(57)【要約】【課題】ハイブリッド現像方式において現像ローラ上の残留トナーを確実に回収して画像メモリを防止するハイブリッド現像用キャリア、ハイブリッド現像装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】ハイブリッド現像法に用いられる現像剤のキャリアであって、キャリアの平均粒径が２０〜４０μｍ、かつ、下式で示されるキャリアコア粒子の個数分布の変動係数Ａが２５以上４０以下とした。さらに、所定の測定条件においてキャリアの電気抵抗が１×１０１２Ω以上で、飽和磁化を３０〜４５Ａｍ２／ｋｇとすることにより、低磁力で電気抵抗が高く、しかも小径であるため、単位面積あたりのキャリア密度が高くなり、残留トナーのかきとり性が向上して物理的及び電気的に残留トナーの回収性がより一層向上するキャリアを得ることができる。Ａ＝Ｓｎ／Ｄ１×１００（Ｓｎ：個数分布標準偏差、Ｄ１：個数長さ平均粒径（μｍ））【選択図】図３
2011186210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤中のトナーとキャリアにより現像剤搬送ローラの外周に磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシを現像ローラに摺擦させながら前記現像剤搬送ローラと前記現像ローラの間の電位差を利用して現像ローラへトナーのみを供給し、前記現像ローラ上のトナーにて潜像担持体上の潜像を現像するハイブリッド現像法に用いられる現像剤のキャリアであって、  前記キャリアの平均粒径が２０〜４０μｍであり、かつ、下式で示されるキャリアコア粒子の個数分布の変動係数Ａが２５以上４０以下であることを特徴とするハイブリッド現像用キャリア。
Ａ＝Ｓｎ／Ｄ１×１００（Ｓｎ：個数分布標準偏差、Ｄ１：個数長さ平均粒径（μｍ））
【請求項２】
前記キャリアは、
キャリア５ｇを導電性スリーブの表面へ載せ、該導電性スリーブ内に設けられたＮ極とＳ極を交互に配置した磁束密度１０００ガウスの現像剤搬送ローラの回転数を５０ｒｐｍに設定し、電極を導電性スリーブに１ｍｍの間隙をもって対向配置するとともに、前記現像剤搬送ローラを回転させて直流５００Ｖのバイアス電圧を印加したときの電気抵抗が１×１０１２Ω以上であり、
飽和磁化が３０〜４５Ａｍ２／ｋｇであることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド現像用キャリア。
【請求項３】
トナーおよび前記請求項１又は請求項２に記載のキャリアを含む現像剤を備えていることを特徴とするハイブリッド現像装置。
【請求項４】
前記請求項３に記載のハイブリッド現像装置が備えられてい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、ハイブリッド現像法に用いられるキャリア、該キャリアとトナーを含む現像剤を備えたハイブリッド現像装置、及び該ハイブリッド現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを用いてトナー像を記録形成するレーザプリンタや複写機等の画像形成装置に関して、像担持体上に形成された静電潜像を現像する方式として、トナーのみからなる一成分系現像剤を用いた一成分現像方式と、トナーとキャリアからなる二成分系現像剤を用いる二成分現像方式が知られている。
【０００３】
一成分現像方式では、トナー担持体とトナー担持体に押圧する規制板との間の規制領域にトナーを通過させることでトナーを摩擦帯電するとともに所望厚みのトナー薄層をトナー担持体外周面に保持させるため、現像装置の構成簡略化、小型化、及び低コスト化の面で有利である。また、トナー担持体上には厚さ十数μｍを上限とするほぼ一定の厚みのトナー層が形成されるため、トナー担持体を像担持体との間に微小隙間を保った状態で、トナー担持体と像担持体の間に強電界を印加することで、高いトナー移動速度を得て高精細な画像を得ることができる。
【０００４】
しかし、一成分現像方式では、規制領域で受ける強いストレスによってトナーの劣化が促進されやすく、トナーの帯電量が耐久とともに低下しやすく、また、規制板表面やトナー担持体表面がトナーや他の外添剤によって汚染されることでトナーに対する電荷付与性能が低下し、その結果、かぶり等の問題を引き起こすという問題がある。
【０００５】
これに対し、二成分現像方式は、トナーとキャリアとを攪拌・混合させることで両者を摩擦帯電させるため、トナーの受けるストレスが小さく、トナー耐久性の面で有利である。また、トナーへの電荷付与部材であるキャリアは、その表面積がトナー粒子に比べて大きいため、トナーや他の外添剤による汚染に対しても相対的に強く、現像剤の長寿命化に有利である。
【０００６】
しかし、現像剤搬送ローラ上でキャリアにより形成される磁気ブラシ（穂立ち）は、その長さが一成分現像方式におけるトナー担持体上のトナー層厚の２０〜５０倍にも及ぶうえに、ミクロ的な視点からみれば相当不均一である。そのため、電流のリークを防止することを考慮すれば像担持体との間の電界を一成分現像方式の場合よりも弱く設定しなければならず、かつ、像担持体に磁気ブラシの少なくとも一部が接触するように像担持体との間の隙間を設定する必要がある。その結果、トナーが像担持体へ移動する速度は遅い。また、磁気ブラシによって像担持体上のトナーが掻き取られることから、画像品質は一成分現像方式よりも劣る。
【０００７】
そこで、近年、これらの現像方式の利点を組み合わせたハイブリッド現像方式が提案されている。ハイブリッド現像方式は、磁石体の外周面に保持されたトナーとキャリアを含む現像剤からトナーだけを選択的に現像ローラの外周面に供給し、この現像ローラの外周面に保持されたトナーを用いて像担持体上の静電潜像を現像するものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
したがって、ハイブリッド現像方式は、２回の現像プロセスが実行されるともに、トナーの流動性や帯電性を高度に制御する必要はあるが、トナーの受けるストレスが小さいことからトナーの長寿命化が可能である。また、像担持体への現像は一成分現像方式となるため、高画質化に有利である。
【０００９】
また、ハイブリッド現像方式では、フェライト等の磁性体粒子、磁性体粒子の表面に単に樹脂被膜を設けたコート型キャリア、バインダー樹脂中に磁性粉末を分散させたバインダー型キャリアなどの一般的なキャリアが使用される。そして、キャリアは、現像剤担持体とトナー担持体との間のトナー供給・回収領域で、トナー担持体上の残留トナー（現像に消費されなかったトナー）を回収する役目を果たす。しかし、キャリアによる残留トナーの回収が不十分であると、トナー担持体上において、現像に消費されなかったトナーが残留している領域と該トナーが回収された後に新しいトナーが供給された領域との間でトナー量やトナー帯電量に差を生じ、直前に作成された画像の残像がその後に作成される画像上に濃度差となって薄く表れる現象（この現象は、「画像メモリ」と呼ばれる。）が生じる。具体的には、連続してベタ画像を印字した場合と白紙通過後にベタ画像を印字した場合では、前者のベタ画像に濃度差が生じる。また、例えば、トナー担持体上にトナー消費領域とトナー非消費領域とが存在する場合、その状態のトナー担持体を用いてベタ画像やハーフトーン画像を印字すると、印字された画像の濃度が場所によって異なる。
【００１０】
そこで、ハイブリッド現像方式の現像装置として、現像ローラにトナーを供給するトナー供給用ローラと現像ローラからトナーを回収するトナー回収用ローラをそれぞれ設け、トナー回収用ローラにより現像ローラ上の残留トナーを回収する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−１６７４４１号公報
【特許文献２】特開２０００−８１７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献２に開示されている技術は、現像に供されなかったトナーを現像ローラから確実に剥離するため、画像メモリを抑制することができる。しかし、トナー回収時に大きなストレスがトナーにかかるため、トナーが劣化するという新たな課題がある。したがって、本発明は、このような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、その目的とするところは、ハイブリッド現像方式において現像ローラ上の残留トナーを確実に回収して画像メモリを防止する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のハイブリッド現像用キャリアは、現像剤中のトナーとキャリアにより現像剤搬送ローラの外周に磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシを現像ローラに摺擦させながら前記現像剤搬送ローラと前記現像ローラの間の電位差を利用して現像ローラへトナーのみを供給し、前記現像ローラ上のトナーにて潜像担持体上の潜像を現像するハイブリッド現像法に用いられる現像剤のキャリアである。前記キャリアの平均粒径が２０〜４０μｍであり、かつ、下式で示されるキャリアコア粒子の個数分布の変動係数Ａが２５以上４０以下である。Ａ＝Ｓｎ／Ｄ１×１００（Ｓｎ：個数分布標準偏差、Ｄ１：個数長さ平均粒径（μｍ））
【００１４】
また、本発明のハイブリッド現像用キャリアは、キャリア５ｇを導電性スリーブの表面へ載せ、該導電性スリーブ内に設けられたＮ極とＳ極を交互に配置した磁束密度１０００ガウスの現像剤搬送ローラの回転数を５０ｒｐｍに設定し、電極を導電性スリーブに１ｍｍの間隙をもって対向配置するとともに、前記現像剤搬送ローラを回転させて直流５００Ｖのバイアス電圧を印加したときの電気抵抗が１×１０１２Ω以上であり、飽和磁化が３０〜４５Ａｍ２／ｋｇであることが好ましい。
【００１５】
本発明のハイブリッド現像装置は、トナーおよび請求項１又は請求項２に記載のキャリアを含む現像剤を備えていることを特徴としたものである。
【００１６】
また、本発明の画像形成装置は、請求項３に記載のハイブリッド現像装置が備えられていることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１７】
以上の説明から明らかなように、本発明のハイブリッド現像用キャリアによれば、低磁力で電気抵抗が高く、粒径が小径であるため、単位面積あたりのキャリア密度が高くなって残留トナーのかきとり性、すなわち、リセット性が向上する。その結果、トナー回収領域において物理的及び電気的に残留トナーの回収性がより一層向上する。このため、画像メモリの発生を長期にわたって防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るハイブリッド現像装置を備えた画像形成装置の一例を示す構成図である。
【図２】実験例における画像メモリ評価用画像パターン及び出力画像の説明図である。
【図３】実験例１〜５及び比較例１〜４の実験条件及び実験結果を示す図である。
【図４】電界形成装置の一実施形態を示す図である。
【図５】図４に示す電界形成装置からスリーブと現像スリーブに供給されている電圧の関係を示す図である。
【図６】電界形成装置の他の実施形態を示す図である。
【図７】図６に示す電界形成装置からスリーブと現像スリーブに供給されている電圧の関係を示す図である。
【図８】電界形成装置の他の実施形態を示す図である。
【図９】図８に示す電界形成装置からスリーブと現像スリーブに供給されている電圧の関係を示す図である。
【図１０】電界形成装置の他の実施形態を示す図である。
【図１１】電界形成装置の他の実施形態を示す図である。
【図１２】キャリアの電気抵抗の測定方法を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係るハイブリッド現像用キャリアについて説明する。
【００２０】
本実施の形態のハイブリッド現像用キャリア（以下、単に「キャリア」という。）は、少なくとも磁性体、バインダー樹脂を含有する磁性体分散樹脂コアの表面をコート材によりコートされた磁性キャリア（以下、「バインダー型キャリア」という。）又は、磁性キャリアコア粒子とその表面に形成された樹脂被覆層とを有する磁性キャリア（以下、「コート型キャリア」という。）等の一般的なキャリアが用いられる。その他、磁性粉と金属酸化粉を造粒してコアを作成し、樹脂皮膜をコートした磁性キャリアが用いられる。
【００２１】
バインダー型キャリアは、磁性体微粒子をバインダー中に分散させたものであり、キャリア表面に正又は負帯電性の帯電性微粒子を固着させたり、表面コーティング層を形成したりすることもできる。バインダー型キャリアの極性等の帯電特性は、バインダー樹脂の材質、帯電性微粒子及び表面コーティング層の種類により制御可能である。
【００２２】
バインダー型キャリアに用いられるバインダー樹脂としては、ポリスチレン系樹脂に代表されるビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン系樹脂、ポリオレフィン系等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂がある。
【００２３】
バインダー型キャリアの磁性体微粒子としては、マグネタイト、ガンマ酸化鉄等のスピネルフェライト、鉄以外の金属（Ｍｎ，Ｎｉ，Ｍｇ，Ｃｕ等）を１種又は２種以上含有するスピネルフェライト、表面に酸化鉄を含有する鉄やその合金の粒子を用いることができる。粒子の形状は粒状、球状、針状のいずれの形状であってもよい。特に高磁化を要する場合には、鉄系の強磁性微粒子を用いることが好ましい。また、化学的な安定性を考慮すれば、マグネタイト、ガンマ酸化鉄を含むスピネルフェライトやバリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライトの強磁性微粒子を用いることが好ましい。
【００２４】
磁性体微粒子は磁性樹脂キャリア中に例えば、５０〜９０重量％の量で添加することが適当である。このように、強磁性微粒子の種類及び含有量を適宜選択することにより、所望の磁化を有する磁性樹脂キャリアを得ることができる。
【００２５】
バインダー型キャリアの表面コート材としては、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂等が用いられ、これらの樹脂を表面にコートするとともに硬化させてコート層を形成することにより、帯電付与能力を向上させることができる。
【００２６】
バインダー型キャリア表面への帯電性微粒子あるいは導電性微粒子の固着は、例えば、磁性樹脂キャリアと微粒子とを均一混合し、磁性樹脂キャリアの表面に当該微粒子を付着させた後、機械的・熱的な衝撃を付与して微粒子を磁性樹脂キャリア中に打ち込むようにして固定されることにより実施される。この場合、微粒子は磁性樹脂キャリア中に完全に埋設されるのではなく、その一部が磁性樹脂キャリア表面から突出するように固定される。
【００２７】
帯電性微粒子としては、有機、無機の絶縁性材料が用いられる。具体的に有機系では、ポリスレン、スチレン系共重合物や、アクリル樹脂、各種アクリル共重合物、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂及びこれらの架橋物等の有機絶縁性微粒子を用いることができる。また、無機系では、シリカ、二酸化チタン等の負帯電性の無機微粒子やチタン酸ストロンチウム、アルミナ等の正帯電性無機微粒子等を用いることができる。
【００２８】
帯電レベル及び極性については、素材、重合触媒及び表面処理等により所望するレベルの帯電及び極性を得ることができる。
【００２９】
一方、コート型キャリアは、磁性体からなるキャリアコア粒子に樹脂コートが形成されているものであり、バインダー型キャリアと同様に、キャリア表面に正又は負帯電性の帯電性微粒子を固着することが可能である。コート型キャリアの極性等の帯電特性は、表面コーティング層の種類や帯電性微粒子により制御可能であり、前述のバインダー型キャリアと同じ材料を用いることができる。特に、コート樹脂はバインダー型キャリアのバインダー樹脂と同じ樹脂が使用可能である。
【００３０】
本実施の形態のキャリアは、画像メモリの発生を有効に防止するとともに、ガサツキ、ハキメ、キャリア現像、階調性、中間調再現性及びトナー飛散等に関する画像品質を向上する観点から、キャリアの平均粒径、キャリアコア粒子の個数分布の変動係数（後ほど詳述。）、キャリアの電気抵抗及びキャリアの飽和磁化の以下に説明する数値範囲に設定した。
【００３１】
本実施の形態のキャリアは、平均キャリア粒径が１０〜５０μｍ、特に、２０〜４０μｍで、下式に示すキャリアコア粒子の個数分布の変動係数Ａを２５以上４０以下に設定されている。特にキャリアの平均粒径が１０μｍ未満であると、キャリア付着が生じ、一方、５０μｍを超えるとキャリアスジが生じ、均一なトナー薄層ができない。したがって、本実施の形態のキャリアは、平均キャリア粒径が２０〜４０μｍで、キャリアコア粒子の個数分布の変動係数Ａを２５以上４０以下とすることにより小粒径のキャリアを得ることができる。キャリアコア粒子の個数分布の変動係数Ａを２５以上４０以下であるということは、個数の分布が狭分布ではなく、ある程度ブロードな幅を持った分布であるということである。
Ａ＝Ｓｎ／Ｄ１×１００（Ｓｎ：個数分布標準偏差，Ｄ１：個数長さ平均粒径（μｍ））
【００３２】
キャリア粒子の平均粒径は、コールターマルチサイザー３（ベックマンコールター社製）を用い、２８０μｍのアパチャーチューブで粒径別相対重量分布を求めることにより測定する。
【００３３】
また、本実施の形態のキャリアは、電気抵抗値が１×１０１２Ω以上、好ましくは１×１０１２Ω〜１×１０１４Ωである。キャリアの電気抵抗値が１×１０１２Ω未満の場合にはキャリア付着が生じ、また、１×１０１４Ωを超える場合にはトナー供給能力が低下し、現像性が悪化する。
【００３４】
なお、本明細書における「キャリアの電気抵抗値」とは、キャリアが実際に磁気ブラシを形成する条件下での電気抵抗値(Ω)であり、詳細には下記の条件で測定されるものをいう。
【００３５】
図１２に示すように、磁石体３０１を内包する回転自在な現像剤搬送ローラ３０２と電極（電極管）３０４とを所定距離（１ｍｍ）をもって対向配置し、磁石体３０１上にキャリアを５ｇ供給して現像剤搬送ローラ３０２上の表面磁束密度が１０００ガウスの磁界を作用させてキャリアを鎖状に連結させ、電源部３０５から磁石体３０１に直流５００Ｖのバイアス電圧を印加する。そして、現像剤搬送ローラ３０２を１分間に５０回転の速度で回転させ、鎖状に連結した現像剤搬送ローラ３０２上のキャリアを介して電極管３０４に流れた電流値を電流計３０６で計測し、得られた電流値から下式に基づきキャリアの電気抵抗値を算出する。
Ｒ（Ω）＝５００／Ｉ（Ｒ：キャリアの電気抵抗値，Ｉ：電流値）
【００３６】
また、本実施の形態のキャリアの磁性特性としては、飽和磁化が２０〜８０Ａｍ２／ｋｇ、好ましくは３０〜４５Ａｍ２／ｋｇである。飽和磁化値が８０Ａｍ２／ｋｇを超える場合には、磁気凝縮を起こし、トナー帯電不良が発生する恐れがある。また、飽和磁化値が２０Ａｍ２／ｋｇ未満の場合、キャリア付着が生じる。
【００３７】
キャリアの飽和磁化値は、直流磁化特性自動記録装置（横河北辰電機株式会社製：ＴＹＰＥ−３２５７）を用いて測定した。
【００３８】
このように、本実施の形態のキャリアは、キャリアの平均粒径、キャリアコア粒子の個数分布の変動係数（個数分布標準偏差／個数長さ平均粒径）、電気抵抗及び飽和磁化を上記範囲に設定することで、低磁力で電気抵抗が高く、しかも小径であるため、単位面積あたりのキャリア密度が高くなり、残留トナーのかきとり性が向上して物理的及び電気的に残留トナーの回収性がより一層向上する。このため、画像メモリの発生を効果的に防止できるとともに、長期にわたり安定した画像を得ることができる。
【００３９】
なお、キャリアとトナーとの混合比は所望のトナー帯電量が得られるよう調整されればよく、トナー混合比はトナーとキャリアとの合計量に対して３〜５０重量％の範囲で選ばれ、特に６〜３０重量％の範囲が好適である。
【００４０】
［使用できる現像剤］
トナーはキャリアとの摩擦接触により負又は正に帯電されるものであり、バインダー樹脂中に少なくとも着色剤及び所望により負又は正の荷電制御剤や離型剤等の添加剤が含有されてなる。
【００４１】
トナーに使用されるバインダー樹脂は、従来、トナーの分野でトナー用バインダー樹脂として用いられているものが使用でき、例えば、スチレン系樹脂（スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体や共重合体）、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂及びそれらの樹脂に任意に混合したものが例示される。バインダー樹脂は、軟化温度が約８０〜１６０℃の範囲、ガラス転移点が約４０〜７５℃の範囲であることが好ましい。
【００４２】
着色剤は、トナーの分野で公知の材料が用いられ、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、活性炭、マグネタイト、ベンジンイエロー、パーマネントイエロー、ナフトールイエロー、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、ウルトラマリンブルー、ローズベンガル、レーキーレッド等を使用できる。着色剤の含有量は、一般にバインダー樹脂１００重量部に対し、２〜２０重量部であることが好ましい。
【００４３】
荷電制御剤は、従来、トナーの分野で荷電制御剤として公知の材料が使用できる。例えば、ニグロシン系染料、四級アンモニウム塩系化合物、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール系化合物、ポリアミン樹脂等が例示される。負荷電制御剤としては、例えば、Ｃｒ，Ｃｏ，Ａｌ，Ｆｅ等の金属含有アゾ系染料、サリチル酸金属化合物、アルキルサルチル酸金属化合物、カーリックスアレーン化合物等が例示される。荷電制御剤はバインダー樹脂１００重量部に対し、０．１〜１０重量部の割合で用いることが好ましい。
【００４４】
離型剤は、トナーの分野で従来、離型剤として公知の材料が使用できる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、カルナバワックス、サゾールワックス又はそれらを適宜組み合わせた混合物が例示される。離型剤はバインダー樹脂１００重量部に対し、０．１〜１０重量部の割合で用いることが好ましい。
【００４５】
トナーは、トナーの分野で公知の製造方法、例えば、粉砕法等の乾式法や、乳化重合法及び懸濁重合法等の湿式造粒法により製造される。トナーの平均粒径は例えば、約３〜１５μｍである。トナーの平均粒径は１００μｍのアパチャーチューブを用いること以外、前述のコア粒子の平均粒径測定と同様の方法により測定できる。
【００４６】
トナーには流動化を促進する流動化剤を添加してもよい。この流動化剤には例えば、シリカ、酸化チタン及び酸化アルミニウム等の無機微粒子や、アクリル樹脂、スチレン樹脂、シリコン樹脂及びフッ素樹脂等の樹脂微粒子が使用可能である。特に、シランカップリング剤、チタンカップリング剤及びシリコンオイルで疎水化した流動化剤を用いることが好ましい。流動化剤はトナー１００重量部に対し、０．１〜５重量部の割合で添加することが好ましい。それら添加剤の平均一次粒径は１０〜１００ｎｍであることが好ましい。
【００４７】
さらに、帯電性を改善する目的でトナーに荷電粒子を添加してもよい。荷電粒子はトナーの帯電極性に応じて適宜に選択され、トナーとの摩擦接触によりトナーの帯電極性とは逆極性に帯電される粒子が用いられ、通常、キャリアとの摩擦接触によりトナーの帯電極性とは逆極性に帯電される粒子が用いられる。荷電粒子の平均一次粒径は例えば、１００〜８５０ｎｍである。
【００４８】
例えば、キャリアとの摩擦接触により負極性に帯電されるトナーを用いる場合、荷電粒子はトナーとの接触により正極性に帯電される粒子が用いられ、通常、キャリアとの摩擦接触により正極性に帯電される粒子が用いられる。そのような粒子は例えば、チタン酸ストロンチウム，チタン酸バリウム，チタン酸マグネシウム，チタン酸カルシウム，アルミナ等の無機粒子や、アクリル樹脂、ベンゾグァナミン樹脂、ナイロン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂、あるいは熱硬化性樹脂で構成された粒子を用いることができる。なお、トナーとの接触により正極性に帯電する正荷電制御剤を、荷電粒子を構成する樹脂に含有させてもよい。正荷電制御剤には例えば、ニグロシン染料、四級アンモニウム塩系化合物等が使用可能である。荷電粒子は含窒素モノマーの共重合体で構成してもよい。
【００４９】
また、例えば、キャリアとの摩擦接触により正極性に帯電されるトナーの場合、荷電粒子は、トナーとの接触により負極性に帯電される粒子が用いられ、通常、キャリアとの摩擦接触により負極性に帯電される粒子が用いられる。このような粒子は例えば、シリカ，酸化チタン等の無機粒子や、フッ素樹脂，ポリオレフィン樹脂，シリコン樹脂，ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂、あるいは熱硬化樹脂で構成された粒子が使用可能である。なお、トナーとの接触により負極性に帯電する負荷電制御剤を、荷電粒子を構成する樹脂に含有させてもよい。負荷電制御剤には例えば、サリチル酸系、ナフトール系のクロム錯体、アルミニウム錯体、鉄錯体、亜鉛錯体等が使用可能である。荷電粒子は、含フッ素アクリル系モノマーや含フッ素メタクリル系モノマーの共重合体であってもよい。荷電粒子の含有量は、本発明の目的が達成される限り特に制限されず、例えば、トナー１００重量部に対し、０．１〜３重量部が好適である。
【００５０】
次に、本発明の実施の形態に係るハイブリッド現像用キャリアを含む現像剤を備えたハイブリッド現像装置及び画像形成装置について、添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、「上部」、「下部」及びそれらの用語を含む用語及び「時計回り方向」、「反時計回り方向」等を便宜上用いるが、これらは発明の理解を容易にするためであり、それらの用語によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されるべきではない。
【００５１】
［画像形成装置の概略構成及び動作］
次に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１００について、添付図面に従って説明する。図１に示すように、この画像形成装置Ｔは、大略、感光体ドラム１、帯電手段２、露光手段３、現像装置４、転写手段５及び清掃手段６等からなり、これらの各構成機器の駆動を含む一連の動作は図示しない制御部により制御される。なお、現像装置４の詳細な説明については後述する。
【００５２】
図において、有機感光体からなる静電潜像を担持する感光体ドラム（像担持体）１は、例えば、スコロトロン等の帯電装置２によって帯電され、レーザ書き込み装置やＬＥＤアレイ等を有する露光装置３によって静電潜像が書き込まれる。この静電潜像は、光の当たった部分の感光体ドラム１の表面電位が低下し、光の当たっていない高電位部分とのコントラストによる電位画像として形成される。次に、静電潜像は現像装置４から供給されるトナーによってトナー像として可視像化される。そして、トナー像が転写手段５により記録媒体Ｐに転写された後、図示しない定着装置で加熱されて記録媒体Ｐ上に定着される。
【００５３】
［ハイブリッド現像装置の構成］
現像装置４は、ハイブリッド現像装置である。現像装置４はハウジング４４を有する。ハウジング４４はその一部が現像剤槽４５を形成しており、そこにトナー、キャリア、及び上述した種々の添加剤を含む現像剤４６が収容される。ハウジング４４はまた、現像剤攪拌部材、現像剤を磁力によって保持する現像剤担持体、現像剤のうちトナーだけを保持するトナー担持体を支持している。
【００５４】
図示する実施例において、現像剤攪拌部材は、第１攪拌搬送スクリュー４０ａ及び第２攪拌搬送スクリュー４０ｂを有する。現像剤担持体は、現像剤を担持して搬送する現像剤搬送ローラ４１と、現像剤搬送ローラ４１に対向して該現像剤搬送ローラ４１によって搬送される現像剤の量を一定に規制する規制部材４３を有する。
【００５５】
現像剤搬送ローラ４１は、回転自在に支持された円筒スリーブ４１ａと、スリーブ４１ａの内部に回転不能に固定された磁石体４１ｂを有する。実施例では、磁石体４１ｂは、スリーブ４１ａの内周面に対向する領域（外周部）に、軸方向に伸びる複数の磁極（Ｎ１，Ｓ１，Ｎ３，Ｎ２，Ｓ２）を備えている。トナー担持体は、感光体ドラム１と現像剤搬送ローラ４１にそれぞれ対向して回転可能に支持されている。
【００５６】
現像ローラ４２は、例えば、表面処理が施されたアルミニウムからなる導電性ローラで構成される。その他、アルミニウム等の導電性基体上に例えば、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、シリコン樹脂及びフッ素樹脂等の樹脂コーティングした構成のものや、シリコンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、天然ゴム、イソプレンゴム等のゴムコーティングした構成のものであってもよい。
【００５７】
コーティング材料としては、上述のコーティングのバルクもしくは表面に導電剤が添加されているものでもよい。導電剤としては、電子導電剤もしくはイオン導電剤が挙げられる。電子導電剤としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ファーネスブラック等のカーボンブラックや、金属粉、金属酸化物の微粒子等が例示されるが、これらに限定するものではない。イオン導電剤としては、四級アンモニウム塩等のカオチン性化合物や、両性化合物、その他、イオン性高分子材料が例示されるが、これらに限定するものではない。
【００５８】
［ハイブリッド現像装置の動作］
現像装置１００の動作について、図１を参照して説明する。現像剤槽４５内の現像剤４６は、第１攪拌搬送スクリュー４０ａ，第２攪拌搬送スクリュー４０ｂの回転駆動により混合撹拌される。そして、現像剤４６は摩擦帯電すると同時に現像剤槽４５内で循環搬送され、現像剤搬送ローラ４１表面のスリーブ４１ａへ供給される。
【００５９】
第１攪拌搬送スクリュー４０ａから現像剤搬送ローラ４１に供給された現像剤４６は、磁極Ｎ３の近傍で当該磁極Ｎ３の磁力により、スリーブ４１ａの外周面に保持される。スリーブ４１ａに保持された現像剤４６は、磁石体４１ｂにより発せられた磁力線に沿って磁気ブラシを形成し、スリーブ４１ａの回転とともに反時計周り方向に搬送される。規制部材４３の対向領域で磁極Ｓ１に保持されている現像剤４６は、規制部材４３により、所定厚みの薄層に規制される。薄層に形成された現像剤４６は、磁極Ｎ１が位置している現像剤搬送ローラ４１と現像ローラ４２とが対向するトナー供給回収領域（トナー供給領域８０，トナー回収領域８１）に搬送される。
【００６０】
トナー供給回収領域のうちスリーブ４１ａの回転方向上流側に位置するトナー供給領域８０では、現像ローラ４２とスリーブ４１ａとの間に形成された電界の存在により、キャリアに付着しているトナーのみが現像ローラ４２に電気的に供給される。現像ローラ４２上に保持されたトナー層２００は、現像ローラ４２の回転に伴って感光体ドラム１とでなす現像領域へ搬送され、現像バイアスと感光体ドラム１上の潜像電位とにより形成される現像電界により潜像が顕像へと現像される。現像方式は反転現像方式であってもよいし、または正規現像方式であってもよい。また、スリーブ４１ａの回転方向下流側に位置するトナー回収領域８１では、現像に寄与しなかった現像ローラ４２上のトナーが、磁極Ｎ１の磁力線に沿って形成されている磁気ブラシに掻き取られてスリーブ６０に回収される。
【００６１】
キャリアは磁石体４１ｂの磁力によってスリーブ４１ａの外周面に保持され、スリーブ４１ａから現像ローラ４２に移動することはない。本発明において使用されるキャリアは、スリーブ４１ａ上においてトナー供給領域８０でトナーを供給した後、トナー帯電極性とは逆極性の比較的大きな電荷を保持でき、しかもリークが起こり難い。そのため、トナー回収領域８１においてキャリアは残留トナーをより有効に電気的に吸引・回収するので、画像メモリの発生を防止できる。
【００６２】
［電界形成手段］
供給領域９０でスリーブ６０から現像ローラ４８にトナーを効率的に移動させるために、現像ローラ４８とスリーブ６０は電界形成装置１１０と電気的に接続されている。電源の具体例が図４〜図１１に示してある。
【００６３】
図４に示す実施形態１の電界形成装置１１０は、現像ローラ４８に接続された第１の電源１１２（第２の電界形成手段に相当する）とスリーブ６０に接続された第２の電源１１４（第１の電界形成手段に相当する）を有する。第１の電源１１２は、現像ローラ４８とグランド１１６との間に接続された直流電源１１８を有し、トナーの帯電極性と同一極性の第１の直流電圧ＶＤＣ１（例えば、−２００ボルト）を現像ローラ４８に印加している。第２の電源１１４は、スリーブ６０とグランド１１６との間に接続された直流電源１２０を有し、トナーの帯電極性と同一極性で且つ第１の直流電圧よりも高圧の第２の直流電圧ＶＤＣ２（例えば、−４００ボルト）をスリーブ６０に印加する。この結果、供給領域９０では、現像ローラ４８とスリーブ６０との間に形成された直流電界の作用を受けて、負極性に帯電しているトナーがスリーブ６０から現像ローラ４８に電気的に吸引される。このとき、正極性に帯電しているキャリアは、スリーブ６０から現像ローラ４８に吸引されることはない。また、現像領域９６では、現像ローラ４８に保持されている負極性トナーが、図３Ｂに示すように、現像ローラ４８（ＶＤＣ１：−２００ボルト）と静電潜像画像部（ＶＬ：−８０ボルト）との電位差に基づき、静電潜像画像部に付着する。このとき、負極性トナーは、現像ローラ４８（ＶＤＣ１：−２００ボルト）と静電潜像非画像部（ＶＨ：−６００ボルト）との電位差により、静電潜像非画像部に付着することはない。
【００６４】
実施形態２に係る図６の電界形成装置１２２において、第１の電源１２４（第２の電界形成手段に相当する）は、実施形態１の電源と同様に、現像ローラ４８とグランド１２６との間に接続された直流電源１２８を有し、トナーの帯電極性と同一極性の第１の直流電圧ＶＤＣ１（例えば、−２００ボルト）を現像ローラ４８に印加している。第２の電源１３０（第１の電界形成手段に相当する）は、スリーブ６０とグランド１２６との間に直流電源１３２と交流電源１３４を有する。直流電源１３２は、トナーの帯電極性と同一極性で且つ第１の直流電圧よりも高圧の第２の直流電圧ＶＤＣ２（例えば、−４００ボルト）をスリーブ６０に印加している。図４Ｂに示すように、交流電源１３４は、スリーブ６０とグランド１２６との間にピーク・ツー・ピーク電圧ＶＰ−Ｐが例えば３００ボルトの交流電圧ＶＡＣを印加する。その結果、供給領域９０では、現像ローラ４８とスリーブ６０との間に形成された脈流電界の作用を受けて、負極性に帯電しているトナーがスリーブ６０から現像ローラ４８に電気的に吸引される。このとき、正極性に帯電しているキャリアは、スリーブ６０の内部の固定磁石の磁力によってスリーブ６０に保持され、現像ローラ４８に供給されることはない。また、現像領域９６では、現像ローラ４８に保持されている負極性トナーは、現像ローラ４８（ＶＤＣ１：−２００ボルト）と静電潜像画像部（ＶＬ：−８０ボルト）との電位差に基づき、静電潜像画像部に付着する。
【００６５】
図８に示す電界形成装置１３６において、第１の電源１３８は、現像ローラ４８とグランド１４０との間に直流電源１４２と交流電源１４４を有する。直流電源１４２は、トナーの帯電極性と同一極性の第１の直流電圧ＶＤＣ１（例えば、−２００ボルト）をスリーブ６０および現像ローラ４８に印加する。交流電源１４４は、スリーブ６０および現像ローラ４８とグランド１４６との間に振幅（ピーク・ツー・ピーク電圧）ＶＰ−Ｐが例えば１，６００ボルトの交流電圧ＶＡＣを印加する。第２の電源１４６（第１の電界形成手段に相当する）は、現像ローラ４８と交流電源１４４との間の端子１４８とスリーブ６０との間に接続された直流電源１５０を有する。直流電源１５０は、所定の直流電圧ＶＤＣ２を出力することができ、陽極が端子１４８、陰極がスリーブ６０に接続されており、これにより、スリーブ６０が現像ローラ４８に対して負極性にバイアスされている（図５Ｂ参照）。したがって、供給領域９０では、現像ローラ４８とスリーブ６０との間に形成された脈流電界の作用を受けて、負極性に帯電しているトナーがスリーブ６０から現像ローラ４８に電気的に吸引される。また、現像領域９６では、現像ローラ４８上の負極性トナーが、現像ローラ４８（ＶＤＣ１：−２００ボルト）と静電潜像画像部（ＶＬ：−８０ボルト）との電位差に基づき、静電潜像画像部に付着する。
【００６６】
図１０に示す電界形成装置１５２は、図３Ａに示す実施形態１の電界形成装置１１０において、第１の電源１１２と第２の電源１１４にそれぞれ交流電源１５４，１５６を追加したものである。交流電源１５４，１５６の出力電圧はＶＡＣ１，ＶＡＣ２である。電圧ＶＡＣ１，ＶＡＣ２は同一であってもよいし、違ってもよい。図１１に示す電界形成装置１５８は、図３Ａに示す実施形態の電源において、第１の電源１１２に交流電源１６０を追加したものである。交流電源１６０の出力電圧はＶＡＣである。これらの形態の電界形成装置１５２，１５８も、電界形成装置１１０，１２２，１３６と同様に、現像ローラ４８とスリーブ６０との間に形成された脈流電界の作用を受けて、供給領域９０では負極性に帯電しているトナーをスリーブ６０から現像ローラ４８に供給し、現像領域９６では負極性に帯電しているトナーを現像ローラ４８から静電潜像画像部（ＶＬ：−８０ボルト）との電位差に基づき、静電潜像画像部に供給する。
【実施例】
【００６７】
上述の現像装置及び画像形成装置に以下の現像剤（実施例１〜５、比較例１〜４）を用いて画質を評価した。
【００６８】
（実施例１）
＜キャリアコート用樹脂＞
ＣＭＨＡ（シクロヘキシルメタクリレート）／ＭＭＡ（メチルメタクリレート）／ＳＴ（スチレン）＝４５／４５／１０（モノマー重量比）を用いて公知の乳化重合法で重合を行い、その後、水洗，乾燥を行って平均粒径１００ｎｍ樹脂微粒子ａ（ガラス転移点Ｔｇ：１０２℃，軟化点Ｔｍ：２２０℃）を得た。
・乾式コートキャリアの製造例
実施例１〜５、比較例１〜４において図３に示す物性のコア材（Ｍｎ−Ｍｇ系フェライトコア粒子）とコート剤（樹脂微粒子）を組み合わせて使用し、以下の方法に従ってコート型キャリアを製造した。下式に示される個数分布の変動係数Ａが４０のＭｎ−Ｍｇ系フェライトコア粒子５ｋｇ及びコート剤１５０ｇを温度調整が可能な９Ｌヘンシェルミキサー（三井鉱山株式会社製）に投入し、品温を９０℃以下に保持しながらブレード回転数を２００ｒｐｍで２０分間攪拌する。その後、ジャケットに温調したオイルを流しながらブレード回転数を２００ｒｐｍとして品温を１１５℃まで昇温するとともに、その温度を保持してさらに１５分攪拌し、コート剤をコア粒子にコーティングする。その後、品温が７０℃以下になるまで低速で攪拌し、粒径が３０μｍ、前述した電気抵抗値の測定条件において電気抵抗値が１×１０１２Ω、飽和磁化が３５Ａｍ２／ｋｇとなるキャリア粒子アを得た。
Ａ＝Ｓｎ／Ｄ１×１００（Ｓｎ：個数分布標準偏差、Ｄ１：個数長さ平均粒径（μｍ））
【００６９】
（実施例２）
個数分布の変動係数Ａが３０のＭｎ−Ｍｇ系フェライトコア粒子に変更した以外、実施例１と同様の方法で粒径が３０μｍのキャリア粒子イを得た。
【００７０】
（実施例３）
個数分布の変動係数Ａが２５のＭｎ−Ｍｇ系フェライトコア粒子に変更した以外、実施例１と同様の方法で粒径が３０μｍのキャリア粒子ウを得た。
【００７１】
（実施例４）
個数分布の変動係数Ａが４０のＭｎ−Ｍｇ系フェライトコア粒子に変更し、実施例１と同様の方法で粒径が３０μｍ、前述した電気抵抗値の測定条件において電気抵抗値が１×１０１１Ωとなるキャリア粒子エを得た。
【００７２】
（実施例５）
個数分布の変動係数Ａが４０のＭｎ−Ｍｇ系フェライトコア粒子に変更した以外、実施例１と同様の方法で粒径が３０μｍ、飽和磁化が２５Ａｍ２／ｋｇのキャリア粒子オを得た。
【００７３】
（比較例１）
個数分布の変動係数Ａが４０のＭｎ−Ｍｇ系フェライトコア粒子に変更した以外、実施例１と同様の方法で粒径が２０μｍのキャリア粒子カを得た。
【００７４】
（比較例２）
個数分布の変動係数Ａが４０のＭｎ−Ｍｇ系フェライトコア粒子に変更した以外、実施例１と同様の方法で粒径が５０μｍのキャリア粒子キを得た。
【００７５】
（比較例３）
個数分布の変動係数Ａが２０のＭｎ−Ｍｇ系フェライトコア粒子に変更した以外、実施例１と同様の方法で粒径が３０μｍのキャリア粒子クを得た。
【００７６】
（比較例４）
個数分布の変動係数Ａが４５のＭｎ−Ｍｇ系フェライトコア粒子に変更した以外、実施例１と同様の方法で粒径が３０μｍのキャリア粒子ケを得た。
【００７７】
以下の方法により製造されたトナーを用いた。
（樹脂粒子Ａの製造）
第一段重合
攪拌装置、温度サンサ、冷却管及び窒素導入装置を取り付けた５Ｌ（リットル）の反応容器にドデシル硫酸ナトリウム８ｇとイオン交換水３Ｌを仕込み、窒素気流下２３０ｒｐｍの攪拌速度で攪拌しながら、内温を８０℃に昇温させた。昇温後、過硫酸カリウム１０ｇをイオン交換水２００ｇに溶解させたものを添加し、再度液温を８０℃とし、下記に示す単量体混合液を１時間かけて滴下した後、８０℃で２時間加熱及び攪拌することにより重合を行い、樹脂粒子を調製した。これを「樹脂粒子（１Ｈ）」という。
スチレン  ４８０ｇ
ｎ−ブチルアクリレート  ２５０ｇ
メタクリル酸  ６８．０ｇ
ｎ−オクチル−３−メルカプトプロピオネート  １６．０ｇ
【００７８】
第二段重合
攪拌装置、温度センサ、冷却管及び窒素導入装置を取り付けた５Ｌの反応容器にポリオキシエチレン（２）ドデシルエーテル硫酸ナトリウム７ｇをイオン交換水８００ｍｌに溶解させた溶液を仕込んで９８℃に加熱後、上記樹脂粒子（１Ｈ）を２６０ｇと、下記に示す単量体溶液を９０℃で溶解させた溶液を添加し、循環経路を有する機械式分散機ＣＬＥＡＲＭＩＸ（エム・テクニック株式会社製）により１時間混合分散させ、乳化粒子（油滴）を含む分散液を調製した。
スチレン  ２４０ｇ
ｎ−ブチルアクリレート  １２５ｇ
ｎ−オクチル−３−メルカプトプロピオネート  １．５ｇ
ポリエチレンワックス  １９０ｇ
【００７９】
次いで、この分散液に過硫酸カリウム６ｇをイオン交換水２００ｍｌに溶解させた開始剤溶液を添加し、この系を８２℃で１時間加熱攪拌することにより重合を行い、樹脂粒子を得た。これを「樹脂粒子（１ＨＭ）」という。
【００８０】
第三段重合
さらに、過硫酸カリウム１１ｇをイオン交換水４００ｍｌに溶解させた溶液を添加し、８２℃の温度条件下に、
スチレン  ４３０ｇ
ｎ−ブチルアクリレート  １３０ｇ
メタクリル酸  ３３ｇ
ｎ−オクチル−３−メルカプトプロピオネート  ８ｇ
からなる単量体混合液を１時間かけて滴下した。滴下終了後、２時間加熱攪拌することにより重合を行った後、２８℃まで冷却して樹脂粒子を得た。これを「樹脂粒子Ａ」という。
【００８１】
（樹脂粒子Ｂの製造）
攪拌装置、温度サンサ、冷却管及び窒素導入装置を取り付けた５Ｌの反応容器にドデシル硫酸ナトリウム２．３ｇとイオン交換水３Ｌを仕込み、窒素気流下２３０ｒｐｍの攪拌速度で攪拌しながら、内温を８０℃に昇温させた。昇温後、過硫酸カリウム１０ｇをイオン交換水２００ｇに溶解させたものを添加し、再度液温を８０℃とし、下記に示す単量体混合液を１時間かけて滴下した後、８０℃で２時間加熱及び攪拌することにより重合を行い、樹脂粒子を調製した。これを「樹脂粒子Ｂ」という。
【００８２】
スチレン  ５２０ｇ
ｎ−ブチルアクリレート  ２１０ｇ
メタクリル酸  ６８．０ｇ
ｎ−オクチル−３−メルカプトプロピオネート  １６．０ｇ
【００８３】
（着色剤分散液の作製）
ドデシル硫酸ナトリウム９０ｇとイオン交換水１６００ｍｌに攪拌溶解した。この溶液を攪拌しながらカーボンブラック「リーガル３３０Ｒ」（キャボット社製）４２０ｇを徐々に添加し、次いで、攪拌装置「クレアミックス」（エム・テクニック株式会社製）を用いて分散処理することにより、着色剤粒子の分散液を調整した。これを「着色剤分散液１」という。電気泳動光散乱光度計「ＥＬＳ−８００」（大塚電子株式会社製）を用いて当該着色剤分散液１における着色剤粒子の粒子径を測定したところ、１１０ｎｍであった。
【００８４】
（凝集・融着工程）
攪拌装置、温度サンサ、冷却管及び窒素導入装置を取り付けた５Ｌの反応容器に上記樹脂粒子Ａ固形分換算で３００ｇ、イオン交換水１４００ｇ、上記「着色剤分散液１」１２０ｇ、ポリオキシエチレン（２）ドデシルエーテル硫酸ナトリウム３ｇをイオン交換水１２０ｍｌに溶解させた溶液を仕込み、液温を３０℃に調整した後、５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨを１０に調整した。次いで、塩化マグネシウム３５ｇをイオン交換水３５ｍｌに溶解した水溶液を、攪拌下で３０℃にて１０分間かけて添加した。３分間保持した後に昇温を開始し、この系を１時間かけて９０℃まで昇温するとともに、９０℃を保持したまま粒子成長反応を継続させた。
【００８５】
この状態で、「コールターマルチサイザー３」（ベックマンコールター社製）にて会合粒子の粒径を測定し、体積基準におけるメディアン径が３．１μｍになった時点で上記樹脂粒子Ｂを２６０ｇ添加し、さらに粒子成長反応を継続させた。所望の粒子径となった時点で塩化ナトリウム１５０ｇをイオン交換水２００ｍｌに溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させ、さらに、融着工程として液温度９８℃にて加熱攪拌することにより、ＦＰＩＡ−２１００による測定で円形度が０．９６５になるまで粒子間の融着を促進させた。その後、液温３０℃まで冷却し、塩酸を添加してｐＨを４．０に調整し、攪拌を停止した。
【００８６】
（洗浄・乾燥工程）
凝集・融着工程にて生成された粒子をバスケット型遠心分離機「ＭＡＲＫ２形式番号６０×４０」（株式会社松本機械製作所製）で固液分離し、トナー粒子のウエットケーキを形成した。このウエットケーキを、前記バスケット型遠心分離機で濾液の電気伝導度が５μＳ／ｃｍになるまで４５℃のイオン交換水で洗浄し、その後、「フラッシュジェットドライヤー」（株式会社セイシン企業製）に移し、水分量が０．５質量％となるまで乾燥させてトナー粒子を作製した。
【００８７】
・トナー
体積平均粒径が約６．５μｍの上記トナー粒子１００重量部に対し、第１の疎水性シリカ０．２重量部、第２の疎水性シリカ０．５重量部、疎水性酸化チタン０．５重量部及び個数平均粒径３５０ｎｍのチタン酸ストロンチウム２重量部を、ヘンシェルミキサ（三井鉱山株式会社製）を用いて４０ｍ／秒の速度で３分間表面処理を行って外添処理し、負帯電性トナーを得た。
【００８８】
ここで用いた第１の疎水性シリカは、個数平均一次粒径が１６ｎｍのシリカ「＃１３」（日本アエロジル株式会社製）を疎水化剤であるヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）により表面処理を施したものである。第２の疎水性シリカは、個数平均一次粒径が２０ｎｍのシリカ「＃９０」（日本アエロジル株式会社製）をＨＭＤＳにより表面処理したものである。疎水性酸化チタンは、個数平均一次粒径が３０ｎｍのアナターゼ型酸化チタンを水系湿式中で疎水化剤であるイソブチルトリメトキシシランにより表面処理をしたものである。
【００８９】
＜評価＞
上記負帯電性トナーと実施例及び比較例で得られたキャリアを混合し、現像剤中のトナー比率を８％に設定した現像剤を用いた。このトナー比率は現像剤の全量に対するトナー、外添剤及び逆極性粒子の合計量の割合である（以下同様）。当該現像剤を、図１に示す形態のハイブリッド現像装置を組み込んだ画像形成装置（ｂｉｚｈｕｎｂ  Ｃ３５０の改造機；コニカミノルタテクノロジーズ株式会社製）に搭載した。この画像形成装置を用いて所定画像を印字し、評価を行った。トナーは現像剤のトナー濃度に基づいて補給制御している。
【００９０】
現像条件は以下の通りである。電界形成装置は、図１１に示す形態を採用し、搬送ローラに直流電圧ＶＤＣ２：−５００ボルトを印加し、現像ローラには、直流電圧ＶＤＣ１：−３００ボルトと交流電圧を印加した。交流電圧は、周波数：２ｋＨｚ、振幅ＶＰ−Ｐ：１，５００ボルト、マイナスデューティ比（トナー回収デューティ比）：４０％、プラスデューティ比（トナー供給デューティ比）：６０％の矩形波であった。現像ギャップ５０は０．３ｍｍに設定し、供給回収ギャップ５６は０．６ｍｍに設定し、搬送ローラの現像剤搬送量は５０ｍｇ／ｃｍ２となるように規制部を設定した。感光体の帯電電位（非画像部）は−５５０ボルト、感光体に形成された静電潜像像（画像部）の電位は−６０ボルトであった。
【００９１】
現像ローラ４２には表面にアルマイト処理を施したアルミローラを用い、現像剤搬送ローラ４１と現像ローラ４２との間で形成されるギャップを０．３ｍｍに設定した。これにより、現像剤搬送ローラ４１と現像ローラ４２との間に形成されるトナー供給方向の電界は、１０００Ｖ／０．３ｍｍ＝３．３×１０６Ｖ／ｍである。
【００９２】
規制部材４３と現像剤搬送ローラ４１との間で形成されるギャップは、現像剤搬送ローラ４１上の磁気ブラシが現像ローラ４２に摺刷するよう０．４ｍｍとした。現像剤搬送ローラ４１上の現像剤移動方向と現像ローラ４２の移動方向は、その対向部おいて逆方向である。感光体ドラム１上に形成された静電潜像の背景部電位は−５５０Ｖ、画像部電位は−６０Ｖであり、感光体ドラム１と現像ローラ４２との間で形成されるギャップは０．１５ｍｍに設定した。
【００９３】
（画像メモリ）
図２に示すように、ベタ領域９０ａとハーフ領域９０ｂとが存在する画像パターンを出力・印字し、印字画像における画像メモリの発生度合いに基づいて評価した。詳しくは、下記の判断基準で評価した。その評価結果を図３に示す。ネガ像とは、ハーフ領域９０ｂの中に現れる比較的低い濃度の画像部である。ポジ像とは、ハーフ領域９０ｂの中に現れる比較的高い濃度の画像部である。
◎：ネガ／ポジ像の発生が全くなかった；
○：濃度差が０．０３未満のネガ／ポジ像が一部現認されるが、画像全体としては実用上問題なかった；
△：濃度差が０．０５未満のネガ／ポジ像が一部現認されるが、画像全体としては実用上問題なかった；
×：濃度差が０．０５以上のネガ／ポジ像が現認され、画像全体としても実用上問題あり；
【００９４】
今回、開示した実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は、上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９５】
１  感光体ドラム
２  帯電手段
３  露光手段
４  現像装置
５  転写手段
６  清掃手段
４０ａ  第１攪拌搬送スクリュー
４０ｂ  第２攪拌搬送スクリュー
４１  現像剤搬送ローラ
４１ａ  スリーブ
４１ｂ  磁石体
４２  現像ローラ
４４  ハウジング
４６  現像剤
８０  トナー供給領域
８１  トナー回収領域    
１００  画像形成装置
【図３】
2011186210.tif 000003
【図４】
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【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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【図１２】
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【図１】
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【図２】
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