(57)【要約】【課題】被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、長寿命化を図ることのできる電子写真用トナーキャリアを提供することを目的とする。【解決手段】電子写真用トナーキャリアつまりキャリア粒子１００は、酸化物磁性材料であって、焼結した凝集粒子の構造を呈しており、キャリア粒子１００のコア部１１０の平均粒径（Ｄ）が２５μｍ〜１５０μｍであり、かつコア部１１０を構成する１次粒子の平均粒径（ｄ）が１μｍ〜３０μｍであるとき、０．００５＜ｄ／Ｄ＜０．２５０を満足するように、形成されている。コア部１１０と被覆樹脂層１２０との境界１３０すなわちコア部１１０のコア表面に、細かな凹凸が形成される。コア部１１０のコア表面に被覆樹脂層１２０が形成されている。これにより、コア部１１０のコア表面の凹凸と被覆樹脂層１２０とを強固に結合させる緻密なアンカー構造が形成される。【選択図】図１
2006235143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物磁性材料であって、焼結した凝集粒子の構造を呈するキャリア粒子を有し、
前記キャリア粒子のコア部は、
当該コア部の平均粒径（Ｄ）が２５μｍ〜１５０μｍであり、当該コア部を構成する一次粒子の平均粒径（ｄ）が１μｍ〜３０μｍであるとき、
０．００５＜ｄ／Ｄ＜０．２５０
の関係を満足し、かつ当該コア部の表面を被覆する被覆樹脂層が形成されていることを特徴とする電子写真用トナーキャリア。
【請求項２】
全キャリア粒子数の８０％以上のキャリア粒子は、
当該キャリア粒子のコア部の形状が、前記一次粒子による凹凸を除く単一の球面で形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子写真用トナーキャリア。
【請求項３】
前記キャリア粒子のコア部を構成するコア部の長径（Ｘ）と短径（Ｙ）との比が、
０.８≧Ｙ／Ｘ≧１の関係を満足するものであることを特徴とする請求項１または２記載の電子写真用トナーキャリア。
【請求項４】
前記酸化物磁性材料がフェライトであり、また前記被覆樹脂層が形成される前の前記キャリア粒子のかさ密度が１．６ｇ／ｃｍ3〜２．３ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電子写真用トナーキャリア。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の電子写真用トナーキャリアを有することを特徴とする現像剤。
【請求項６】
請求項５記載の現像剤を用いて画像形成す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、酸化物磁性材料であって焼結した凝集粒子の構造を呈するキャリア粒子を有する電子写真用トナーキャリア、そのトナーキャリアを用いた現像剤、およびその現像剤を用いて画像形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法において、静電潜像をトナーを用いて紙面等に現像する現像方法には、トナーとトナーキャリア（いわゆるキャリア）とを用いる二成分現像法と、磁性トナーのみを用いる一成分現像法とがある。二成分現像法は、高速かつ高画質処理に優れ、印刷コスト面でも安価であるため、多量の印刷処理に向いている。
【０００３】
一般に、二成分現像法は、キャリアがトナーの搬送等を担当しており、現像剤としての機能分離がなされているため諸条件の制御がし易いという特徴をもっている。この二成分現像法について説明すると、帯電性と磁性の２面性を有するキャリアと帯電性を有するトナーとを撹拌混合することにより、トナーとキャリアとを逆（逆極性）に摩擦帯電させて、キャリア上にトナーを電気的に付着させた後、これを磁気によりマグネットローラ上に分散させ、磁気ブラシを形成させる。次に、光導電性物質で形成され、所定の方法により潜像（静電潜像）を持たせた感光体ドラムと、マグネットローラとの間に電界をかけることにより、当該感光体ドラムに、トナーを電気的に部分付着させるものである。
【０００４】
キャリアに対して要求される特に重要な特性は、飽和磁化や保持力等の磁気特性、帯電特性、耐衝撃特性、耐磨耗性、現像特性、および現像剤としての寿命特性である。
【０００５】
この中でキャリアの寿命について考えてみる。キャリアは、帯電性と磁性の２つの性質をもたせるために、磁性を有するコア材に、帯電性を発現できる被覆樹脂層を形成した形状を取ることが多い。現像器内で摩擦帯電を起こすとき、キャリアはトナーとともに混合攪拌されることになるが、この混合攪拌により、そのキャリアの表面の被覆樹脂層が磨耗して、本来あるべき帯電性が劣化するとともに、キャリア粒子間の衝突や摩擦に起因してキャリア粒子表面の被覆樹脂層が剥がれ、電子写真としての画質を維持できなくなる。
【０００６】
また、被覆樹脂層自体が変化しなくても、その被覆樹脂層の表面にトナーの一部が付着または融着することがある。いわゆるスペントと言われる現象であるが、これはキャリア表面の被覆樹脂層の材質に起因する他、そのキャリア表面の形状にも原因があると考えられる。すなわち、キャリア表面に大きな凹部が存在すると、その凹部にトナー粒子が留まり易くなり、一方、キャリア表面に凸部が存在する、その凸部にトナー粒子が頻繁に衝突や圧縮を繰り返すため、スペント現象の核になり易くなる。キャリア表面に凹部あるいは凸部のいずれが存在しても、キャリアの帯電能力が劣化するという結果になる。
【０００７】
ところで、攪拌時のキャリア粒子の破壊、キャリア粒子の表面に形成される被覆樹脂層の欠落やトナーのスペントは、キャリアの寿命を決める主要因である。
【０００８】
従来においては、キャリアまたは現像器の交換は印刷枚数が数千枚〜数万枚毎に発生する状況にあり、これに伴う設備の管理コストおよび維持コストやサービス体制の構築が必要という問題がある。また。昨今の高画質化、高速化の流れの中で、キャリア寿命を、複合機や複写機等のマシン本体の寿命にまで少しでも近づけることが強く要望されるようになってきている。
【０００９】
このキャリアの長寿命化に関し、コア材に関する対策、被覆樹脂層に関する対策、キャリアとトナーとの組み合わせに関する対策等の技術が提案されている。
【００１０】
コア材に関する対策としては、バインダ型キャリアを採用したもの（例えば、特許文献１参照）、特殊処理によりコア表面に窪みを設けたもの（例えば、特許文献２参照）、組成制御によるコア材表面の平滑化を図るようにしたもの（例えば、特許文献３参照）、などが知られている。また、被覆樹脂層に関する対策として、被覆樹脂層として、特定の一分子中にフッ素化アルキル基を２個以上有するエチレン不飽和単量体を必須成分として重合せしめた重合体からなることを特徴とする静電荷像現像剤のキャリア芯材用被覆剤を用いるようにしたものがある（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特許第２９０１７０１号公報
【特許文献２】特許第２９３３７８０号公報
【特許文献３】特許第１７６８００９号公報
【特許文献４】特許第３１３６５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の技術では、上記（特許文献１）の如くバインダ型キャリアを採用したものにあっては、バインダ型キャリアは寿命面で優れた性能を示すものもあるが、高飽和磁化のものが得難く、その製造コストが高いという欠点がある。
【００１２】
また、上記（特許文献２）の如くコア表面に窪みを設ける、あるいは上記（特許文献３）の如くコア材表面を平滑にするなど、コア材表面を改善するようにしたものにあっては、従来の工法に新たな工程を多数追加する必要がある。そのため、歩留まりやコストに影響してくることが考えられる。
【００１３】
同様に、被覆樹脂層とコア材接合力の改良やトナーも含めた各種の組み合わせによる対策の試みがなされているが、選択の範囲に制限があるため対応力に欠けるとともに、これもまた性能面で未だ満足できる状況にない。
【００１４】
そこで、本発明は、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、長寿命化を図ることのできる電子写真用トナーキャリアを提供することを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、帯電特性の劣化を抑制することができるとともに長寿命化を図ることのできる電子写真用トナーキャリアを提供することを目的とする。
【００１６】
さらに、本発明は、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、長寿命化を図ることのできる電子写真用トナーキャリアを有する現像剤および該現像剤を用いて画像形成する画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１７】
さらに、本発明は、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、帯電特性の劣化を抑制することができるとともに長寿命化を図ることのできる電子写真用トナーキャリアを有する現像剤および該現像剤を用いて画像形成する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】
【００１８】
この課題を解決するために、本発明の電子写真用トナーキャリアは、酸化物磁性材料であって、焼結した凝集粒子の構造を呈するキャリア粒子を有し、前記キャリア粒子のコア部は、当該コア部の平均粒径（Ｄ）が２５μｍ〜１５０μｍであり、当該コア部を構成する一次粒子の平均粒径（ｄ）が１μｍ〜３０μｍであるとき、０．００５＜ｄ／Ｄ＜０．２５０の関係を満足し、かつ当該コア部の表面を被覆する被覆樹脂層が形成されている構成としたものである。
【００１９】
本発明の好ましい形態において、全キャリア粒子数の８０％以上のキャリア粒子は、当該キャリア粒子のコア部の形状が、前記一次粒子による凹凸を除く単一の球面で形成されている。
【００２０】
本発明のさらに好ましい形態において、前記キャリア粒子のコア部を構成するコア部の長径（Ｘ）と短径（Ｙ）との比が、０．８≧Ｙ／Ｘ≧１の関係を満足するものである。
【００２１】
本発明のさらに好ましい形態において、前記酸化物磁性材料がフェライトであり、また前記被覆樹脂層が形成される前の前記キャリア粒子のかさ密度が１．６ｇ／ｃｍ3〜２．３ｇ／ｃｍ3である。
【００２２】
この課題を解決するために、本発明の現像剤は、請求項１〜４の何れか一項に記載の電子写真用トナーキャリアを有する構成としたものである。
【００２３】
この課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、請求項５記載の現像剤を用いて画像形成する構成としたものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、キャリア粒子のコア部を微細な一次粒子が焼結した凝集体構造とすることで、当該コア部の表面に細かな凹凸を形成させ、さらに当該コアの表面の凹凸に被覆樹脂層を形成するようにしているので、コア部の表面の凹凸と被覆樹脂層とを強固に結合させる緻密なアンカー構造を設けることができ、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、長寿命化を図ることができる電子写真用トナーキャリアを提供することができるという有効な効果が得られる。
【００２５】
また、本発明によれば、キャリア粒子のコア部の表面から微細な一次粒子による凹凸以外の起伏を無くし、キャリア粒子のコア部が実質的に単一球面もしくは楕円球面に類似の形状にするようにしているので、被覆樹脂のコーティング時のコーティング厚みのバラツキを抑え、しかもキャリア粒子表面上の局所的な磨耗および剥離に弱い部分を減らすことができ、これにより、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、帯電特性の劣化を抑制することができるとともに長寿命化を図ることのできる電子写真用トナーキャリアを提供することができるという有効な効果が得られる。
【００２６】
さらに、本発明によれば、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、長寿命化を図ることのできる電子写真用トナーキャリアを有する現像剤および該現像剤を用いて画像形成する画像形成装置を提供することができるという有効な効果が得られる。
【００２７】
さらに、本発明によれば、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、帯電特性の劣化を抑制することができるとともに長寿命化を図ることのできる電子写真用トナーキャリアを有する現像剤および該現像剤を用いて画像形成する画像形成装置を提供することができるという有効な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の請求項１に記載の発明は、酸化物磁性材料であって、焼結した凝集粒子の構造を呈するキャリア粒子を有し、キャリア粒子のコア部は、当該コア部の平均粒径（Ｄ）が２５μｍ〜１５０μｍであり、当該コア部を構成する一次粒子の平均粒径（ｄ）が１μｍ〜３０μｍであるとき、０．００５＜ｄ／Ｄ＜０．２５０の関係を満足し、かつ当該コア部の表面を被覆する被覆樹脂層が形成されている電子写真用トナーキャリアであり、キャリア粒子のコア部を微細な一次粒子が焼結した凝集体構造とすることで、当該コア部の表面に細かな凹凸を形成させ、さらに当該コアの表面の凹凸に被覆樹脂層を形成するようにしているので、コア部の表面の凹凸と被覆樹脂層とを強固に結合させる緻密なアンカー構造を設けることができるという作用を有する。このため、キャリア粒子のコア部自体は被覆樹脂で補強されるとともに、現像器内での攪拌によるキャリアの衝突や摩擦に対して、キャリア粒子表面の被覆樹脂層が剥がれ難くなるという作用を有する。また長期間にわたる使用により、被覆樹脂層の磨耗が進行しても、コア部の表面の凹凸部分に被覆樹脂層が残るため、被覆樹脂に起因する帯電能力の変化を小さくすることができ、帯電能力の劣化を抑制することができるという作用を有する。このようなことから、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、長寿命化を図ることができる電子写真用トナーキャリアを提供することができるという作用を有する。
【００２９】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、全キャリア粒子数の８０％以上のキャリア粒子は、当該キャリア粒子のコア部の形状が、一次粒子による凹凸を除く単一の球面で形成されている電子写真用トナーキャリアであり、キャリア粒子のコア部の表面から微細な一次粒子による凹凸以外の起伏を無くし、キャリア粒子のコア部が実質的に単一球面もしくは楕円球面に類似の形状にするようにしているので、被覆樹脂のコーティング時のコーティング厚みのバラツキを抑えることができ、しかもキャリア粒子表面上の局所的な磨耗および剥離に弱い部分を減らすことができるという作用を有する。このため、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、長寿命化を図ることができる電子写真用トナーキャリアを提供することができるという作用を有する。また、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、帯電特性の劣化を抑制することができるとともに長寿命化を図ることのできる電子写真用トナーキャリアを提供することができるという作用を有する。
【００３０】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、キャリア粒子のコア部を構成するコア部の長径（Ｘ）と短径（Ｙ）との比が、０．８≧Ｙ／Ｘ≧１の関係を満足するものである電子写真用トナーキャリアであり、キャリア粒子のコア形状そのものを真球もしくはそれに近い形状にするようにしているので、現像剤の流動性が向上し、現像器内での攪拌トルクが小さくなり、これにより、省エネ効果があるとともにキャリアの衝突や摩擦力作用も低下させることができるという作用を有する。また、キャリアの表面において、キャリア粒子間またはキャリアとトナー間の衝突や摩擦作用を受ける頻度が均一化し、局所的な磨耗および剥離が起こり難くなり、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、長寿命化を図ることができる電子写真用トナーキャリアを提供することができるという作用を有する。
【００３１】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、酸化物磁性材料がフェライトであり、また被覆樹脂層が形成される前のキャリア粒子のかさ密度が１．６ｇ／ｃｍ3〜２．３ｇ／ｃｍ3である電子写真用トナーキャリアであり、酸化物磁性材料をフェライトとし、かつ被覆樹脂層が形成される前のキャリア粒子のかさ密度を１．６ｇ／ｃｍ3〜２．３ｇ／ｃｍ3とするようにしているので、キャリア粒子が従来品と比較して１０％〜５０％軽量化されることとなり、現像器内での攪拌トルクを下げることができるとともに、キャリアの衝突や摩擦力作用も低下させることができるという作用を有する。これにより、被覆樹脂層の磨耗や破壊を抑制することができるとともに、最もダメージを受けやすいトナーの破壊や磨耗を抑制することができ、さらにはスペント現象を抑制することができるという作用を有する。このようなことから、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、長寿命化を図ることができる電子写真用トナーキャリアを提供することができるという作用を有する。
【００３２】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の電子写真用トナーキャリアを有する現像剤であり、従来の場合と比較して長寿命の電子写真用トナーキャリアとトナーとを有する電子写真用二成分現像剤として提供することができるという作用を有する。しかも、キャリアまたは現像剤の劣化を抑制することができるので、キャリアまたは現像剤の交換頻度を軽減することができるという作用を有する。すなわち、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、長寿命化を図ることのできる電子写真用トナーキャリアを有する現像剤を提供することができるという作用を有する。また、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、帯電特性の劣化を抑制することができるとともに長寿命化を図ることのできる電子写真用トナーキャリアを有する現像剤を提供することができるという作用を有する。
【００３３】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項５記載の現像剤を用いて画像形成する画像形成装置であり、従来の場合と比較して長寿命の現像剤が使用されて画像形成が行われるので、画像形成装置を使用するエンドユーザにとっては、現像剤の交換頻度が軽減され、しかも、この現像剤に係るメンテナンスサービス等の経費を抑制することができるという作用を有する。すなわち、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、長寿命化を図ることのできる電子写真用トナーキャリアを有する現像剤を用いて画像形成する画像形成装置を提供することができるという作用を有する。また、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、帯電特性の劣化を抑制することができるとともに長寿命化を図ることのできる電子写真用トナーキャリアを有する現像剤を用いて画像形成する画像形成装置を提供することができるという作用を有する。
【００３４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１におけるキャリア粒子の構造の一例を示す図である。
【００３６】
図１に示すように、電子写真用トナーキャリアつまりキャリア粒子１００は、酸化物磁性材料であって、焼結した凝集粒子の構造を呈しており、キャリア粒子１００のコア部１１０の平均粒径（Ｄ）が２５μｍ〜１５０μｍであり、かつキャリア粒子のコア部１１０を構成する一次粒子の平均粒径（ｄ）が１μｍ〜３０μｍであるとき、０．００５＜（一次粒子の平均粒径ｄ／キャリア粒子のコア部１１０の平均粒径Ｄ）＜０．２５０を満足するように、形成されている。そのため、キャリア粒子のコア部１１０と被覆樹脂層１２０との境界１３０すなわちキャリア粒子のコア部１１０のコア表面に、細かな凹凸が形成される。このキャリア粒子のコア部１１０のコア表面に被覆樹脂層１２０が形成されている。なお、被覆樹脂層１２０の表面がキャリア粒子１００の表面となる。
【００３７】
なお、「キャリア粒子１００のコア部１１０を構成する一次粒子の平均粒径／キャリア粒子１００のコア部１１０の平均粒径」を「ｄ／Ｄ」と表記する場合もある。
【００３８】
このようなキャリア粒子１００によれば、キャリア粒子のコア部１１０のコア表面に細かな凹凸を形成させ、キャリア粒子のコア部１１０のコア表面と被覆樹脂層１２０との間に、きめ細かなアンカー部を構成させることができ、その接着力を極めて高く且つ均一なものにする効果がある。
【００３９】
ところで、一次粒子の粒径が小さ過ぎると、被覆樹脂の絡みつく部分が少なくなりすぎて、アンカー効果を示さなくなる恐れがある。また、必要な磁性を持ち且つコア材として使用可能な凝集体の焼結強度を得られる限度として、一般的な焼成条件等より、１μｍ以上の粒径が必要と考えられる。
【００４０】
また、従来の電子写真用トナーキャリア（キャリア粒子）の平均粒径が２５μｍ〜１５０μｍの範囲にあるとしたとき、一次粒子径が３０μｍ以上を超えた場合は、深さは取れるものの、キャリア粒子の円周上に多くて１５個程度、球面全体で１００個程度のアンカーしか形成できなくなるため、アンカー効果を期待することができなくなってくる。
【００４１】
このようなことから、上記ｄ／Ｄについては、一次粒子の最小粒径とキャリア粒子１００の最大粒径との組み合わせから、キャリア粒子１００の表面におけるアンカー効果が期待できる最小アンカー数より規定される。
【００４２】
この実施の形態では、キャリア粒子１００のコア部１１０の平均粒径（Ｄ）が２５μｍ〜１５０μｍであり、かつキャリア粒子のコア部１１０を構成する一次粒子の平均粒径（ｄ）が１μｍ〜３０μｍであるとき、０．００５＜ｄ／Ｄ＜０．２５０を満足するようにしている。
【００４３】
キャリア粒子のコア部１１０の表面と被覆樹脂層１２０との間のアンカー効果を有効に作用させるとともに、被覆樹脂層１２０の剥離をより確実に防止するには、一次粒子の粒径にバラツキを少なくし、しかもキャリア粒子１００のコア部１１０である凝集粒子の表面に、均等にアンカーが形成される方が良い。被覆樹脂の物性と厚みにもよるが、好ましくは、ｄ／Ｄが０．０５〜０．１が望ましい。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、キャリア粒子１００のコア部１１０を微細な一次粒子が焼結した凝集体構造とすることで、当該キャリア粒子のコア部１１０の表面に細かな凹凸を形成させ、さらに当該コアの表面の凹凸に被覆樹脂層１２０を形成するようにしているので、キャリア粒子のコア部１１０の表面の凹凸と被覆樹脂層１２０とを強固に結合させる緻密なアンカー構造を設けることができる。このため、キャリア粒子１００のコア部１１０自体は被覆樹脂で補強されるとともに、現像器内での攪拌によるキャリアの衝突や摩擦に対して、キャリア粒子１００表面の被覆樹脂層１２０が剥がれ難くなる。また長期間にわたる使用により、被覆樹脂層１２０の磨耗が進行しても、キャリア粒子のコア部１１０の表面の凹凸部分に被覆樹脂層１２０が残るため、被覆樹脂に起因する帯電能力の変化を小さくすることができ、帯電能力の劣化を抑制することができる。このようなことから、被覆樹脂層１２０の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、従来の電子写真用キャリアと比較して、長寿命化を図ることができる。
【００４５】
（実施例１）
図１に示したキャリア粒子１００の実施例について説明する。
【００４６】
酸化物原料（酸化物磁性材料）として、ＭｇＯ、Ｍｎ3Ｏ4、Ｆｅ2Ｏ3を用い、モル比でＭｇＯ：Ｍｎ3Ｏ4：Ｆｅ2Ｏ3＝１０：３５：５５となるように配合し、これ（配合物）をボールミルで湿式混合および粉砕し、乾燥後９５０℃で仮焼成した。これ（仮焼成された配合物）に水を５０重量％〜１００重量％と粘度調整用として水系用の分散剤とＰＶＡ系のバインダを加え、再びボールミルで数時間粉砕し、スラリーを作製した。分散剤は０．１％〜１％、バインダは固形分で１％〜２％であり、出来上がりのスラリー粘度が３００ｃＰ〜５００ｃＰに入るようにした。このスラリーをスプレードライヤで乾燥造粒し、分級後４０〜１００μｍの造粒粉を作製した。
【００４７】
この造粒粉を１０００℃〜１３５０℃の窒素還元雰囲気で焼成し、ポット回転方式の湿式解砕にて単粒に解した後、再度分級し、一次粒子の平均径が異なる、平均粒径４０μｍ〜８０μｍのトナーキャリア用のコア材を作製した。これ（コア材）を電子顕微鏡にて観察して、ランダムサンプリングにより５０個の一次粒子の平均粒径（ｄ）を求めた。またキャリア粒子のコア部になる凝集粒子の平均粒径（Ｄ）は、顕微鏡写真の画像処理により、測定対象の凝集粒子を１００個以上測定し、これらの測定結果の平均を求めた。このとき、凝集粒子のかさ密度を同じにし、一次粒子の平均粒径を操作するために、スラリー時の濃度、焼成温度並びに単粒化するための湿式解砕の条件を都度制御した。
【００４８】
このように作製した各コア材に３０重量％のシリコーン系被覆樹脂ＳＲ２４１１（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を塗布コーティングし約２５０℃で焼き付けることでキャリアを完成させた。
【００４９】
また評価方法として、長さ８ｃｍ、直径４ｃｍのプラスチック容器に、キャリア試料５０ｇと直径１ｍｍ〜３ｍｍのアルミナ製研磨粒を１０ｇ入れ、そのプラスチック容器をその長さ方向に対し垂直に７０ｒｐｍで回転させ、初期、１０時間（１０ｈ）、２０時間（２０ｈ）の時間毎に少量サンプリングして、電子顕微鏡にて２００個〜３００個を観察した。
【００５０】
ここで、上述した評価方法により得られた評価結果（観察結果）の一例、つまりキャリアの被覆樹脂剥がれの検討例を、（表１）に示す。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
なお、（表１）において、ｄはキャリア粒子のコア部を構成する一次粒子の平均粒径を示し、Ｄはキャリア粒子のコア部の平均粒径を示し、記号「○」は樹脂剥がれを確認できないことを示し、記号「△」は樹脂破片が１％以上確認できることを示し、記号「×」は樹脂破片が１０％以上確認できることを示す。
【００５３】
また、（表１）において、「被覆樹脂剥がれ」の項目で、初期はプラスチック容器を７０ｒｐｍの回転速度で回転させる前にキャリア試料をサンプリングしたことを示し、１０ｈはプラスチック容器を７０ｒｐｍの回転速度で１０時間回転させた後に、キャリア試料をサンプリングしたことを示し、２０ｈはプラスチック容器を７０ｒｐｍの回転速度で２０時間回転させた後に、キャリア試料をサンプリングしたことを示す。
【００５４】
さらに、（表１）において、比較例つまり試料１，２，７は従来の電子写真用キャリアを評価した場合を示し、開発品つまり試料３〜６は本発明に係る電子写真用キャリアを評価した場合を示す。
【００５５】
上記（表１）からは、本発明に係る電子写真用キャリアを適用した試料３〜６においては、何れの場合においても、キャリア粒子１００のコア部１１０の平均粒径（Ｄ）の値が２５μｍ〜１５０μｍの範囲内であり、かつキャリア粒子のコア部１１０を構成する一次粒子の平均粒径（ｄ）の値が１μｍ〜３０μｍの範囲内であり、しかも、０．００５＜ｄ／Ｄ＜０．２５０を満足しているので、２０時間後にサンプリングした場合に評価したときは、樹脂剥がれが確認できないことが分かる。
【００５６】
このように被覆樹脂剥がれが発生しない理由は、上述したように、キャリア粒子１００のコア部１１０の表面に細かな凹凸が形成され、このキャリア粒子のコア部１１０の表面の凹凸に被覆樹脂層１２０を設けるようにしているので、キャリア粒子のコア部１１０の表面の凹凸と被覆樹脂層１２０とを強固に結合させる緻密なアンカー構造が形成されているからである。
【００５７】
これに対し、従来の電子写真用キャリアを適用した試料７はｄ／Ｄの値が０．２８０で、「０．００５＜ｄ／Ｄ＜０．２５０」を満足していないので、２０時間後にサンプリングしたときは、樹脂破片が１０％以上確認でき、コアの破損がみられた。また、試料２はｄ／Ｄの値が０．０１３未満で、「０．００５＜ｄ／Ｄ＜０．２５０」を一応満足しているものの、一次粒子の平均粒径（ｄ）が「１μｍ〜３０μｍ」の範囲内に存在しないので、上記試料７の場合と同様に、２０時間後にサンプリングしたときは、樹脂破片が１０％以上確認でき、コアの破損がみられた。すなわち、このような試料１，２，７の如くキャリア（キャリア粒子）は、電子写真用キャリアとしては好ましくない。
【００５８】
（実施の形態２）
図２は実施の形態２における比較対象のキャリア粒子のコア部の形状（起伏あり）を示す写真図、図３は実施の形態２におけるキャリア粒子のコア部の形状（起伏なし）を示す写真図、図４は実施の形態２における比較対象のキャリア粒子のコア部の形状（起伏あり）を示す写真図である。
【００５９】
この実施の形態２では、電子写真用トナーキャリアつまりキャリア粒子は、上述した実施の形態１の場合の構造に加えて、全キャリア粒子数の８０％以上のキャリア粒子は、当該キャリア粒子のコア部の形状が、当該一次粒子による凹凸を除く単一の球面で形成されている。
【００６０】
これにより、キャリア粒子１００のコア部１１０の表面から、微細な一次粒子による凹凸以外の起伏を無くし、実質上単一球面もしくは楕円球面に類似の形状とすることで、被覆樹脂コーティング時のコーティング厚みのバラツキを抑えることができ、キャリア粒子１００の表面上、局所的な磨耗および剥離に弱い部分を減らすことができる。
【００６１】
キャリア粒子１００のコア部１１０が単一の球面であること、すなわちコア表面から例えばジャガイモに見られるような「うねりや窪み」を無くすことで、キャリア形成時の被覆樹脂層１２０の厚みの表面均一性が図れ、複合機や複写機などの画像形成装置の現像器内で行われる現像剤の強制攪拌や圧縮の動作のときに、キャリア粒子間またはキャリアとトナー間の衝突や摩擦の頻度をキャリア表面（被覆樹脂層１２０の表面）で均一にすることができ、これにより被覆樹脂層１２０の局所的な磨耗や破壊を抑制することができる。特に、キャリア粒子のコア部１１０のコア表面に一次粒子による凹凸を除く起伏が無いため、被覆樹脂層１２０が形成された後においても、磨耗されたトナー溜まりの原因になる部分がキャリア表面（被覆樹脂層１２０の表面）に無くなることになり、帯電特性の劣化を抑制することができる。
【００６２】
このようなコア部の形状を有するキャリア粒子の全て（１００％）で構成される電子写真用トナーキャリアが最も理想的ではあるが、コア材製造工程上の技術的理由等で、通常は、例えば図２および図４に示すようにキャリア表面に起伏のある粒子、あるいは工程の初期段階で粒子同士が強く結合したキャリア粒子が生成されてしまう。
【００６３】
そこで、本実施の形態では、造粒工程、焼成工程、および解砕分級工程での製造条件を適正化することで、本発明に係るコア部の形状（図３参照）を有するキャリア（キャリア粒子）を製造するようにしている。そして、全キャリア粒子数の８０％以上（ポテト形状比２０％以下）にまで、本発明に係るコア部の形状（図３参照）を有するキャリア粒子の存在比率を高めると、キャリア表面（被覆樹脂層の表面）に発生するトナースペント現象に変化が見られ、長時間に亘る攪拌後の帯電維持能力に差が現れることがわかった。
【００６４】
（実施例２）
酸化物原料（酸化物磁性材料）として、ＭｇＯ、Ｍｎ3Ｏ4、Ｆｅ2Ｏ3を用い、モル比でＭｇＯ：Ｍｎ3Ｏ4：Ｆｅ2Ｏ3＝１０：３５：５５となるように配合し、これ（配合物）をボールミルで湿式混合および粉砕し、乾燥後９５０℃で仮焼成した。これ（仮焼成された配合物）に水を５０重量％〜１００重量％と粘度調整用として水系用の分散剤とＰＶＡ系のバインダを加え、再びボールミルで数時間粉砕し、スラリーを作製した。分散剤は０．１％〜１％、バインダは固形分で１％〜２％であり、出来上がりのスラリー粘度が３００ｃＰ〜５００ｃＰに入るようにした。このスラリーをスプレードライヤで乾燥造粒し、分級後４０μｍ〜１００μｍの造粒粉を作製した。
【００６５】
この造粒粉を１２００℃〜１３５０℃の窒素雰囲気で焼成し、ポット回転方式の湿式解砕にて単粒に解した後、再度分級し、平均粒径４０μｍ〜８０μｍのトナーキャリア用のコア材を作製した。このとき、スラリー濃度、スプレー条件、焼成時間２〜６時間、焼成後の湿式解砕条件を調整し、一次粒子の凹凸以外の起伏のあるコア（ポテト形状）が多いロットＡと起伏の少ないコアが多いロットＢ、他社同等形状（ポテト形状）ロットＣの３種類を準備した。
【００６６】
ロットＡおよびロットＢは、同一組成、同一平均粒径とし、その混合比を「重量比＝粒子個数比」と近似して、数種類の割合の試料を準備した。なお、ポテト形状コアの割合は、電子顕微鏡により、１００個〜２００個を観察し、計数確認した。
【００６７】
このように作製した各コア材に３０重量％のシリコーン系被覆樹脂ＳＲ２４１１をコーティングし、約２５０℃で焼き付けることでキャリアを完成させた。また、他社シリコーン系被覆樹脂を用いたキャリアを用意した。
【００６８】
これらを、長さ８ｃｍ、直径４ｃｍのプラスチック容器に、キャリア試料４７ｇとトナー３ｇを直径１ｍｍ〜３ｍｍのアルミナ製研磨粒を１０ｇ入れ、そのプラスチック容器をその長さ方向に対し垂直に７０ｒｐｍで回転させ、２０時間後に電子顕微鏡にて観察するとともに、その帯電量を測定した。
【００６９】
ここで、その評価結果（測定結果）の一例を、（表２）に示す。
【００７０】
【表２】
2006235143.tif 000004
【００７１】
なお、（表２）において、コア形状と混合比の項目で、ロットＡは全粒子の６３％が図２に示すような形状のキャリア用コア材ロットを示し、ロットＢはほぼ全粒子が図３に示すような形状のキャリア用コアロットを示し、ロットＣは、図４に示すような他社同等形状（ポテト形状）のキャリアを示す。
【００７２】
つまり、ロットＡに多いコア部のコア形状の一例を図２に示し、ロットＢに多いコア部のコア形状の一例を図３に示し、ロットＣに多いコア部のコア形状の一例を図４に示す。
【００７３】
また、（表２）において、比較例つまり試料１，２，６は従来の電子写真用キャリアを評価した場合を示し、開発品つまり試料３〜５は本発明に係る電子写真用キャリアを評価した場合を示す。
【００７４】
上記（表２）からは、本発明に係る電子写真用キャリアを適用した試料３〜５においては、全キャリア粒子数の８０％以上（ポテト形状比２０％以下）にまで、コア部の形状（図３参照）を有するキャリア粒子の存在比率を高めているので、キャリア表面（被覆樹脂層の表面）に発生するトナースペント現象に変化が見られ、長時間に亘る攪拌後の帯電維持能力に差が現れることがわかった。
【００７５】
すなわち、２０時間後に電子顕微鏡にてキャリア粒子を観察するとともに帯電量を測定した場合、試料３〜５においては、試料３，５では帯電量が１８μＣ／ｇから１７μＣ／ｇに減少し、また、試料４では帯電量が１８μＣ／ｇと変化していないことが分かる。また、これら試料３〜５では、２０時間後のトナースペント現象は発生していないことが分かる。
【００７６】
これに対し、従来の電子写真用キャリアを適用した試料１，２，６においては、試料１では帯電量が１７μＣ／ｇから９μＣ／ｇに、また、試料２では帯電量が１９μＣ／ｇから１１μＣ／ｇに、さらに、試料６では帯電量が１９μＣ／ｇから８μＣ／ｇに、それぞれ減少している。また、これら試料１，２，６では、２０時間後のトナースペント現象は発生している。すなわち、このような試料１，２，６の如くキャリア（キャリア粒子）は、電子写真用キャリアとしては好ましくない。
【００７７】
（実施の形態３）
図５は実施の形態３における現像剤を長時間撹拌した後でのコア球の長径（Ｘ）と短径（Ｙ）との比Ｙ／Ｘとキャリア表面の局部剥がれ発生率との関係を示す図、図６は実施の形態３における現像剤内のキャリアのコア形状がＹ／Ｘ＝０．８０の場合のキャリア粒子の形状の一例を示す写真図、図７は実施の形態３における現像剤内のキャリアのコア形状がＹ／Ｘ＝０．９８の場合のキャリア粒子の形状の一例を示す写真図である。
【００７８】
この実施の形態３では、電子写真用キャリアつまりキャリア粒子は、上述した実施の形態１または実施の形態２の場合の構造に加えて、キャリア粒子のコア部を構成するコア部の長径（Ｘ）と短径（Ｙ）との比が、０．８≧（コア部の短径Ｙ／コア部の長径Ｘ）≧１の関係を満足するように形成されている。
【００７９】
これにより、キャリア粒子１００のコア形状そのものが真球もしくはそれに近い形状になるので、現像剤の流動性が向上し、現像器内での攪拌トルクが小さくなり、これにより、省エネ効果があるとともにキャリアの衝突や摩擦力作用も低下させることができる。また、キャリア表面（被覆樹脂層１２０の表面）において、キャリア粒子間またはキャリアとトナー間の衝突や摩擦作用を受ける頻度を一化し、局所的な磨耗および剥離が起こり難くなる。そのため、被覆樹脂層１２０の局所的な磨耗や破壊を抑制することができるという効果がある。このように、被覆樹脂層１２０の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、長寿命化を図ることができる電子写真用トナーキャリアを提供することができる。
【００８０】
ところで、アンカー効果によりキャリア粒子１００のコア部１１０と被覆樹脂層１２０との結合力が高くても、キャリアの形状が真球から外れるに従い（図６参照）、局所的な磨耗や破壊が発生しやすくなる。これに対し、キャリアの形状に大きく影響するキャリア粒子のコア部１１０の形状を、真球に近いもの（図７参照）にすることで、磨耗や破壊の抑制効果を確実なものとすることができる。
【００８１】
（実施例３）
上述した実施例２におけるロットＢを更に３０時間（合計５０時間）攪拌処理し、コア球の長径（Ｘ）と短径（Ｙ）との比、電子顕微鏡写真による観察と写真の画像処理によりＹ／Ｘとキャリア表面の被覆樹脂剥がれの割合を求めた。
【００８２】
ここで、Ｙ／Ｘ比の範囲を「１〜０．９５」、「０．９５〜０．８５」、「０．８５〜０．７５」、「０．８〜０．７」、「０．７５〜０．６５」の５つのグループに分ける。
【００８３】
そして、Ｙ／Ｘ比は、０．９７５（１〜０．９５）、０．９（０．９５〜０．８５）、０．８（０．８５〜０．７５）、０．７５（０．８〜０．７）、０．７（０．７５〜０．６５）を各グループ（数字の右横の丸括弧）の代表値とし、各グループ少なくとも５０個以上を測定し、被覆樹脂剥がれの割合を調べた。
【００８４】
コア球の長径（Ｘ）と短径（Ｙ）との比Ｙ／Ｘとキャリア表面の局部剥がれ発生率との関係を、図５に示す。
【００８５】
この図５を参照して分かるように、キャリア粒子のコア部１１０を構成するコア球の長径（Ｘ）と短径（Ｙ）との比Ｙ／Ｘが０．８より小さい形状ではキャリア粒子のコア部１１０の長径方向の面の被覆樹脂層１２０の磨耗に特異性が見られ始める。すなわち、キャリア表面（被覆樹脂層１２０の表面）の局部剥がれ発生率が増加し始める。この観点から、キャリア粒子のコア部１１０の形状は、Ｙ／Ｘにおいて０．８以上が好ましく、より好ましくは１に近いほどよい。
【００８６】
ちなみに、現像剤内のキャリア粒子のコア形状がＹ／Ｘ＝０．８０の場合のキャリア粒子の形状の一例を図６に示し、現像剤内のキャリア粒子のコア形状がＹ／Ｘ＝０．９８の場合のキャリア粒子の形状の一例を図７に示す。
【００８７】
（実施の形態４）
この実施の形態４では、電子写真用キャリアつまりキャリア粒子は、上述した実施の形態１〜３の何れかの実施の形態の場合の構造に加えて、酸化物磁性材料がフェライトであり、また被覆樹脂層が形成される前のキャリア粒子のかさ密度が１．６ｇ／ｃｍ3〜２．３ｇ／ｃｍ3となるように形成されている。
【００８８】
ここでは、図１に示した実施の形態１のキャリア粒子を例にとって説明する。酸化物磁性材料をフェライトとし、かつ被覆樹脂層１２０が形成される前のキャリア粒子１００のかさ密度を１．６ｇ／ｃｍ3〜２．３ｇ／ｃｍ3とするようにしているので、キャリア粒子１００が従来品と比較して１０％〜５０％軽量化されることとなり、現像器内での攪拌トルクを下げることができるとともに、キャリアの衝突や摩擦力作用も低下させることができる。
【００８９】
これにより、被覆樹脂層１２０の磨耗や破壊を抑制することができるとともに、最もダメージを受けやすいトナーの破壊や磨耗を抑制することができ、さらにはスペント現象を抑制することができる。このようなことから、被覆樹脂層１２０の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、長寿命化を図ることができる電子写真用トナーキャリアを提供することができる。
【００９０】
キャリア粒子のコア部１１０がフェライトである場合、その真密度は４．７ｇ／ｃｍ3〜５．５ｇ／ｃｍ3であり、かさ密度は２．３ｇ／ｃｍ3〜３．０ｇ／ｃｍ3の範囲にあるものが一般的である。これに対し、本実施の形態では、上述したように従来品より１０％〜５０％軽量化することで、現像器内での攪拌トルクを下げ、キャリアの衝突や摩擦力の作用も低下できる。これにより被覆樹脂層の磨耗や破壊を抑え、また最もダメージを受けやすいトナーに対しても、その破壊や磨耗を減らし、引いてはスペント現象の抑制効果がある。
【００９１】
脂被覆前のキャリア粒子のコア部１１０のみのかさ密度が、１．６ｇ／ｃｍ3より小さくなると、攪拌トルクやスペント現象の抑制効果はあるものの、キャリア粒子のコア部１１０の強度が低下して、被覆樹脂層１２０を設けてキャリアを補強した場合でも、現像器内で行われる攪拌や圧縮動作時にキャリア粒子が破壊される恐れがある。そのため、樹脂被覆前のキャリア粒子のかさ密度は、好ましくは１．８ｇ／ｃｍ3〜２．１ｇ／ｃｍ3の範囲がよい。
【００９２】
（実施例４）
スペント特性に直接影響を受ける帯電量とキャリア粒子の破壊状況を、かさ密度の観点から検討する。
【００９３】
酸化物原料（酸化物磁性材料）として、ＭｇＯ、Ｍｎ3Ｏ4、Ｆｅ2Ｏ3を用い、モル比でＭｇＯ：Ｍｎ3Ｏ4：Ｆｅ2Ｏ3＝１０：３５：５５となるように配合し、これ（配合物）をボールミルで湿式混合および粉砕し、乾燥後９００℃〜１０００℃で仮焼成した。これ（仮焼成された配合物）に水を５０重量％〜１００重量％と粘度調整用として水系用の分散剤とＰＶＡ系のバインダを加え、再びボールミルで数時間粉砕し、スラリーを作製した。分散剤は０．１％〜１％、バインダは固形分で１％〜２％であった。このスラリーをスプレードライヤで乾燥造粒し、分級後４０μｍ〜１００μｍの造粒粉を作製した。
【００９４】
この造粒粉を１２００℃の窒素還元雰囲気で焼成し、ポット回転方式の湿式解砕にて単粒に解した後、再度分級し、平均粒径４０μｍ〜８０μｍのトナーキャリア用のコア材を作製した。このとき、スラリー濃度、スプレー条件を調整し、かさ密度の異なる５種類を作製した。ここでは、かさ密度は、「１．５」、「１．６」、「１．９」、「２．３」および「２．６」の５種類（何れも単位はｇ／ｃｍ3）とした。
【００９５】
このように作製した各コア材に３０重量％のシリコーン系被覆樹脂ＫＲ３５０（信越化学株式会社製）をコーティングし、約２３０℃で焼き付けることでキャリアを完成させた。
【００９６】
これらを、長さ８ｃｍ、直径４ｃｍのプラスチック容器に、キャリア試料４７ｇとトナー３ｇを直径１〜３ｍｍのアルミナ製研磨粒を１０ｇ入れ、そのプラスチック容器をその長さ方向に対し垂直に７０ｒｐｍで回転させ、２０時間後に電子顕微鏡にて観察するとともに、その帯電量を測定した。
【００９７】
ここで、その評価結果（測定結果）の一例を、（表３）に示す。
【００９８】
【表３】
2006235143.tif 000005
【００９９】
なお、（表３）において、比較例つまり試料１，５は従来の電子写真用キャリアを評価した場合を示し、開発品つまり試料２〜４は本発明に係る電子写真用キャリアを評価した場合を示す。
【０１００】
上記（表３）からは、本発明に係る電子写真用キャリアを適用した試料２〜４においては、何れの試料の場合も、キャリア粒子のかさ密度が「１．６ｇ／ｃｍ3〜２．３ｇ／ｃｍ3」の範囲内に存在しているので、帯電量の変化は、２０時間後の値が初期時の場合と比較して０μＣ／ｇあるいは２μＣ／ｇの減少のみであり、また、スペント特性に変化は見られず（スペント現象は発生せず）、また破壊粒子も存在しない。
【０１０１】
これに対し、従来の電子写真用キャリアを適用した試料１では、かさ密度が１．５で、「１．６ｇ／ｃｍ3〜２．３ｇ／ｃｍ3」の範囲内に存在していないので、帯電量の変化は、２０時間後の値が初期時の場合と比較して１μＣ／ｇの減少のみで、またスペント特性に変化は見られないものの、破壊粒子が存在する。また、従来の電子写真用キャリアを適用した試料５では、かさ密度が２．６で、「１．６ｇ／ｃｍ3〜２．３ｇ／ｃｍ3」の範囲内に存在していないので、帯電量の変化は、２０時間後の値が初期時の場合と比較して９μＣ／ｇも減少し、しかもスペント特性に変化が見られた（スペント現象が発生）。この場合は、破壊粒子は存在しなかった。すなわち、このような試料１，５の如くキャリア（キャリア粒子）は、電子写真用キャリアとしては好ましくない。
【０１０２】
（実施の形態５）
図８は実施の形態５におけるキャリアのコア形状（コーティング前の形状）の一例を示す写真図、図９は実施の形態５におけるキャリアのコア形状（コーティング後の形状）の一例を示す写真図、図１０は実施の形態５におけるキャリアを用いた現像剤および従来の現像剤それぞれを使用した場合の印刷枚数と画像濃度との関係を示す図、図１１は実施の形態５における画像形成装置の一例の構成を示す構成図である。
【０１０３】
ＭｇＯ、Ｍｎ3Ｏ4、Ｆｅ2Ｏ3を出発原料として作製したＭｎＭｇ系フェライトで、（表４）に示すような特性を持つトナーキャリア用のコア材を作製した後、シリコーン系被覆樹脂ＫＲ３５０を約３０重量％、市販のアミノシランカップリング剤オリゴマーおよびカーボンを微量加えてコーティングし、被覆樹脂層を形成して電子写真用トナーキャリアを作製した。
【０１０４】
このようにして作製した電子写真用トナーキャリアの特性、例えば、粉体特性、磁気特性、帯電量および抵抗値の各項目についての特性を、（表４）に示す。
【０１０５】
【表４】
2006235143.tif 000006
【０１０６】
また、コーティング前のキャリア粒子のコア部のコア形状の一例を図８に示し、コーティング後のキャリア粒子のコア部のコア形状の一例を図９に示す。
【０１０７】
そして、上述したようにして作製された電子写真用トナーキャリアに６重量％のトナーを加えて攪拌した後、現像剤とした。この現像剤を松下電器産業株式会社製の二成分現像法を採用する中速タイプの複合機（画像形成装置）の現像器に入れ、印字試験（印刷試験）を行った。
【０１０８】
この印字試験の結果、つまり印刷枚数と画像濃度との関係を、図１０に示す。この図１０において、実線および記号「●」は、本発明に係る電子写真用トナーキャリアを有する現像剤を使用した場合の特性を示し、点線および「○」は、従来の電子写真用トナーキャリアを有する現像剤を使用した場合の特性を示す。
【０１０９】
この図１０を参照して分かるように、本発明に係る電子写真用トナーキャリアを有する現像剤を使用した場合は、印字枚数が約１８００００枚に達した場合であっても、画像密度は、約１．４で、ほとんど変化しない。これは、初期印字状態を長期間維持できることを意味する。
【０１１０】
そのため、キャリアまたは現像剤の交換頻度を軽減することができ、長寿命化を図ることのできる電子写真用トナーキャリア、または、その電子写真用トナーキャリアを有する現像剤を提供することができる。
【０１１１】
これに対し、従来の電子写真用トナーキャリアを有する現像剤を使用した場合では、印字枚数が約１１００００枚に達し、これ以降においては画像密度が低下する。
【０１１２】
ここで、画像形成装置例えばカラー画像形成装置の構成について、図１１を参照して説明する。
【０１１３】
図１１において、カラー画像形成装置は、帯電手段１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋ、露光手段２ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｋ、現像手段３ｙ，３ｍ，３ｃ，３ｋ、像形成感光体ドラム（像担持体）４、中間転写媒体５、及び最終転写ローラ６、クリーニング手段８を有して構成されている。
【０１１４】
なお、このカラー画像形成装置には、図１１には図示されていないが、上記現像手段３ｙ，３ｍ，３ｃ，３ｋの各装置への補給用現像剤を格納する現像剤カートリッジおよび前記各現像手段への現像剤補給手段、記録紙などの最終転写出力媒体７上へ転写された現像画像を定着させるための定着手段などが存在する。
【０１１５】
帯電手段１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋ、露光手段２ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｋ、現像手段３ｙ，３ｍ，３ｃ，３ｋの各装置が、像形成感光体ドラム４の周囲に配置されている。
【０１１６】
現像手段３ｙ，３ｍ，３ｃ，３ｋの各装置内には、それぞれ色の異なる、非磁性粉体トナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤が内蔵されている。すなわち、これら各現像手段には、上述した実施の形態１〜４の何れかの実施の形態で説明した電子写真用キャリアとトナーとが含まれる二成分現像剤が内蔵されている。ここで、電子写真用キャリアは、例えば、上記（表４）に示した特性を有する電子写真用キャリアを用いる。
【０１１７】
現像手段３ｙ，３ｍ，３ｃ，３ｋの各装置内に存在する現像スリーブ３１ｙ，３１ｍ，３１ｃ，３１ｋは、それぞれの現像手段３ｙ，３ｍ，３ｃ，３ｋに内蔵されている各色の現像剤を像形成感光体ドラム４の対向面まで運搬するとともに、像形成感光体ドラム４上に形成された静電潜像に対し、二成分現像剤中に含まれる非磁性粉体トナーを像形成感光体ドラム４上へ飛翔させる役割を有している。
【０１１８】
この実施の形態では、現像手段３ｙにはイエロー（ｙ）の現像剤が、現像手段３ｍにはマゼンタ（ｍ）の現像剤が、現像手段３ｃにはシアン（ｃ）の現像剤が、現像手段３ｋにはブラック（ｋ）の現像剤が、それぞれ内臓されている。
【０１１９】
また、この実施の形態では、帯電手段、露光手段及び現像手段に付されている各符号の最後に付与されているアルファベットのサフィックスの同じものが一組となって各色の現像画像を形成するようになっている。
【０１２０】
すなわち、最初に、帯電手段１ｙによって像形成感光体ドラム４の表面を所定の表面電位に帯電させ、次に、露光手段２ｙによって静電潜像を形成し、さらに、現像手段３ｙによって、像形成感光体ドラム４上に形成された静電潜像に対し、二成分現像剤中に含まれる非磁性粉体トナーを付着させ、イエローの現像画像を形成する。
【０１２１】
次に、帯電手段１ｍによって、像形成感光体ドラム４上に先に形成されたイエロー現像画像の上から像形成感光体ドラム４の表面を所定の表面電位に帯電させ、次に、露光手段２ｍによって静電潜像を形成し、さらに、現像手段３ｍによって、像形成感光体ドラム４上に形成された静電潜像に対し、二成分現像剤中に含まれる非磁性粉体トナーを付着させ、先に形成したイエロー現像画像の上にマゼンタの現像画像を形成する。
【０１２２】
これ以降、シアンについては帯電手段１ｃ、露光手段２ｃ及び現像手段３ｃ、またブラックについては帯電手段１ｋ、露光手段２ｋ及び現像手段３ｋによって、上記イエローやマゼンタの場合の処理と同様に、像形成感光体ドラム４の上に先に形成された現像画像の上に各現像画像を形成する。
【０１２３】
上述したような現像画像の形成方法が、いわゆる多重現像方式と呼ばれている、各色の画像を順次重ね合わせるカラー画像形成方法である。
【０１２４】
なお、本実施の形態においては、キャリアの磁気特性や帯電特性等を調整すれば、どのようなタイプの電子写真用二成分現像剤、およびそれを用いた複合機、複写機、ファックス等などの画像形成装置にも適用することができ、従来の場合と比較して、電子写真用二成分現像剤あるいは現像器の長寿命化を図ることができる。
【０１２５】
以上説明したように、この実施の形態によれば、次の（１）〜（５）の作用効果を有する。
【０１２６】
（１）従来の場合と比較して長寿命の電子写真用トナーキャリアとトナーとを有する電子写真用二成分現像剤を提供することができる。
【０１２７】
（２）キャリアまたは現像剤の劣化を抑制することができるので、キャリアまたは現像剤の交換頻度を軽減することができる。すなわち、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、長寿命化を図ることができる電子写真用トナーキャリアを有する現像剤を提供することができる。
【０１２８】
（３）被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、帯電特性の劣化を抑制することができるとともに長寿命化を図ることができる電子写真用トナーキャリアを有する現像剤を提供することができる。
【０１２９】
（４）従来の場合と比較して長寿命の現像剤が使用されて画像形成が行われるので、画像形成装置を使用するエンドユーザにとっては、現像剤の交換頻度が軽減され、しかも、この現像剤に係るメンテナンスサービス等の経費を抑制することができる。すなわち、被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、長寿命化を図ることができる電子写真用トナーキャリアを有する現像剤を用いて画像形成する画像形成装置を提供することができる。
【０１３０】
（５）被覆樹脂層の耐衝撃特性および耐磨耗特性を高めることで、帯電特性の劣化を抑制することができるとともに長寿命化を図ることができる電子写真用トナーキャリアを有する現像剤を用いて画像形成する画像形成装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
本発明は、酸化物磁性材料であって、焼結した凝集粒子の構造を呈するキャリア粒子を有し、前記キャリア粒子のコア部は、当該コア部の平均粒径（Ｄ）が２５μｍ〜１５０μｍであり、当該コア部を構成する一次粒子の平均粒径（ｄ）が１μｍ〜３０μｍであるとき、０．００５＜ｄ／Ｄ＜０．２５０の関係を満足し、かつ当該コア部の表面を被覆する被覆樹脂層が形成されている電子写真用トナーキャリア、この電子写真用トナーキャリアを有する現像剤、およびこの現像剤を用いて画像形成する画像形成装置であるので、どのようなタイプの電子写真用二成分現像剤、およびそれを用いた複合機、複写機、ファックス等の画像形成装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】実施の形態１におけるキャリア粒子の構造の一例を示す図
【図２】実施の形態２における比較対象のキャリア粒子のコア部の形状（起伏あり）を示す写真図
【図３】実施の形態２におけるキャリア粒子のコア部の形状（起伏なし）を示す写真図
【図４】実施の形態２における比較対象のキャリア粒子のコア部の形状（起伏あり）を示す写真図
【図５】実施の形態３における現像剤を長時間撹拌した後でのコア球の長径（Ｘ）と短径（Ｙ）との比Ｙ／Ｘとキャリア表面の局部剥がれ発生率との関係を示す図
【図６】実施の形態３における現像剤内のキャリアのコア形状がＹ／Ｘ＝０．８０の場合のキャリア粒子の形状の一例を示す写真図
【図７】実施の形態３における現像剤内のキャリアのコア形状がＹ／Ｘ＝０．９８の場合のキャリア粒子の形状の一例を示す写真図
【図８】実施の形態５におけるキャリアのコア形状（コーティング前の形状）の一例を示す写真図
【図９】実施の形態５におけるキャリアのコア形状（コーティング後の形状）の一例を示す写真図
【図１０】実施の形態５におけるキャリアを用いた現像剤および従来の現像剤それぞれを使用した場合の印刷枚数と画像濃度との関係を示す図
【図１１】実施の形態５における画像形成装置の一例の構成を示す構成図
【符号の説明】
【０１３３】
４    像形成感光体ドラム
５    中間転写媒体
６    最終転写ローラ
８    クリーニング手段
１００    キャリア粒子
１１０    キャリア粒子のコア部
１２０    被覆樹脂層
１３０    キャリア粒子のコア部と被覆樹脂層との境界
１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋ    帯電手段
２ｙ、２ｍ、２ｃ、２ｋ    露光手段
３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋ    現像手段
【図１】
2006235143.tif 000007
【図２】
2006235143.tif 000008
【図３】
2006235143.tif 000009
【図４】
2006235143.tif 000010
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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