(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結着樹脂中に少なくとも磁性体微粒子が分散されてなり、
前記磁性体微粒子が同一方向に磁場配向した磁気異方性を有し、
飽和磁化が１６ｅｍｕ／ｇ以上３０ｅｍｕ／ｇ以下であり、
保磁力が１５ｋＡ／ｍ以上４０ｋＡ／ｍ以下であり、
平均粒径が１５μｍ以上１００μｍ未満であり、
前記磁性体微粒子が、Ｓｍを含有する希土類磁性粉末であることを特徴とする異方性磁性体分散型樹脂キャリア。
【請求項２】
結着樹脂と磁性体微粒子との質量比（結着樹脂／磁性体微粒子）が６５／３５〜８０／２０である請求項１に記載の異方性磁性体分散型樹脂キャリア。
【請求項３】
平均円形度が０．８８以上０．９４以下である請求項１から２のいずれかに記載の異方性磁性体分散型樹脂キャリア。
【請求項４】
磁性体微粒子がＳｍＦｅＮである請求項１から３のいずれかに記載の異方性磁性体分散型樹脂キャリア。
【請求項５】
結着樹脂中に少なくとも磁性体微粒子を溶融混練した後の成形物を２Ｔ（テスラ）以上の磁束密度中に１０秒間以上放置して製造される請求項１から４のいずれかに記載の異方性磁性体分散型樹脂キャリア。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の異方性磁性体分散型樹脂キャリアを含むことを特徴とする電子写真用現像剤。
【請求項７】
請求項６に記載の電子写真用現像剤を備えたことを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーと混合されて静電荷像現像用現像剤を構成する異方性磁性体分散型樹脂キャリア、電子写真用現像剤、及び現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真、静電記録、静電印刷等による画像形成は、一般に、静電潜像担持体（以下、「感光体」、「電子写真感光体」と称することもある）上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤で現像して可視像（トナー像）とした後、該可視像を紙等の記録媒体上に転写し、定着することにより定着像とする一連のプロセスにより行われる。
前記現像剤としては、磁性トナー又は非磁性トナーを単独で用いる一成分現像剤と、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤とがある。
【０００３】
一般にかかる二成分系現像剤を構成するキャリアは、鉄粉に代表される導電性キャリアと、鉄粉、ニッケル、フェライト等の粒子の表面を絶縁性樹脂により被覆することにより高抵抗化させた、又は磁性体微粒子を絶縁性樹脂中に分散させて高抵抗化させた、いわゆる絶縁性キャリアとに大別される。
キャリアの抵抗が低いと潜像電位をキャリアがリークし、良好な現像画像が得られなくなるため、キャリアとしてはある程度以上の抵抗が必要である。したがって、キャリアコアが導電性の場合、キャリアコアを絶縁性材料でコートして用いるのが好ましい。また、抵抗がある程度高いフェライトがコア材として好ましく用いられている。
一般に、高磁気力であると、現像剤中のトナーが潜像を現像する現像領域において、現像剤の磁気ブラシが硬くなり、ハキ目、ガサツキ等を生じるために高画質な現像画像を得ることが困難である。
そこで、キャリアの磁気力を低くして高画質化を図るためにもフェライトが好ましく用いられている。
【０００４】
これまでに、高品位画像を形成するため、キャリアの飽和磁化の値を５０ｅｍｕ／ｇ以下にすることが提案されている（特許文献１参照）。この提案によれば、ハキ目のない良好な現像画像を得ることができるが、キャリアの飽和磁化の値を小さくするに従って細線の再現性は良好になる反面、磁極から離れるに従ってキャリアが静電潜像担持体（例えば、感光ドラム）上に付着する現像（キャリア付着）が顕著になるという問題がある。
【０００５】
また、保磁力が３００ガウス以上という、いわゆるハードフェライトをキャリアとして用いることが提案されている（特許文献２参照）。
しかしながら、この提案では、高保磁力を有するハードフェライトをキャリアとして使いこなすために、現像装置の大型化が避けられない。したがって、小型の高画質カラー複写機を実現するためには、固定磁芯を用いた現像剤担持体を使用することが好ましく、この場合高保磁力を有するハードフェライトキャリアは、その自己凝集性のため、かえって搬送性が悪くなるという問題がある。
【０００６】
これらの問題を解決すべく、キャリア付着を防止しつつ、高画質を達成するキャリアとして結着樹脂中に磁性体微粒子を分散させてなる磁性体分散型樹脂キャリアが提案されている（特許文献３参照）。前記磁性体分散型樹脂キャリアは、キャリアの比重が小さく、磁気ブラシが柔軟になり、特に交流電界を用いた現像方式にてハイライト再現性が向上するとされている。
しかしながら、高画質な現像画像とキャリア付着の防止とを両立するには至っておらず、また、前記キャリアを用いると、装置コスト的にメリットがあるが、交流電界を用いた現像手段に用いた場合と比較して、低い直流電界を用いた現像手段に用いた場合には、ベタ追従性とキャリア付着の防止との両立に課題が残る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、キャリア付着を防止しつつ、高画質を達成する電子写真用キャリアを提供し、特には高速印刷でのベタ追従性に現れる現像能力の高い電子写真用キャリア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】
【０００８】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  結着樹脂中に少なくとも磁性体微粒子が分散されてなり、
前記磁性体微粒子が同一方向に磁場配向した磁気異方性を有し、
飽和磁化が１６ｅｍｕ／ｇ以上３０ｅｍｕ／ｇ以下であり、
保磁力が１５ｋＡ／ｍ以上４０ｋＡ／ｍ以下であり、
平均粒径が１５μｍ以上１００μｍ未満であることを特徴とする異方性磁性体分散型樹脂キャリアである。
＜２＞  結着樹脂と磁性体微粒子との質量比（結着樹脂／磁性体微粒子）が６５／３５〜８０／２０である前記＜１＞に記載の異方性磁性体分散型樹脂キャリアである。
＜３＞  平均円形度が０．８５以上０．９４以下である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の異方性磁性体分散型樹脂キャリアである。
＜４＞  磁性体微粒子が希土類−鉄−窒素系の希土類磁石粉末である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の異方性磁性体分散型樹脂キャリアである。
＜５＞  磁性体微粒子がＳｍＦｅＮである前記＜４＞に記載の異方性磁性体分散型樹脂キャリアである。
＜６＞  結着樹脂中に少なくとも磁性体微粒子を溶融混練した後の成形物を２Ｔ（テスラ）以上の磁束密度中に１０秒間以上放置して製造される前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の異方性磁性体分散型樹脂キャリアである。
＜７＞  前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の異方性磁性体分散型樹脂キャリアを含むことを特徴とする電子写真用現像剤である。
＜８＞  前記＜７＞に記載の電子写真用現像剤を備えたことを特徴とする現像装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、キャリア付着を防止しつつ、高画質を達成する電子写真用キャリアを提供し、特には高速印刷でのベタ追従性に現れる現像能力の高い電子写真用キャリアを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施例３における異方性磁性分散型樹脂キャリアの顕微鏡写真画像の一例である。
【図２】図２は、本発明に係る現像装置の一実施の形態であるカラー画像形成装置の内部構成図の一例である。
【図３】図３は、本発明に係る現像装置の内部構成図の一例である。
【図４】図４は、本発明に係る現像装置の内部構成図の一例である。
【図５】図５は、本発明に係る現像装置を用いるプロセスカートリッジの概略構成図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（異方性磁性体分散型樹脂キャリア）
本発明の異方性磁性体分散型樹脂キャリアは、結着樹脂中に少なくとも磁性体微粒子が分散されてなり、前記磁性体微粒子が同一方向に磁場配向した磁気異方性を有し、飽和磁化が１６ｅｍｕ／ｇ以上３０ｅｍｕ／ｇ以下であり、保磁力が１５ｋＡ／ｍ以上４０ｋＡ／ｍ以下であり、平均粒径が１５μｍ以上１００μｍ未満である。前記異方性磁性体分散型樹脂キャリアは、必要に応じて前記結着樹脂及び前記磁性体微粒子以外のその他の成分を含んでもよい。
【００１２】
以下に本発明を達成するに好適に用いられるキャリア材料の一例を挙げる。
【００１３】
＜結着樹脂＞
本発明の異方性磁性体分散型樹脂キャリアに用いられる結着樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビニル系モノマーを重合して得られる熱可塑性樹脂が挙げられる。
前記ビニル系モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スチレン；ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレン、ｍ−ニトロスチレン、ｏ−ニトロスチレン、ｐ−ニトロスチレン等のスチレン誘導体；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン及び不飽和モノオレフィン類；ブタジエン、イソプレン等の不飽和ジオレフィン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類；メタクリル酸及びメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；アクリル酸及びアクリル酸メチル、アルリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル類；マレイン酸、マレイン酸ハーフエステル；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソ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、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物；ビニルナフタリン類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸又はメタクリル酸誘導体；アクロレイン類などが挙げられる。
これらは、１種単独で重合させてもよいし、２種以上併用して重合させてもよい。
【００１４】
また、前記結着樹脂としては、前記ビニル系モノマーから重合して得られる熱可塑性樹脂以外に、例えば、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等の非ビニル縮合系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物などを用いることができる。
【００１５】
＜磁性体微粒子＞
前記磁性体微粒子としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、希土類磁性粉末及び異方性フェライト磁石粉末の少なくともいずれか１種であることが好ましい。
前記希土類磁性粉末としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、異方性のＳｍＣｏ系、ＳｍＦｅＮ系、ＮｄＦｅＢ系などの希土類−遷移金属系の磁性粉末を用いることができる。また、希土類−遷移金属系磁石合金であれば、例えば、希土類−鉄−窒素系の各種磁石粉末等を使用でき、前記希土類元素としては、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、及びＣｅから選択される少なくとも一種、或いは更にＰｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、及びＹｂから選択される少なくとも一種を含むものが好ましい。
これらの中でも、希土類元素としてＳｍが含まれるものを用いると、本発明の効果を著しく発揮させることが可能となる。
【００１６】
前記希土類元素は、単独でも混合物としても使用することができるが、その含有量としては、５ａｔ．％〜４０ａｔ．％が好ましく、１１ａｔ．％〜３５ａｔ．％がより好ましい。
【００１７】
前記遷移金属としては、特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎなどが挙げられる。これらの中でも、Ｆｅが好ましく、Ｆｅを５０ａｔ．％〜９０ａｔ．％含有するものが特に好ましい。また、更に磁気特性を損なうことなく磁石の温度特性を改善する目的で、Ｆｅの一部をＣｏで置換してもよい。
【００１８】
また、保磁力の向上、生産性の向上及び低コスト化のために、Ｍｎ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｖ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｃｕなどから選ばれた一種以上を添加してもよい。この場合の添加量としては、遷移金属全重量に対して７質量％以下が好ましい。
【００１９】
また、不可避的不純物として炭素、ホウ素などが５質量％以下含有されていてもよい。
前記希土類−遷移金属系磁石には、フェライト、アルニコなど通常、ボンド磁石の原料となる各種の磁石粉末を混合してもよく、該磁石粉末の異方性磁場（ＨＡ）としては、５０ｋＯｅ（４．０ＭＡ／ｍ）以上が好ましい。
【００２０】
前記磁性体微粒子の平均粒径としては、０．５μｍ〜８μｍが好ましく、１μｍ〜３μｍがより好ましい。前記平均粒径が、０．５μｍ未満であると、加工性、特に樹脂への分散性が悪化し、８μｍを超えると、磁性体分散粉体内で分布にバラつきが生じやすくなり、その結果、粉体個々の磁化の強さにもバラつきが生じてしまう。
【００２１】
磁場方向を同一方向に配向した磁気異方性は、例えば、結着樹脂中に少なくとも磁性体微粒子を溶融混練した後のバルク若しくは樹脂粉体を、２Ｔ（テスラ）以上の磁束密度中に１０秒間以上放置することで作製することが好ましい。
【００２２】
なお、本発明の異方性磁性体分散型樹脂キャリアの異方性とは、磁性体微粒子が分散された樹脂粉体個々の磁性が同一方向に配向していることであり、飽和磁化を測定する際には個々ばらばらな方向を向いている樹脂粉体の磁性を揃えて測定する必要がある。したがって、本発明のキャリアの磁化測定は、以下のように測定する。
【００２３】
まず、セル容量５．６５５ｃｃのセルにキャリアを充填する。第１のサンプルは最密充填に近い状態でフタをしてサンプルを作製し、充填量を確認する。次に最密充填サンプルの７５％の質量のキャリアをセルに投入しフタをしたサンプルを作製する（第２のサンプル）。更に最密充填サンプルの５０％の質量のキャリアをセルに投入しフタをしたサンプルを作製する（第３のサンプル）。
【００２４】
測定装置としては、東英工業株式会社のＶＳＭ−Ｃ７−１０Ａを用いた。サンプルホルダーにサンプルセルをセットし、±５ｋＯｅの磁場を作り、そのヒステリシスカーブを測定する。
【００２５】
磁気異方性のキャリアは最密充填でパッキングされた場合、磁場方向に回転することができず最大の値を取れない状態となる。したがって、キャリアが磁気異方性を持つ場合、最密充填された第１のサンプルよりも第２、第３のサンプルの飽和磁化が大きくなる。つまり、本発明の異方性磁性体分散型樹脂キャリアは、最密充填された第１のサンプルよりも第２、第３のサンプルの飽和磁化が大きくなることを特徴とするものである。
【００２６】
本発明の異方性磁性体分散型樹脂キャリアの飽和磁化としては、最密充填量の７５質量％の充填量にて測定した場合、１６ｅｍｕ／ｇ以上３０ｅｍｕ／ｇ以下である。前記飽和磁化が１６ｅｍｕ／ｇ未満であると、磁化が足りずにキャリア付着の原因となる。一方、前記飽和磁化が３０ｅｍｕ／ｇを超えると、キャリア及び現像剤の凝集が発生し易くなる。
【００２７】
本発明の異方性磁性体分散型樹脂キャリアの残留磁化としては、飽和磁化の５０％以上である。前記残留磁化が５０％未満であると、強磁性体としての磁化特性が不十分であり、耐久性及び安定性に問題が生じ易い。
【００２８】
また、本発明の異方性磁性体分散型樹脂キャリアの保磁力としては、１５ｋＡ／ｍ以上４０ｋＡ／ｍ以下である。前記保磁力が、１５ｋＡ／ｍ以上であると、キャリア付着を抑止することが可能となり、４０ｋＡ／ｍ以下であると、現像スリーブ上の連れ回りを発生しにくくする。
【００２９】
前記結着樹脂と前記磁性体微粒子との質量比（結着樹脂／磁性体微粒子）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、６５／３５〜８０／２０が好ましい。前記質量比が、６５／３５未満であると、比抵抗値が小さくなりすぎ、８０／２０を超えると、磁性体量が不十分であり、磁化の強さが不足してしまうことがある。
【００３０】
本発明の異方性磁性体分散型樹脂キャリアの比抵抗としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０８Ω・ｃｍ〜１０１３Ω・ｃｍが好ましい。前記比抵抗が１０８Ω・ｃｍ未満であると、バイアス電圧を印加する現像方法では現像領域においてスリーブから感光体表面へと電流がリークし易く、良好な画像が得られ難い。また、前記比抵抗が１０１３Ω・ｃｍを超えると、低湿条件下でチャージアップ現象を引き起こし易く、濃度薄、転写不良、カブリなどの画像劣化の原因となる。
【００３１】
前記比抵抗は、前記磁性体の混合比や分散状態により変化する。また、抵抗を調整するためにカーボンブラック、酸化チタンなどの導電性微粒子を結着樹脂に混練分散することも可能である。
【００３２】
本発明の異方性磁性分散型樹脂キャリアの平均円形度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．８５以上０．９４以下が好ましい。前記円形度が、０．８５未満であると、流動性の低下及びキャリアの破損が発生し易くなり、０．９４を超えると、本発明のキャリアが強磁性体であるため、自己凝集が解け難くなる。
【００３３】
前記円形度は、ボールミル、ジェットミルなどの粉砕機を用い所定の粒径まで粉砕する手段を用いて粒子化することにより容易に調整することができる。
【００３４】
本発明の異方性磁性体分散型樹脂キャリアの平均粒径としては、１５μｍ以上１００μｍ未満であり、１５μｍ〜８０μｍがより好ましい。前記平均粒径が、１５μｍ未満であると、自己凝集が解け難くなること、或いは感光体へのキャリア付着が生じ易くなることがあり、１００μｍ以上であると、現像極における磁気ブラシが粗になり、高画質な画像が得られ難い。
【００３５】
なお、前記平均円形度及び前記平均粒径は、例えば、ＦＰＩＡ３０００（シスメックス株式会社製）により測定することができる。
【００３６】
本発明の異方性磁性体分散型樹脂キャリアは、結着樹脂に磁性体微粒子を溶融混練する工程、該混練物を所定の粒子径に粉砕及び分級する工程、粉砕及び分級された磁性体分散樹脂紛体に結着樹脂のガラス転移点以下の温度で２Ｔ（テスラ）以上１０Ｔ以下で磁場を１０秒間以上付与する工程を経て製造される。
【００３７】
前記結着樹脂に磁性体微粒子を溶融混練する工程とは、例えば２本オープンロール混練機、２軸混練押し出し機などで結着樹脂と磁性体とを溶融混練する工程であり、溶融混練温度としては、樹脂の軟化点温度Ｔｍ＋１０℃以下が好ましい。
【００３８】
該混練物を所定の粒子径に粉砕・分級する工程とは、前記溶融混練工程で得られた混練物を樹脂のガラス転移点以下冷却した後、粗粉砕後にボールミル、ジェットミルなどの粉砕機を用い所定の粒径まで粉砕し、微紛及び粗紛を狙いの粒度まで篩やエルボジェット分級機、サイクロン分級機などを用いて分級する工程である。
【００３９】
前記工程を経て作成された磁性体分散粉体を非磁性体の容器内に封入した後、２Ｔ以上の均一平行磁場をたとえば強磁場発生装置（住友重機械工業株式会社など）にてガラス転移点以下の温度下で１０秒間以上付与する工程を経ると、樹脂内に分散された磁性体は磁気異方性が付与される。
【００４０】
（電子写真用現像剤）
本発明の電子写真用現像剤は、本発明の前記異方性磁性体分散型樹脂キャリアと、トナーとを含む。本発明の異方性磁性体分散型樹脂キャリアを含むことにより、キャリア付着が抑制され、高画質化に対応できる電子写真用現像剤を得ることができる。
【００４１】
＜トナー＞
前記トナーとしては、特に制限はなく、電子写真用トナーとして使用される公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含み、更に必要に応じて、離型剤、帯電制御剤、及びその他の成分を含む。
前記現像剤におけるトナーの含有量としては、キャリア１００質量部に対して、２．０質量部〜１２．０質量部が好ましく、２．５質量部〜１０質量部がより好ましい。
【００４２】
（現像装置）
本発明の現像装置は、本発明の電子写真用現像剤を備えてなる。
図２は、本発明に係る現像装置の一実施の形態であるカラー画像形成装置の内部構成図の一例を示す。この具体例は、タンデム型間接転写方式の電子写真複写装置であるが、本発明の現像装置は二成分現像剤を用いた電子写真方式の全てに適用されるものであり、本具体例に限ったものではない。図中符号１００は複写装置本体、２００は複写装置本体１００を載せる給紙テーブル、３００は複写装置本体１００上に取り付けるスキャナ（読取り光学系）、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
【００４３】
複写装置本体１００の中央位置には、横方向へ延びる無端ベルト状の中間転写体１０を設ける。そして、図示例では中間転写体を３つの支持ローラ１４、１５、１６に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。この図示例では、３つの支持ローラの中で、第２の支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７を設ける。また、３つの支持ローラの中で第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５間に張り渡した中間転写体１０上には、その搬送方向に沿って、ブラック、イエロー、マゼンタ又はシアンの４つの画像形成手段１８を横に並べて配置してタンデム画像形成部２０を構成する。タンデム画像形成部２０の直上には、図に示すように、さらに露光装置２１を設ける。
一方、中間転写体１０を挟んでタンデム画像形成部２０と反対の側には、２次転写装置２２を備える。２次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写体１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写体１０上の画像をシートに転写する。２次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２５を設ける。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。上述した２次転写装置２２は、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えている。なお、図示例では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成部２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８を備える。
【００４４】
このカラー電子写真装置を用いてコピーを行うときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動させた後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ１４、１５、１６のうちの１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８でその感光体４０を回転して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ又はシアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。そして、中間転写体１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写体１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。一方、画像転写後の中間転写体１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部２０による再度の画像形成に備える。
【００４５】
上述したタンデム画像形成部２０において、個々の画像形成手段１８は、ドラム状の感光体４０のまわりに、帯電装置６０、現像装置６１、１次転写装置６２などを備えている。感光体クリーニング装置６３は少なくともブレードクリーニング部材を持つ。また、現像装置６１は、図３に示すように現像剤容器６５内に、現像剤攪拌及び搬送手段としてのトナー補給側攪拌スクリュー６６、現像剤担持体側攪拌スクリュー６７、現像剤担持体（現像ローラ）６８、ドクタブレード７７を備える。第一の現像剤撹拌室８６の容器外壁には図示しない補給口を設けて図示しないトナー補給装置からトナーが供給される。トナー補給側の攪拌スクリュー６６は、トナー補給装置から補給されたトナーと現像剤容器６５内の現像剤（磁性粒子とトナーとを有する二成分現像剤）とを攪拌及び搬送する。また、第二の現像剤撹拌室８７（現像剤担持体側）の攪拌スクリュー６７は、現像剤容器６５内の現像剤を攪拌、搬送する。（以後、第二の現像剤攪拌室を現像側攪拌室と呼ぶ。）補給側攪拌室と現像側攪拌室は図４に示すように仕切り板８０で仕切られており、両端部に現像剤の受け渡す開口部がある。現像側攪拌室の現像剤は現像スリーブに汲み上げられ、ドクタブレードによって量を規制され潜像坦持体である感光体との摺擦部に供給される。この時、ドクタブレードにより現像剤は最も大きな摺擦力を与えられる。
【００４６】
図５に本発明の現像装置を用いるプロセスカートリッジの概略構成を示す。図５において、２１０はプロセスカートリッジ全体を示し、２１１は感光体、２１２は帯電手段、２１３は現像手段、２１４はクリーニング手段を示す。
本発明においては、上述の感光体２１１、帯電装置手段２１２、現像手段２１３及びクリーニング手段２１４等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
【００４７】
本発明の現像装置を用いるプロセスカートリッジを有する画像形成装置は、感光体が所定の周速度で回転駆動される。感光体は回転過程において、帯電手段によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザビーム走査露光等の像露光手段からの画像露光光を受ける。こうして感光体の周面に静電潜像が順次形成され、形成された静電潜像は現像手段によりトナーで現像され、現像されたトナー像は、給紙部から感光体と転写手段との間に感光体の回転と同期されて給送された転写材に、転写手段により順次転写されていく。像転写を受けた転写材は感光体面から分離されて像定着手段へ導入されて像定着され、複写物（コピー）として装置外へプリントアウトされる。
像転写後の感光体の表面は、少なくともブレードクリーニング部材を持つクリーニング手段によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更に除電された後、繰り返し画像形成に使用される。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４９】
（比較例１）
＜磁性体混練物の作製＞
スチレン−アクリル酸ブチル共重合体（Ｔｇ：６２℃、重量平均分子量Ｍｗ１５．６万）７２質量部、及びＳｍＦｅＮ（Ｗｅｌｌｍａｘ−Ｓ３Ａ、住友金属鉱山株式会社製、樹脂分：１０質量％、平均粒径：１μｍ）２８質量部を十分混合した後、該混合物をオープンロール混練機（ニーデックス、日本コークス工業株式会社製）でフロントロール供給側１４０℃、排出側５０℃、バックロール供給側１００℃、排出側４０℃、フロントロール回転数３５ｒｐｍ、バックロール回転数３１ｒｐｍ、ギャップ０．２５ｍｍにて２回通しで混練した後、パルペライザー（ホソカワミクロン株式会社製）で粉砕して、磁性体混練物を得た。
【００５０】
＜磁性体分散型樹脂粉体の作製＞
前記磁性体混練物をボールミル粉砕機（株式会社入江商会製、Ｖ１−ＭＬ）にて、回転数４６Ｒｅｖ／ｍｉｎ、ボール充填量１．５Ｌ、ボールサイズ５００μｍ、３．８Ｋｇにて６０時間粉砕した後、エルボージェット分級機（日鉄鉱業株式会社製）にて分級し、平均粒径１０μｍの磁性体分散型樹脂粉体を得た。なお、前記平均粒径は、ＦＰＩＡ３０００（シスメックス株式会社製）により測定した。
【００５１】
＜磁気異方性の付与＞
得られた分級済みの磁性体分散型樹脂粉体を直径３０ｍｍのガラス製筒状容器に入れ、高磁場印加装置（住友重機械工業株式会社製）にて８Ｔの磁束密度内に５分間放置し、異方性磁性体分散型樹脂キャリアＡを得た。
なお、同一方向に磁場配向した磁気異方性の有無については、以下の方法により判断した。
【００５２】
まず、セル容量５．６５５ｃｃのセルに前記キャリアＡを充填し、最密充填に近い状態でフタをしてサンプル（第１のサンプル）を作製した。この時の充填量は、０．０４２５ｇであった。次に、第１のサンプルの７５％の質量のキャリアをセルに投入しフタをしたサンプル（第２のサンプル）を作製した。更に、第１のサンプルの５０％の質量のキャリアをセルに投入しフタをしたサンプル（第３のサンプル）を作製した。
これらのサンプルセルを、磁化測定装置ＶＳＭ−Ｃ７−１０Ａ（東英工業株式会社製）のサンプルホルダーにセットし、±５ｋＯｅの磁場を作り、そのヒステリシスカーブを測定した。
その結果、前記キャリアＡが充填された第１、第２及び第３のサンプルの飽和磁化は、それぞれ７．２６ｅｍｕ／ｇ、２０．２１ｅｍｕ／ｇ、２３．８２ｅｍｕ／ｇであった。
ここで、キャリアが磁気異方性を有する場合には、キャリアを最密充填でパッキングすると、磁場方向に回転することができず、最大の値を取れない状態となる。つまり、キャリアが磁気異方性を持つ場合、最密充填された第１のサンプルよりも第２、第３のサンプルの飽和磁化が大きくなる。
以上のようにして、前記キャリアＡが磁気異方性を有していることを確認した。
【００５３】
（実施例１）
比較例１において、異方性磁性体分散型樹脂粉体の平均粒径を１０μｍから１６μｍに変更した以外は、比較例１と同様にして、異方性磁性体分散型樹脂キャリアＢを得た。
【００５４】
（実施例２）
比較例１において、異方性磁性体分散型樹脂粉体の平均粒径を１０μｍから３６μｍに変更した以外は、比較例１と同様にして、異方性磁性体分散型樹脂キャリアＣを得た。
【００５５】
（実施例３）
比較例１において、異方性磁性体分散型樹脂粉体の平均粒径を１０μｍから５０μｍに変更した以外は、比較例１と同様にして、異方性磁性体分散型樹キャリアＤを得た。異方性磁性分散型樹脂キャリアＤの顕微鏡写真画像を図１に示す。
【００５６】
（実施例４）
比較例１において、異方性磁性体分散型樹脂粉体の平均粒径を１０μｍから８０μｍに変更した以外は、比較例１と同様にして、異方性磁性体分散型樹脂キャリアＥを得た。
【００５７】
（比較例２）
比較例１において、異方性磁性体分散型樹脂粉体の平均粒径を１０μｍから１００μｍに変更した以外は、比較例１と同様にして、異方性磁性体分散型樹脂キャリアＦを得た。
【００５８】
（比較例３）
実施例２において、結着樹脂と磁性体微粒子との混合質量比（樹脂／磁性体）を７５／２５から６０／４０に変更した以外は、実施例２と同様にして、異方性磁性体分散型樹脂キャリアＧを得た。
【００５９】
（実施例５）
実施例２において、結着樹脂と磁性体微粒子との質量比（樹脂／磁性体）を７５／２５から７０／３０に変更した以外は、実施例２と同様にして、異方性磁性体分散型樹脂キャリアＨを得た。
【００６０】
（実施例６）
実施例２において、結着樹脂と磁性体微粒子との質量比（樹脂／磁性体）を７５／２５から８０／２０に変更した以外は、実施例２と同様にして、異方性磁性体分散型樹脂キャリアＩを得た。
【００６１】
（比較例４）
実施例２において、結着樹脂と磁性体微粒子との質量比（樹脂／磁性体）を７５／２５から８５／１５に変更した以外は、実施例２と同様にして、異方性磁性体分散型樹脂キャリアＪを得た。
【００６２】
（実施例７）
実施例２において、分級済みの磁性体分散型樹脂粉体を更にサフュージョンシステム（日本ニューマチック工業株式会社製）にて３００℃の熱風処理を行い、平均円形度０．９８の磁性体分散型球形樹脂粉体とした以外は、実施例２と同様にして、異方性磁性体分散型樹脂キャリアＫを得た。
【００６３】
（実施例８）
実施例２において、高磁場印加装置の磁束密度を８Ｔから２Ｔに変えた以外は、実施例２と同様にして、異方性磁性体分散型樹脂キャリアＬを得た。
【００６４】
（比較例５）
実施例２において、高磁場印加装置の磁束密度を８Ｔから０．１Ｔに変えた以外は、実施例２と同様にして、異方性磁性体分散型樹脂キャリアＭを得た。
【００６５】
（実施例９）
実施例２において、磁性体をＳｍＦｅＮからＳｍ２Ｃｏ１７（Ｗｅｌｌｍａｘ−ＰＨ、住友金属鉱山株式会社製、樹脂分１０質量％、平均粒径１μｍ）に変更した以外は、実施例２と同様にして、異方性磁性体分散型樹脂キャリアＮを得た。
【００６６】
（比較例６）
キャリア芯材として体積平均粒径３５μｍの球形フェライト粒子（パウダーテック社製  ＭＦＬ−３５Ｓ）に、コート材としてのシリコーン樹脂とメラミン樹脂との混合物（東レダウコーニング社製）を被覆してキャリアＯを作製した。
【００６７】
以上より得られた異方性磁性体分散型樹脂キャリアＡ〜Ｏの特性を以下に示す。
なお、前記平均粒径及び平均円形度は、ＦＰＩＡ３０００（シスメックス株式会社製）を用いて測定した数値からその個数平均をとることによって求めた。また、飽和磁化及び保磁力の測定は、上述したようにＶＳＭ−Ｃ７−１０Ａ（東英工業株式会社製）により行った。ここで異方性磁性体分散型樹脂キャリアの飽和磁化は、最密充填量の７５質量％の充填量における測定値とした。
【００６８】
【表１】
0005682349.tif 000002
＊  キャリアＡ〜Ｍの磁性体微粒子は、ＳｍＦｅＮ、キャリアＮの磁性体微粒子は、Ｓｍ２Ｃｏ１７である。
【００６９】
上記キャリアＡ〜Ｏと株式会社リコー製イマジオＭＰＣ４５００用のイエロートナーとをキャリアへのトナー被覆率が２８％となるように混合して電子写真用現像剤Ａ〜Ｏを得た。
なお、トナー被覆率は、下記数式によって求めることができる。
トナー被覆率（％）＝トナー投影面積／キャリア表面積（球換算）  ・・・（数式）
【００７０】
得られたの電子写真用現像剤Ａ〜Ｏを株式会社リコー製カラー複合機イマジオＭＰＣ４５００を現像機、定着機などの部位を独立に駆動可能なように改造した改造機を用いて画像出力を行った。なお、現像ギャップは３００μｍであり、感光体周速７７ｍｍ／ｓ、現像スリーブ周速１３８．４ｍｍ／ｓとした。
【００７１】
＜評価＞
前記電子写真用現像剤Ａ〜Ｏを用いて以下のように評価を行った。
【００７２】
＜＜ハーフトーン部の再現性及びキャリア付着（１）＞＞
ＰＯＤグロス（王子製紙株式会社製）に１，２００ｄｐｉ、１６階調のディザパターンを１０枚印刷した。更に前記カラー複合機の現像ユニットを３時間空回転させた後、同様に１，２００ｄｐｉ、１６階調のディザパターンを１０枚印刷した。これらの印刷画像を目視にて比較し、ハーフトーン部の再現性を以下の評価基準により評価した。
−評価基準−
○：再現性が高い
△：ややボソツキがあるが、実用上問題はない
×：ボソツキがある
【００７３】
また、前述した印刷を全て終えた後のキャリア付着について、目視で観察し、以下の評価基準により評価した。
−評価基準−
○：付着なし
△：一部に付着が見られるが画像には影響なし
×：付着があり、白抜けなどの不良画像が発生する
【００７４】
＜＜ベタ追従性及びキャリア付着（２）＞＞
株式会社リコー製タイプ６０００紙（サイズ：Ａ４）にトナー付着量０．６ｍｇ／ｃｍ２の全ベタ画像を５枚連続して出力したときのベタ均一性を下記評価基準により評価した。
−ベタ均一性の評価基準−
○：ＩＤバラつきが０．１未満
△：ＩＤバラつきが０．３未満
×：ＩＤバラつきが０．３以上
なお、ＩＤバラツキは、画像出力した用紙を９分割したエリアの各ＩＤをＸ−Ｒｉｔｅ９１４にて測定することによって行い、これを５枚分測定し、合計４５点のＩＤ値の範囲をバラつき評価値とした。
【００７５】
また、前記出力を終えた後のキャリア付着について、目視で観察し、以下の評価基準により評価した。
−評価基準−
○：付着なし
△：一部に付着が見られるが、画像には影響なし
×：付着があり、不良画像が発生する
【００７６】
＜＜現像装置内凝集性＞＞
前記ハーフトーン再現性、及びベタ追従性の評価が終わった後、複合機の空回しを行い、現像装置内での現像剤の流動性及び凝集物の有無を目視で観察し、下記基準に従って評価した。結果を表２に示す。
−評価基準−
○：現像剤中に凝集物がない
△：現像剤中に凝集物があるが、すぐに解れる
×：現像剤中に凝集物があり、現像機内の循環が滞り搬送されない、若しくは一部に現像剤の溜まりが発生する
【００７７】
＜＜総合判定＞＞
以上の各種評価をもとに、キャリアＡ〜Ｏについて総合的な評価を行った。評価基準としては、良好なものを「○」、不良なもの（実用上問題があるもの）を「×」とした。結果を表２に示す。
【００７８】
【表２】
0005682349.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の異方性磁性体分散型樹脂キャリアは、キャリア付着を防止しつつ、高画質を達成することができ、特に高速印刷でのベタ追従性に現れる現像能力の高い電子写真用二成分現像剤キャリアとして好適に用いることができる。更に、前記キャリアを含む電子写真用現像剤は、現像装置に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０      中間転写体
１４      支持ローラ
１５      支持ローラ
１６      支持ローラ
１７      中間転写クリーニング装置
１８      画像形成手段
２０      タンデム型現像器
２１      露光装置
２２      二次転写装置
２３      ローラ
２４      二次転写ベルト
２５      定着装置
２６      定着ベルト
２７      加圧ベルト
２８      シート反転装置
３０      原稿台
３２      コンタクトガラス
３３      第１走行体
３４      第２走行体
３５      結像レンズ
３６      読取りセンサ
４０      像担持体（感光体）
４２      給紙ローラ
４３      ペーパーバンク
４４      給紙カセット
４５      分離ローラ
４６      給紙路
４７      搬送ローラ
４８      給紙路
４９      レジストローラ
５５      切換爪
５６      排出ローラ
５７      排出トレイ
６０      帯電装置
６１      現像器
６２      転写帯電器
６３      感光体クリーニング装置
６５      現像剤容器
６６      トナー補給側攪拌スクリュー
６７      現像剤担持体側攪拌スクリュー
６８      現像剤担持体（現像ローラ）
７５      トナー濃度センサ
７７      ドクターブレード
７８      現像剤経路規制部材
８０      仕切り版
８６      現像剤攪拌室（補給側）
８７      現像剤攪拌室（現像側）
１００    複写装置本体
２００    給紙テーブル
２１０    プロセスカートリッジ
２１１    感光体
２１２    帯電手段
２１３    現像手段
２１４    クリーニング手段
３００    スキャナ
４００    原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
Ａ        トナー補給口
Ｂ        受け渡し部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８１】
【特許文献１】特開昭５９−１０４６６３号公報
【特許文献２】特公平４−３８６８号公報
【特許文献３】特許第３００５１１９号公報
【図１】
0005682349.tif 000004
【図２】
0005682349.tif 000005
【図３】
0005682349.tif 000006
【図４】
0005682349.tif 000007
【図５】
0005682349.tif 000008