ｔ）（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。）が収納されている。
そして、図２（Ｂ）を参照して、設置後であって被転写材（Ｐ）上への画像形成が開始されるまでの間（ウォーミングアップ時、すなわちプロセスカートリッジ（２０）の初期剤設定時である。）に、図中の矢印方向に回転駆動されるトナーボトル（３３）内のトナー（Ｔ）は、ボトル保持部（３４）と、プロセスカートリッジ（２０）のケース（２６）に設けられた供給口（２６ａ）とを介して、現像部（２３）内に供給される（矢印Ｔの経路である。）。すなわち、ウォーミングアップ時には、現像部（２３）内に、キャリア（Ｃ）とトナー（Ｔ）とが混在した状態になっている。
そして、その後も、図２（Ｃ）を参照して、トナーボトル（３３）内のトナー（Ｔ）は、感光体ドラム（２１）上のパッチパターン（略矩形のトナー像である。）の濃度を光学的に検出するトナー濃度センサ（２８）の検出結果に基づいて、現像部（２３）内に適宜に供給されることになる。
【００２０】
ここで、図２（Ｂ）を参照して、トナー供給部（３２）から現像部（２３）内に供給されたトナー（Ｔ）は、ウォーミングアップ時に、図中の反時計方向に回転する撹拌ローラ（２３ｂ）、（２３ｃ）によって、キャリア（Ｃ）と混合攪拌することにより、初期剤が設定される。
前述のように、プロセスカートリッジ（２０）がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する設置部に設置された後に、キャリア（Ｃ）は現像部（２３）内で各色のトナーと混合される。
ここで用いられるキャリア（Ｃ）は、従来の画像形成装置に用いられるものをそのまま用いることができるが、前記該キャリアにトナーが補給され、トナー被覆率が１０％に達した時、現像部内の現像剤の平均帯電量が、トナー被覆率９０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上であり、かつ、トナー被覆率５０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量が１５μｃ／ｇ以上であって、更に該Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上の帯電量が維持されるトナー補給速度Ｕ９０（％／ｓｅｃ、但し％はキャリアに対するトナーの被覆率）にて、該現像装置にトナー供給することによって、本発明の目的である、トナー飛散が少なく、地汚れの少ない画像形成装置、及び画像形成方法が得られる。
【００２１】
また、図示は省略するが、プロセスカートリッジ（２０）には、ＩＣチップや、設置部への最初の装着動作に連動して変形する爪部材等が設けられている。他方、装置本体（１）には、ＩＣチップのデータを認識したり、爪部材の変形を認識する認識手段が設けられている。
これらの構成により、装置本体（１）は、設置部に設置されるプロセスカートリッジ（２０）が新品状態であるか否かを判断して、上述のウォーミングアップを行なうことになる。
【００２２】
そして、図２（Ｃ）を参照して、ウォーミングアップが終了した後に、通常の画像形成が行なわれる。この通常の画像形成は、先に図１で説明した通りに行なわれる。
すなわち、ウォーミングアップで帯電した現像部（２３）内のトナー（Ｔ）は、一方の撹拌ローラ（２３ｂ）によって、キャリア（Ｃ）とともに現像ローラ（２３ａ）上に担持される。一方、現像ローラ（２３ａ）は、図中の矢印方向に回転している。そして、現像ローラ（２３ａ）に担持されたトナー（Ｔ）は、ドクターブレード（２３ｄ）の位置を通過した後に、感光体ドラム（２１）との対向位置に達する。そして、その対向位置で、トナー（Ｔ）は感光体ドラム（２１）表面に形成された静電潜像に付着する。
このとき、上述したように、現像部（２３）内には、トナーボトル（３３）内のトナー（Ｔ）が、現像部（２３）内のトナー（Ｔ）の消費にともない適宜に供給されることになる。
こうして、感光体ドラム（２１）上には、所望の色のトナー像（トナー（Ｔ）がイエロートナーであれば、イエロートナー像である。）が形成されることになる。
【００２３】
以上説明したように、本実施の形態のように構成された画像形成装置においては、複数色に対応した複数の設置部（４０Ｙ）、（４０Ｍ）、（４０Ｃ）、（４０ＢＫ）に設置されるプロセスカートリッジ（２０）を、トナー（Ｔ）を現像部（２３）内に収納せずに、キャリア（Ｃ）のみを現像部（２３）に収納することで、色の区別なく共通化できる。
これによって、互換性のない４種類のプロセスカートリッジを区別して在庫管理する必要がなくなって、交換用の新品状態のプロセスカートリッジ（２０）に対する在庫管理コストを低減することができる。また、互換性のない４種類のプロセスカートリッジを区別して製造する必要がなくなって、プロセスカートリッジ（２０）の製造コストを低くすることができる。
【００２４】
さらに、作業者がプロセスカートリッジ（２０）を間違った設置部（４０Ｙ）、（４０Ｍ）、（４０Ｃ）、（４０ＢＫ）に設置する交換ミスを防止することもできるし、互換性のないプロセスカートリッジが間違って発注されることによる交換作業の停滞を防止することもできる。すなわち、寿命や故障にともなうプロセスカートリッジ（２０）のメンテナンス作業を、効率よく短時間に正確に行なうことができる。
なお、「プロセスカートリッジ」は、帯電手段（帯電部）、現像手段（現像部）、クリーニング手段（クリーニング部）のうち少なくとも１つの手段と、像担持体（感光体ドラム）とが、一体的に構成されて、画像形成装置本体に着脱自在に設置されるものである。
本実施の形態では、プロセスカートリッジ（２０）を、感光体ドラム（２１）、帯電部（２２）、現像部（２３）、クリーニング部（２５）が、一体的にケース（２６）に保持された構成とした。これに対して、本発明を適用するプロセスカートリッジの構成を、感光体ドラム（２１）と現像部（２３）とから構成されるプロセスカートリッジとすることもできる。さらには、感光体ドラム（２１）及び現像部（２３）と、帯電部（２２）又はクリーニング部（２５）とから、構成されるプロセスカートリッジとすることもできる。そして、この場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
また、本実施の形態では、現像部（２３）を備えたプロセスカートリッジ（２０）が着脱自在に設置される画像形成装置について、本発明を適用した。これに対して、プロセスカートリッジの構成をとらずに、単独で装置本体（１）に着脱自在に設置される現像装置を備えた画像形成装置であっても、本発明を適用することができる。この場合、新品状態の現像装置内には、本実施の形態と同様に、キャリア（Ｃ）のみが収納されていて、現像装置が共通化される。そして、互換性のある複数の現像装置が装置本体の複数の設置部に設置された後に、装置本体に設けられた各色のトナー供給部からトナー（Ｔ）が現像装置内に供給される。このような現像装置を備えた画像形成装置であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
なお、本発明が上記実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、実施の形態の中で示唆した以外にも、実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【００２７】
前述のように、プロセスカートリッジ２０が各色に対応する設置部に設置された後に、キャリアＣは現像部２３内で各色のトナーと混合される。キャリアＣは、従来の画像形成装置に用いられるものをそのまま用いることができるが、トナーの補給速度とトナーの帯電量の関係を制御することが重要である。
即ち、キャリアＣにトナーが補給され、トナー被覆率が１０％に達した時、現像部内の現像剤の平均帯電量が、トナー被覆率９０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上であり、かつ、トナー被覆率５０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ５０が１５μｃ／ｇ以上であって、更に前記Ｓ９０（μｃ／ｇ）以上の帯電量が維持されるトナー補給速度Ｕ９０（％／ｓｅｃ、但し％はキャリアに対するトナーの被覆率）にて、該現像装置にトナー供給することによって、本発明の目的である、トナー飛散が少なく、地汚れの少ない画像形成装置・方法が得られる。
本発明における飽和帯電量Ｓ９０、Ｓ７０、Ｓ５０は、例えば、当該現像剤について予め測定しておくことにより知ることができ、また、帯電量を担保するトナー補給速度Ｕ９０、Ｕ７０も、例えば、当該現像剤について予め測定しておくことにより簡単に調節することができる。
なお、前記のキャリアに対するトナー被覆率は以下の式で算出される。
【００２８】
【数１】
2006039324.tif 000003
前記式中、Ｄｃはキャリアの重量平均粒径（μｍ）、Ｄｔはトナーの重量平均粒径（μｍ）、Ｗｔはトナーの重量（ｇ）、Ｗｃはキャリアの重量（ｇ）、ρｔはトナー真密度（ｇ／ｃｍ３）、ρｃはキャリア真密度（ｇ／ｃｍ３）をそれぞれ表わす。
【００２９】
現像部における被覆率α％時の現像剤の飽和帯電量とは、以下のものである。即ち、前述の被覆率の式を使用し、被覆率αとなるキャリアとトナーの重量比率を求める。次に、両者を所定の重量比率でボールミルをしようして、５分攪拌混合し、更に作像を行なう電子写真装置の現像部に前記現像剤を投入し、該現像装置で２０分攪拌する。現像スリーブ上から現像剤をサンプリングして得られた現像剤帯電量を飽和帯電量とした。
【００３０】
現像剤の帯電量は以下の方法で測定することができる。これを図４に示す。
一定量の現像剤を、両端に金属メッシュを備えた導体容器（ケージ）に入れる。メッシュ（ステンレス製）の目開きはトナーとキャリアの粒径の中間のもの（目開き２０μｍ）選び、トナーがメッシュの間を通過するように設定する。ノズルから圧縮窒素ガス（１ｋｇｆ／ｃｍ２）を６０秒間吹き付けて、トナーをゲージの外へ飛び出させると、ケージ内にトナーの電荷と逆極性を持ったキャリアが残される。
その電荷量Ｑと、飛び出したトナーの質量Ｍを測定し、単位質量当たりの電荷量を帯電量Ｑ／Ｍとして算出する。トナー帯電量はμｃ／ｇで表示される。
また、トナー補給速度Ｕ９０、Ｕ７０（％／ｓｅｃ、但し％はキャリアに対するトナーの被覆率）は、キャリアに対する１秒当り当りのトナー補給重量を調べて、上記の被覆率の式を使用して算出したものである。
【００３１】
（２）キャリアＣにトナーが補給され、トナー被覆率が１０％に達したとき、現像部内の現像剤の平均帯電量が、トナー被覆率７０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ７０（μｃ／ｇ）以上であり、かつ、トナー被覆率５０％時の現像部における現像剤の飽和帯電量Ｓ５０が１５μｃ／ｇ以上であって、更に該Ｓ７０（μｃ／ｇ）以上の帯電量が維持されるトナー補給速度Ｕ７０（％／ｓｅｃ、但し％はキャリアに対するトナーの被覆率）にて、該現像装置にトナー供給することにより、トナーとキャリアの混合状態がより良好な状態となり、トナー飛散、および地汚れが一層改善される。
【００３２】
（３）キャリアに対するトナー被覆率が５０％のとき、現像剤の飽和帯電量Ｓ５０を２５μｃ／ｇ以上となるトナーとキャリアＣの組み合わせとすることにより、得られえる現像剤は、トナー飛散、および地汚れの余裕度が高くなった。
【００３３】
（６）前記現像部内に収納されるキャリアが、磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなるキャリアであって、キャリアの重量平均粒径Ｄｗが２５〜４５μｍであり、４４μｍよりも小さい粒径を有する粒子の含有割合が７０重量％以上で、２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が７重量％以下であり、かつ該キャリアの重量平均粒径Ｄｗと個数平均粒径Ｄｐとの比（Ｄｗ／Ｄｐ）が１〜１．３０の範囲にあるキャリアを使用し、トナー補給速度とトナーの帯電量の関係を制御することにより、トナー飛散、および地汚れが少ない画像形成装置・方法が得られた。また、特定の粒径分布をもつ小粒径キャリアにより、キャリア付着の余裕度が改善され、ハイライト再現性も良好となった。
【００３４】
本発明における、キャリアの重量平均粒径Ｄｗは個数基準で測定された粒子の粒径分布（個数頻度と粒径との関係）に基づいて算出されたものである。
この場合の重量平均粒径Ｄｗは次式で表わされる。
【００３５】
【数２】
2006039324.tif 000004
式中、Ｄは各チャネルに存在する粒子の代表粒径（μｍ）を示し、ｎは各チャネルに存在する粒子の総数を示す。なお、チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を等分に分割するための長さを示すもので、本発明の場合には、２μｍの長さを採用した。
また、各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルに保存する粒子粒径の下限値を採用した。
また、本発明においてキャリア及びキャリア芯材粒子における個数平均粒径Ｄｐは、個数基準で測定された粒子の粒径分布に基づいて算出されたものである。この場合の個数平均粒径Ｄｐは以下の式で表わされる。
【００３６】
【数３】
2006039324.tif 000005
前記式中、Ｎは計測した全粒子数を示し、ｎは各チャネルに存在する粒子の総数を示し、Ｄは各チャネル（２μｍ）に存在する粒子粒径の下限値を示す。
本発明において粒径分布を測定するための粒度分析計としては、マイクロトラック粒度分析計（モデルＨＲＡ９３２０−Ｘ１００：Ｈｏｎｅｗｅｌｌ社製）を用いた。
その測定条件は以下の通りである。
［１］粒径範囲：１００〜８μｍ
［２］チャネル長さ（チャネル幅）：２μｍ
［３］チャネル数：４６
［４］屈折率：２．４２
【００３７】
本発明のキャリアは、磁性材料を解砕、または粉砕し、その粉砕物粒子を所定の粒径が得られるように分級し、この分級により得られた芯材粒子の表面に樹脂被膜を形成することにより得ることができる。
【００３８】
（７）該キャリア中の２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が３重量％以下である電子写真現像剤用キャリアを使用することにより、更にキャリア付着が少なく、ハイライト再現性も向上した。
【００３９】
（８）前記現像部内に収納される樹脂被覆キャリアの重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍで、かつ個数平均粒径Ｄｐと重量平均粒径Ｄｗの比Ｄｗ／Ｄｐが１＜Ｄｗ／Ｄｐ＜１．２０であり、２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量が０〜７重量％、３６μｍより小さい粒子の含有量が９０〜１００重量％であるキャリアを使用すると、トナー飛散・地汚れが少なく、本発明の目的である、トナー飛散が少なく、地汚れの少ない画像形成装置・方法が得られた。更にハイライト再現性が大幅に改善された。
キャリア重量当り一定量のトナーを補給して行くと、粒径の大きなキャリアは被覆率が大きくなり、飛散、地汚れが発生し易くなる。一方、前記の特定粒径分布をもつ小粒径キャリアにすると、被覆率が小さくなり、トナーが十分に混合・帯電するようになり、トナー飛散が防止される。更に、小粒径キャリアの弱点であるキャリア付着を防ぐことができた。
【００４０】
（９）前記（８）キャリアの２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合を５重量％より小さくすると、キャリア付着が大幅に改善され、またハイライト再現性が向上する。
【００４１】
（１０）抵抗率（ＬｏｇＲ）が１２．０〜１４．０ｃｍであるキャリアを使用すると、キャリアに対するトナー帯電量の立ち上がりが良好になり、トナー飛散が押さえられる。
本発明のキャリアにおいて、その抵抗率（ＬｏｇＲ・ｃｍ）は、好ましくは、１１．０〜１６．０、より好ましくは１２．０〜１４．０である。
キャリアの抵抗率が１１．０よりも低いと、現像ギャップ（感光体と現像スリーブ間の最近接距離）が狭くなった場合、キャリアに電荷が誘導されてキャリア付着が発生し易くなる。感光体の線速度、および、現像スリーブの線速度が大きい場合、悪化の傾向が見られる。また、ＡＣバイアスを印加する場合は顕著である。通常、カラートナー現像用キャリアは充分なトナー付着量を得るため、低抵抗のものが使用されることが一般的である。
また、１６．０より大きいとトナーと反対極性の電荷が溜まりやすくなり、キャリアが帯電してキャリア付着が起き易くなる。
【００４２】
上記キャリア抵抗率は、次の方法により、測定することができる。
図５に示すように、電極間距離２ｍｍ、表面積２×４ｃｍの電極（１７ａ）、（１７ｂ）を収容したフッ素樹脂製容器からなるセル（１６）にキャリア（１８）を充填し、両極間に１００Ｖの直流電圧を印加し、ハイレジスタンスメーター４３２９Ａ（４３２９Ａ＋ＬＪＫ  ５ＨＶＬＶＷＤＱＦＨ  ＯＨＷＨＵ；横川ヒューレットパッカード株式会社製）にて直流抵抗を測定し、電気抵抗率ＬｏｇＲ・Ωｃｍを算出する。
上記キャリアの抵抗率の調整は、芯材粒子上の被覆樹脂の抵抗調整、膜厚の制御によって可能である。また、キャリア抵抗調整のために、導電性微粉末を被覆樹脂層に添加して使用することも可能である。上記導電性微粉末としては、導電性ＺｎＯ、Ａｌ等の金属又は金属酸化物粉、種々の方法で調製されたＳｎＯ２又は種々の元素をドープしたＳｎＯ２、ＴｉＢ２、ＺｎＢ２、ＭｏＢ２等のホウ化物、炭化ケイ素、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリ（パラ−フェニレンスルフィド）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子、ファーネスブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック等が挙げられる。
これらの導電性微粉末は、以下の方法、即ち、コーティングに使用する溶媒、あるいは被覆用樹脂溶液に導電性微粉末を投入後、ボールミル、ビーズミルなどメディアを使用した分散機、あるいは高速回転する羽根を備えた攪拌機を使用することによって均一に分散することができる。
【００４３】
（１１）１０００エルステッドの磁界を印加したときの該芯材粒子の磁気モーメントが、６０〜１５０ｅｍｕ／ｇである電子写真現像剤用キャリアを使用することにより、トナー飛散、キャリア付着が改善される。本発明者らは、キャリアの磁気束縛力に関係する磁化について、大きさを替えたサンプルを試作して検討し、１０００エルステッド（Ｏｅ）の磁場を印加したときの磁化が、５０ｅｍｕ／ｇより大、より好ましくは６０ｅｍｕ／ｇより大きくすることにより、キャリア付着が改良されることを見出した。その上限値は特に制約されないが、通常、１５０ｅｍｕ／ｇ程度である。
キャリア芯材粒子の磁化が前記範囲よりも小さくなると、キャリア付着が生じやすくなるので好ましくない。
【００４４】
本発明のキャリアを構成する芯材粒子の材料としては、従来公知の各種の磁性材料が用いられる。
前記磁化は、以下のようにして測定することができる。
Ｂ−Ｈトレーサー（ＢＨＵ−６０／理研電子（株）製）を使用し、円筒のセルにキャリア芯材粒子１．０ｇを詰めて装置にセットする。磁場を徐々に大きくし、３０００エルステッドまで変化させ、次に徐々に小さくして零にした後、反対向きの磁場を徐々に大きくし３０００エルステッドとする。更に、徐々に磁場を小さくして零にした後、最初と同じ方向に磁場をかける。このようにして、ＢＨカーブを図示し、その図より１０００エルステッドの磁化を算出する。
【００４５】
（１２）該樹脂層が、アミノシランカップリング剤を含有するシリコーン樹脂からなる電子写真現像剤用キャリアを使用することを特徴とすることにより、補給されたトナーの立ち上がりが良好になり、特にトナー飛散、地汚れが改善された。
キャリアの製造に用いられている使用可能な樹脂としては、従来公知の各種のものを用いることができるが、次式で表わされる繰り返し単位を含むシリコーン樹脂が好ましく用いられる。
【００４６】
【化１】
2006039324.tif 000006
上記式中、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メトキシ基、炭素数１〜４の低級アルキル基、またはアリール基（フェニル基、トリル基など）を示し、Ｒ２は炭素数１〜４のアルキレン基、またはアリーレン基（フェニレン基など）を示す。
上記式のアリール基において、その炭素数は６〜２０、好ましくは６〜１４である。このアリール基には、ベンゼン由来のアリール基（フェニル基）の他、ナフタレンやフェナンスレン、アントラセン等の縮合多環式芳香族炭化水素由来のアリール基及びビフェニルやターフェニル等の鎖状多環式芳香族炭化水素由来のアリール基等が包含される。
該アリール基には、各種の置換基が結合していてもよい。
【００４７】
本発明では、前記シリコーン樹脂としてストレートシリコーン樹脂を用いることができる。このようなものとしては、ＫＲ２７１、ＫＲ２７２、ＫＲ２８２、ＫＲ２５２、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２（信越化学工業社製）、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０６（東レダウコーニングシリコーン社製）などが挙げられる。
本発明では、前記シリコーン樹脂として変性シリコーン樹脂を用いることができる。このようなものとしては、エポキシ変性シリコーン、アクリル変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、ウレタン変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーン、アルキッド変性シリコーンなどが挙げられる。
上記変性シリコーン樹脂の具体例としては、エポキシ変性物：ＥＳ−１００１Ｎ、アクリル変性シリコーン：ＫＲ−５２０８、ポリエステル変性物：ＫＲ−５２０３、アルキッド変性物：ＫＲ−２０６、ウレタン変性物：ＫＲ−３０５（以上、信越化学工業社製）、エポキシ変性物：ＳＲ２１１５、アルキッド変性物：ＳＲ２１１０（東レダウコーニングシリコーン社製）などが挙げられる。
【００４８】
更に、本発明では、以下に示すものを単独または上記シリコーン樹脂と混合して使用することも可能である。
ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。
【００４９】
キャリア芯材粒子表面に樹脂層を形成するための方法としては、スプレードライ法、浸漬法、あるいはパウダーコーティング法など公知の方法が使用できる。
特に、流動床型コーティング装置を用いる方法は、均一な塗付膜を形成するのに有効である。
キャリア芯材粒子表面上に形成する樹脂層の厚みは、通常０．０２〜１μｍ、好ましくは０．０３〜０．８μｍである。
前述のシリコーン樹脂からなる樹脂被覆層にアミノシランカップリング剤を含有させることにより、耐久性の良好なキャリアを得ることができるが、用いられるアミノシランカップリング剤としては以下のようなものが挙げられる。
含有量は、０．００１〜３０重量％が好ましい。
【００５０】
【化２】
2006039324.tif 000007
【００５１】
（１３）〜（１５）
本発明のキャリアで使用する１０００エルステッドの磁場を印加したときに、５０ｅｍｕ／ｇ以上となる芯材粒子としては、例えば、鉄、コバルトなどの強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｂａ系フェライト、Ｍｎ系フェライトなどが挙げられる。
フェライトとは、一般に下記式で表わされる焼結体である。
【００５２】
【化３】
2006039324.tif 000008
但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００ｍｏｌ％であって、Ｍ、Ｎはそれぞれ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｃａなどであり、２価の金属酸化物と３価の鉄酸化物との完全混合物から構成されている。
本発明において、より好ましく用いられる１０００エルステッドの磁場を印加したときの磁化が７０ｅｍｕ／ｇ以上の芯材粒子としては、例えば、鉄系、マグネタイト系、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒ系フェライト、Ｍｎ系フェライトなどが挙げられる。
【００５３】
特にキャリア芯材がＭｎＭｇＳｒ系フェライト、Ｍｎフェライト、マグネタイトであると、トナー飛散、キャリア付着が少なく、かつ高画質が得られる。
【００５４】
（１６）また、嵩密度が２．３０〜２．６０ｇ／ｃｍであると、トナー飛散、キャリア付着が少なく、かつ高画質が得られる。
嵩密度が小さいと、１ＫＯｅの磁化（ｅｍｕ／ｇ）が大きくても、１粒子当たりの実質的な磁化の値が小さくなるため、キャリア付着に対して不利である。
従って、キャリアの嵩密度は２．１０ｇ／ｃｍ３より大きく、より好ましくは２．３５ｇ／ｃｍ３であり、キャリア付着防止が良好である。嵩密度が小さい芯材は、多孔性、または表面の凹凸のものが多い。
嵩密度を大きくするには、焼成温度を高くすることなどにより可能であるが、芯材同士が融着し易くなり、解砕し難くなるため２．６０未満が好ましい。したがって、好ましくは、２．１０〜２．６０ｇ／ｃｍ３であり、より好ましくは２．３５〜２．５０ｇ／ｃｍ３である。
【００５５】
本発明に使用されるトナーは、熱可塑性樹脂を主成分とするバインダー樹脂中に、着色剤、微粒子、そして帯電制御剤、離型剤等を含有させたものであり、従来公知の各種のトナーを用いることができる。このトナーは、重合法、造粒法などの各種のトナー製法によって作成された不定形または球形のトナーであることができる。また、磁性トナー及び非磁性トナーのいずれも使用可能である。
【００５６】
本発明に使用される着色剤としては、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料、モノアゾ系、ジスアゾ系、染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合して使用し得る。
【００５７】
また、トナーに磁性体を含有させて磁性トナーとすることも可能である。磁性体としては、鉄、コバルトなどの強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｂａフェライトなどの微粉末が使用できる。
【００５８】
トナーの摩擦帯電性を充分に制御する目的で、いわゆる帯電制御剤、例えばモノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸およびその塩、サリチル酸、ナフトエ塩、ジカルボン酸のＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属錯体アミノ化合物、第４級アンモニウム化合物、有機染料などを含有させることができる。
【００５９】
さらにまた、本発明で用いるトナーには必要に応じて離型剤を添加してもよい。
離型材料としては、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ホホバワックス、ライスワックス、モンタン酸ワックス等を単独または混合して用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【００６０】
トナーには、添加剤を添加することができる。良好な画像を得るためには、トナーに充分な流動性を付与することが肝要である。
外添剤としては該無機微粒子の他に一般的な疎水化処理無機微粒子を併用することができるが、疎水化処理された一次粒子の平均粒径が１〜１００ｎｍ、より好ましくは５ｎｍ〜７０ｎｍの無機微粒子を含むことが望ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。
それらは、条件を満たせば公知のものが使用可能である。例えば、シリカ微粒子、疎水性シリカ、脂肪酸金属塩（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなど）、金属酸化物（チタニア、アルミナ、酸化錫、酸化アンチモンなど）、フルオロポリマー等を含有してもよい。
【００６１】
特に好適な添加剤としては、疎水化されたシリカ、チタニア、酸化チタン、アルミナ微粒子が挙げられる。シリカ微粒子としては、ＨＤＫ  Ｈ  ２０００、ＨＤＫ  Ｈ  ２０００／４、ＨＤＫ  Ｈ  ２０５０ＥＰ、ＨＶＫ２１、ＨＤＫ  Ｈ  １３０３（以上クラリアントジャパン）やＲ９７２、Ｒ９７４、ＲＸ２００、ＲＹ２００、Ｒ２０２、Ｒ８０５、Ｒ８１２（以上日本アエロジル）がある。また、チタニア微粒子としては、Ｐ−２５（日本アエロジル）やＳＴＴ−３０、ＳＴＴ−６５Ｃ−Ｓ（以上チタン工業）、ＴＡＦ−１４０（富士チタン工業）、ＭＴ−１５０Ｗ、ＭＴ−５００Ｂ、ＭＴ−６００Ｂ、ＭＴ−１５０Ａ（以上テイカ）などがある。特に疎水化処理された酸化チタン微粒子としては、Ｔ−８０５（日本アエロジル）やＳＴＴ−３０Ａ、ＳＴＴ−６５Ｓ−Ｓ（以上チタン工業）、ＴＡＦ−５００Ｔ、ＴＡＦ−１５００Ｔ（以上富士チタン工業）、ＭＴ−１００Ｓ、ＭＴ−１００Ｔ（以上テイカ）、ＩＴ−Ｓ（石原産業）などがある。
疎水化処理された無機微粒子、シリカ微粒子及びチタニア微粒子、アルミナ微粒子を得るためには、親水性の微粒子をメチルトリメトキシシランやメチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤で処理して得ることができる。
【００６２】
本発明で用いるトナーにおいて、その重量平均粒径Ｄｔは９．０〜３．０μｍ、好ましくは７．５〜３．５μｍである。キャリアに対するトナーの割合は、キャリア１００重量部当り、トナー２〜２５重量部、好ましくは３〜２０重量部の割合である。
なお、トナー粒径はコールターカウンター（コールターカウンター社製）を用いて測定した。
【実施例】
【００６３】
以下、本発明を実施例及び比較例を用いて説明する。以下において、「部」は重量部を表わす。
トナーの製造例
（トナー製造例１）
ポリエステル樹脂                                        １００部
キナクリドン系マゼンタ顔料                              ３．５部
含フッ素４級アンモニウム塩                                  ４部
以上の各成分をブレンダーにて充分に混合した後、２軸式押出し機にて溶融混練し、放冷後カッターミルで粗粉砕し、ついでジェット気流式微粉砕機で微粉砕し、さらに風力分級機を用いて分級して、重量平均平均粒径６．８μｍ、真比重１．２０ｇ／ｃｍ３のトナー母粒子を得た。
更に、このトナー母粒子１００部に対して、疎水性シリカ微粒子（Ｒ９７２：日本アエロジル社製）０．８部を加え、ヘンシェルミキサーで混合して、トナーＩを得た。
【００６４】
（キャリア製造例１）
シリコーン樹脂（ＳＲ２４１１  トーレダウコーニングシリコーン社製）を希釈して、シリコーン樹脂溶液（固形分：５％）を得た。
流動床型コーティング装置を用いて、ＣｕＺｎ系フェライト芯材の粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、８０℃の雰囲気下で２０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２５０℃で２時間加熱して、膜厚０．３４μｍ、比重５．０のキャリア（ａ）を得た。膜厚の調整はコート液量により行なった。得られた粒子の、重量平均粒径Ｄｗは３５．８μｍ、２２μｍ以下の粒子の重量比率は６．６％、４４μｍ以下の重量比率は８６．７％、Ｄｗ／Ｄｐは１．２４であった。また、磁化は５６ｅｍｕ／ｇ、抵抗は１００Ｖ直流電圧を印加した時の抵抗は、ＬｏｇＲが１５．２Ωｃｍであった。
【００６５】
（キャリア製造例２）
コーティング後、加熱温度を１８０℃にすること以外は製造例１と全く同様にして、表１に示すキャリア（ｂ）を得た。
【００６６】
（キャリア製造例３）
２２μｍ以下の粒子の重量比率が小さいＣｕＺｎ芯材を使用する以外は、製造例１と全く同様の方法で、表１に示すキャリア（ｃ）を得た。
【００６７】
（キャリア製造例４〜５）
重量平均粒径が約２７μｍであり、２０μｍ以下の粒子の含有比率が異なる２類の芯材を使用して、製造例１と全く同様にして、キャリア（ｄ）、およびキャリア（ｅ）を作成した。
【００６８】
（キャリア製造例６）
シリコーン樹脂（ＳＲ２４１１：トーレダウコーニングシリコーン社製）中に、樹脂固形分に対して７重量％のカーボン（ライオンアクゾ社製、ケッチェンブラックＥＣ−ＤＪ６００）を添加し、ボールミルを使用して６０分間分散し、この分散液を希釈して固形分５ｗｔ％の分散液を得た。次に、流動床型コーティング装置を用いて、製造例１で用いたものと同じキャリア芯材粒子５Ｋｇの粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、８０℃の雰囲気下で２０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２６０℃で２時間加熱して、膜厚０．３４μｍ、比重５．０、キャリア抵抗がＬｏｇＲ（Ωｃｍ）が１３．４のキャリア（ｆ）を得た。膜厚の調整はコート液量により行なった。
【００６９】
（キャリア製造例７）
シリコーン樹脂（ＳＲ２４１１：トーレダウコーニングシリコーン社製）を希釈して、固形分５％のシリコーン樹脂溶液を得た。固形分に対して、２．０重量％のアミノシランカップリング剤Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３を添加し、流動床型コーティング装置を用いて、製造例１で用いたものと同じキャリア芯材粒子（ｃ）５Ｋｇの粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、８０℃の雰囲気下で２０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２５０℃で２時間加熱して、膜厚０．３２μｍ、比重５．０のキャリア（ｇ）得た。膜厚の調整はコート液量により行なった。
【００７０】
（キャリア製造例８）
製造例１のキャリア芯材粒子を、ＭｎＭｇＳｒフェライトに替える以外は、製造例１と全く同様にして、表１に示す膜厚０．３３μｍ、比重５．１のキャリア（ｈ）を得た。
【００７１】
（キャリア製造例９）
製造例１のキャリア芯材粒子を、Ｍｎフェライトに替える以外は、製造例１と全く同様にして、表１に示す膜厚０．３４μｍ、比重５．０のキャリア（ｉ）を得た。
【００７２】
（キャリア製造例１０）
製造例１のキャリア芯材粒子を、マグネタイトに替える以外は、製造例１と全く同様にして、表１に示す膜厚０．３３μｍ、比重５．０のキャリア（ｊ）を得た。
【００７３】
（キャリア製造例１１）
製造例１のキャリア芯材粒子を、嵩密度の大きなＣｕＺｎフェライトに替える以外は、製造例１と全く同様にして、表１に示す膜厚０．３４μｍ、比重５．１のキャリア（ｋ）を得た。
【００７４】
以上のトナー製造例１及びキャリア製造実施例１〜１１で得たキャリア（ａ）〜（ｋ）を）用いて現像剤を製造した。それぞれの現像剤において、キャリアに対するトナーの被覆率が５０％、７０％、９０％となる３種類の現像剤を、ボールミルで５分攪拌することによって作成した。次に、前述した作像実験機の現像部に各々の現像剤を投入し、該現像装置で２０分攪拌した。ここで、現像スリーブ上から現像剤をサンプリングし、図４に示したトナー帯電量測定装置で測定して得られた現像剤の帯電量を飽和帯電量とした。
各現像剤の飽和帯電量の値を表２に示す。
【００７５】
・作像条件、および評価方法
（作像条件条件）
現像ギャップ（感光体−現像スリーブ）：０．３０ｍｍ
ドクターギャップ（現像スリーブ−ドクター）：０．６５ｍｍ
感光体線速度８００ｍｍ／ｓｅｃ
（現像スリーブ線速度／感光体線速度）＝２．０
書込み密度：６００ｄｐｉ
帯電電位（Ｖｄ）：−６００Ｖ
画像部（べた原稿）にあたる部分の露光後の電位（Ｖｌ）：−１５０Ｖ
現像バイアス：直流バイアス成分：−５００Ｖ／
交流バイアス成分：２ＫＨＺ、−１００Ｖ〜−９００Ｖ、
５０％ｄｕｔｙ
品質評価は転写紙上で実施、但しキャリア付着は現像後転写前の状態を感光体上から粘着テープに転写して観察した。
以下の画像形成の実施例において採用した試験方法は次のとおりである。
【００７６】
（１）トナー飛散の評価：現像剤は像担持を現像するために、現像スリーブの回転によって、現像ケース内から現像領域に運ばれて、再び、ケース内に戻る。トナー飛散は、現像剤がケース内に進入する位置に設置されているケースの覆いに付着したトナーを、テープで転写することによって、単位面積当りのトナー付着量に換算して評価した。飛散量が多い場合には、複数回に分けて転写・回収した。
飛散したトナーの単位面積あたりの飛散量を、下記のようにランクに置きかえて表示した。
（ランク１０が最良）
＜ランク＞
ランク１０：０〜０．０５ｍｇ／ｃｍ２
ランク９：０．０５〜０．１０
ランク８：０．１０〜０．１５
ランク７：０．１５〜０．２０
ランク６：０．２０〜０．２５
ランク５：０．２５〜０．３０
ランク４：０．３０〜０．３５
ランク３：０．３５〜０．４０
ランク２：０．４０〜０．４５
ランク１：０．４５以上
【００７７】
（２）画像濃度：上記現像条件における、３０ｍｍ×３０ｍｍのベタ部の中心をＸ−Ｒｉｔｅ９３８分光測色濃度計で、５個所測定し平均値を出す。
（３）地汚れ：上記現像条件における地肌部のよごれを１０段階で評価した。ランクが高いほど地汚れが少なく、ランク１０が最良。
評価方法／転写紙上の地肌部（非画像部）に付着しているトナーの個数を数え、１ｃｍ２当たり付着個数に換算して、地汚れランクとした。各ランクとトナー付着数（⇒個／ｃｍ２）は以下の通りである。
ランク１０：０〜３６
ランク９：３７〜７２
ランク８：７３〜１０８
ランク７：１０９〜１４４
ランク６：１４５〜１８０
ランク５：１８１〜２１６
ランク４：２１７〜２５２
ランク３：２５３〜２８８
ランク２：２８９〜３２４
ランク１：３２５以上
【００７８】
（４）キャリア付着：キャリア付着が発生すると、感光体ドラムや定着ローラーの傷の原因となり、画像品質の低下を招く。キャリア付着しても一部のキャリアしか紙に転写してこないため、感光体ドラム上から粘着テープで転写して評価した。
副走査方向に２ドットライン（１００ｌｐｉ／ｉｎｃｈ）の画像パターンを作成し、直流バイアス４００Ｖを印加して現像し、２ドットラインのライン間に付着したキャリアの個数（面積１００ｃｍ２）粘着テープで転写し、その個数を以下のようにランクで置き換え、表示した。ランク１０が最良。
ランク１０：０
ランク９：１〜１０個
ランク８：１１〜２０個
ランク７：２１〜３０個
ランク６：３１〜５０個
ランク５：５１〜１００個
ランク４：１０１〜３００個
ランク３：３０１〜６００個
ランク２：６０１〜１０００個
ランク１：１０００個以上
【００７９】
（５）ハイライト部の均一性：下記の式で定義された粒状度（明度範囲：５０〜８０）を測定し、その数値を下記のようにランクに置き換え、表示した（ランク１０が最良）。
粒状度＝ｅｘｐ（ａＬ＋ｂ）∫｛ＷＳ（ｆ）｝１／２ＶＴＦ（ｆ）ｄｆ
Ｌ：平均明度
ｆ：空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）
ＷＳ（ｆ）：明度変動のパワースペクトラム
ＶＴＦ（ｆ）：視覚の空間周波数特性
ａ，ｂ：係数
Ｌ：平均明度
ｆ：空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）
ＷＳ（ｆ）：明度変動のパワースペクトラム
ＶＴＦ（ｆ）：視覚の空間周波数特性
ａ，ｂ：定数
＜ランク＞
ランク１０：−０．１０〜０
ランク９：０〜０．０５
ランク８：０．０５〜０．１０
ランク７：０．１０〜０．１５
ランク６：０．１５〜０．２０
ランク５：０．２０〜０．２５
ランク４：０．２５〜０．３０
ランク３：０．３０〜０．４０
ランク２：０．４０〜０．５０
ランク１：０．５０以上
【００８０】
実施例１
Ｙトナー、Ｍトナー、Ｃトナー、およびＢｋ現像剤を使用するフルカラー電子写真装置のＭ現像剤を収納する位置に相当する現像装置に、予めキャリア（ａ）を入れておき、このキャリアにトナー製造例１で作成した６．８μｍのマゼンタトナーＩを被覆率換算で１秒当り、０．５％の一定速度で補給した。
被覆率１０％に相当するトナーが補給されたとき、現像スリーブ上から現像剤をサンプリングして、トナー帯電量を測定したところ、１３μｃ／ｇとなっており、予め測定しておいた被覆率９０％における帯電量（１１μｃ／ｇ）よりも高い帯電量となっていた。
引き続き同じ速度でトナー補給し、被覆率が５０％となったところで、帯電量を測定したところ、帯電量は１８μｃ／ｇであった。次に、上記の条件で画像出しを行なったところ、地汚れランクは６であり、また前述の評価方法によるトナー飛散ランクは５、キャリア付着はランク８、ハイライト再現性はランク６であった。
【００８１】
比較例
トナーの補給速度を、被覆率換算で１秒当り１．０％とする以外は、実施例１と全く同じ方法で実験を行なった。
被覆率１０％に相当するトナーが補給されたとき、現像スリーブ上から現像剤をサンプリングして、トナー帯電量を測定したところ、７μｃ／ｇとなっており、予め測定しておいた被覆率９０％における帯電量（１１μｃ／ｇ）よりも低い帯電量となっていた。
引き続き同じ速度でトナー補給し、被覆率が５０％となったところで、帯電量を測定したところ、帯電量は１３μｃ／ｇであった。次に、上記の条件で画像出しを行なったところ、地汚れランクは２であり、また前述の評価方法によるトナー飛散ランクは２、キャリア付着はランク８、ハイライト再現性はランク４であった。
【００８２】
実施例２〜１２
以下、実施例１と同様にして、実施例２〜１２の実験を行なった。
各実施例、比較例における品質評価結果を表２に示す。
【００８３】
【表１】
2006039324.tif 000009
【００８４】
【表２】
2006039324.tif 000010
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の画像形成装置を示す構成図である。
【図２】図１の画像形成装置に設置されるプロセスカートリッジを示す断面図である
【図３】図１の画像形成装置へのプロセスカートリッジの設置状態を示す斜視図である。
【図４】トナー帯電量測定装置を説明する図である。
【図５】キャリア抵抗率の測定方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００８６】
１  画像形成装置本体
２  光学部
３  ポリゴンミラー
４  レンズ
５  レンズ
６〜１５  ミラー
１６  セル
１７ａ、１７ｂ  電極
１８  キャリア
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ  プロセスカートリッジ
２１  感光体ドラム（像担持体）
２２  帯電部
２３  現像部
２３ａ  現像ローラ
２３ｂ、２３ｃ  各版ローラ
２３ｄ  ドクターブレード
２４  転写ローラ
２５  クリーニング部
２５ａ  クリーニングブレード
２５ｂ  除電手段
２６  ケース
２６ａ  供給口
２７  吸着ローラ
２８  濃度センサ
３０  転写ベルト
３２、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫ  トナー供給部
３３  トナーボトル
３４  ボトル保持部
４０、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０ＢＫ  設置部
４３  ドア
６１  給紙部
６２  給紙ローラ
６３  搬送ガイド
６４  レジストローラ
６６  定着部
６７  加熱ローラ
６８  加圧ローラ
６９  給紙ローラ
Ｃ  キャリア
Ｌ  露光手段
Ｐ  転写部材
Ｔ  トナー
【図１】
2006039324.tif 000011
【図２】
2006039324.tif 000012
【図３】
2006039324.tif 000013
【図４】
2006039324.tif 000014
【図５】
2006039324.tif 000015