(57)【要約】【課題】樹脂被覆キャリア中に含まれる遊離樹脂粉が帯電部材等へ付着することにより発生する画質欠陥を低減することができる静電荷像現像用キャリアを提供する。【解決手段】キャリア芯材と樹脂被覆層とを含み、樹脂被覆層中に抑泡剤を含有する静電荷像現像用キャリアである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア芯材と樹脂被覆層とを含み、
前記樹脂被覆層中に抑泡剤を含有することを特徴とする静電荷像現像用キャリア。
【請求項２】
請求項１に記載の静電荷像現像用キャリアであって、
前記抑泡剤がビニル系抑泡剤、アクリル系抑泡剤及びフッ素系抑泡剤のうち少なくとも１つであることを特徴とする静電荷像現像用キャリア。
【請求項３】
請求項１または２に記載の静電荷像現像用キャリアと、静電荷像現像用トナーとを含有することを特徴とする静電荷像現像用現像剤。
【請求項４】
像保持体と、前記像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像を現像剤を用いて現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記現像されたトナー画像を被転写体に転写する転写手段と、を含み、
前記現像剤が、請求項３に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用現像剤及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法など静電潜像（静電荷像）を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々の分野で利用されている。電子写真法においては、帯電、露光工程により感光体上に形成される静電潜像が静電荷像現像用トナー（以下、単に「トナー」と呼ぶ場合がある）を含む静電荷像現像用現像剤（以下、単に「現像剤」と呼ぶ場合がある）により現像されて、転写、定着工程を経て可視化される。現像に用いられる現像剤にはトナーと静電荷像現像用キャリア（以下、単に「キャリア」と呼ぶ場合がある）とを含む二成分現像剤と、磁性トナーなどのようにトナー単独で用いられる一成分現像剤とがあるが、二成分現像剤は、キャリアが現像剤の撹拌、搬送、帯電などの機能を分担し、現像剤として機能分離されているため、制御性がよいなどの特徴があり、現在広く用いられている。
【０００３】
キャリアは、一般に磁性芯材（キャリア芯材）表面に樹脂被覆層を有する樹脂被覆キャリアと、表面に被覆層を有しない非被覆キャリアとに大別されるが、現像剤寿命等を考慮した場合には、樹脂被覆キャリアの方が優れていることから、種々のタイプの樹脂被覆キャリアが開発され、かつ実用化されている。樹脂被覆キャリアに要求される特性は種々あるが、トナーに適切な帯電性（電荷量、電荷分布等）を安定して付与することや、その適切且つ安定な帯電性を長期にわたって維持することが求められる。この為には、キャリアが好適な電気的性質を有し、また、湿度や温度等の環境変化に対する耐性、耐衝撃性、耐摩擦性、耐汚染性等が高く長期的に帯電付与能力がなるべく変化しないことが重要である。
【０００４】
これらの特性を得るために種々の樹脂被覆キャリアが提案されている。例えば、これらの樹脂被覆キャリアの樹脂被覆層中にはキャリアの電気特性や帯電性等を調整する目的で、カーボンブラックや酸化チタン、シリカ等の無機粒子や帯電制御剤、樹脂粒子等の添加剤を添加することが実施されている。また、これら樹脂被覆層を、キャリア芯材の表面に形成する代表的な方法としては、キャリア芯材と樹脂被覆材料を混合しニーダーや押出し機等により熱混練する乾式コート法、被覆用樹脂を有機溶剤などに溶解した樹脂溶液にキャリア芯材の粉末を浸漬して樹脂被覆層を形成する浸漬法、樹脂溶液をキャリア芯材の表面に噴霧するスプレー法、ニーダーコーター中でキャリア芯材と樹脂溶液を混合し溶剤を除去するニーダーコーター法などが挙げられるが、樹脂被覆層中に添加剤を添加する系等においては、添加剤の分散性や樹脂被覆層の均一性を向上させて良好なキャリア特性を得る為に、ニーダーコーター法が特に好ましく用いられている。
【０００５】
このニーダーコーター法では、有機溶剤を除去する段階において、樹脂溶液の粘度上昇と共にキャリア芯材と被覆樹脂の間に強いせん断力が働くことにより添加剤の分散性が向上し樹脂被覆層をキャリア芯材に均一にコートし易い。
【０００６】
また、例えば、特許文献１〜３においては、キャリアコート剤中に発明の効果を損なわない範囲で、硬化触媒、濡れ性改良剤、可塑剤、消泡剤、増粘剤等の無機・有機系各種添加剤を必要に応じて添加することができると記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１００４６４号公報
【特許文献２】特開平１０−８３０９９号公報
【特許文献３】特開２００１−２７８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、樹脂被覆キャリア中に含まれる遊離樹脂粉が帯電部材等へ付着することにより発生する画質欠陥を低減することができる静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用現像剤及び画像形成装置である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、キャリア芯材と樹脂被覆層とを含み、前記樹脂被覆層中に抑泡剤を含有する静電荷像現像用キャリアである。
【００１０】
また、前記静電荷像現像用キャリアにおいて、前記抑泡剤がビニル系抑泡剤、アクリル系抑泡剤及びフッ素系抑泡剤のうち少なくとも１つであることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、前記静電荷像現像用キャリアと、静電荷像現像用トナーとを含有する静電荷像現像用現像剤である。
【００１２】
さらに、本発明は、像保持体と、前記像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像を現像剤を用いて現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記現像されたトナー画像を被転写体に転写する転写手段と、を含み、前記現像剤が、前記静電荷像現像用現像剤である画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１によると、樹脂被覆キャリア中に含まれる遊離樹脂粉が帯電部材等へ付着することにより発生する画質欠陥を低減することができる静電荷像現像用キャリアを提供することができる。
【００１４】
本発明の請求項２によると、樹脂被覆キャリア中に含まれる遊離樹脂粉が帯電部材等へ付着することにより発生する画質欠陥をより低減することができる静電荷像現像用キャリアを製造することができる。
【００１５】
本発明の請求項３によると、樹脂被覆キャリア中に含まれる遊離樹脂粉が帯電部材等へ付着することにより発生する画質欠陥を低減することができる静電荷像現像用現像剤を提供することができる。
【００１６】
本発明の請求項４によると、樹脂被覆キャリア中に含まれる遊離樹脂粉が帯電部材等へ付着することにより発生する画質欠陥を低減することができる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
＜静電荷像現像用キャリア＞
上述のように例えばニーダーコーター法では、有機溶剤を除去する段階において、樹脂溶液の粘度上昇と共にキャリア芯材と被覆樹脂の間に強いせん断力が働くことにより添加剤の分散性が向上し樹脂被覆層をキャリア芯材に均一にコートし易い。その反面、樹脂被覆層の塗布むら、表面荒れ等に起因してキャリア芯材から遊離した樹脂粉が発生しやすく、画像形成装置内の帯電部材、転写部材、感光体などに付着することで、色点や白抜けなどの画質欠陥を起こしやすい。またトナー像中に樹脂粉が混入していると定着性を阻害しホットオフセットなどの問題を発生しやすい。特に感光体に接触して電荷を与える接触式帯電器を有し、感光体にクリーニングブレードなどのクリーニングシステムを持たないクリーナレスシステムを採用する小型の画像形成装置においては、トナーと逆極性に帯電する遊離樹脂粉が感光体を経由して帯電部材へ付着、堆積していく為、画像出力枚数と共に帯電不良による画質欠陥が発生し易くなるので、画像形成装置において定期的な部材クリーニング工程を必要とし、連続画像出力可能枚数の低下や高速化の障害となっていた。また、樹脂被覆層の形成方法に関わらず、樹脂と抵抗調整剤、帯電調整剤などの添加剤との相溶性が低く、良好なキャリア特性を得ることができない場合があった。
【００１９】
そこで本発明者らは、静電荷像現像用樹脂被覆キャリアにおいてキャリアから発生する遊離樹脂粉の発生量を抑制し、遊離樹脂粉が画像形成装置内の感光体、帯電部材、転写部材等に付着することにより発生する色点や白抜けなどの画質欠陥の問題等を改善することを検討した。その結果、キャリア芯材と樹脂被覆層とを含むキャリアにおいて、樹脂被覆層中に抑泡剤を含有することにより、樹脂被覆層の塗布むら、表面荒れ等を抑制し、キャリアからの遊離樹脂粉の発生量を低減し、感光体、帯電部材、転写部材等への遊離樹脂粉の付着による画質欠陥を改善することができること、また、抑泡剤を含有することにより被覆樹脂と抵抗調整剤、帯電調整剤などの添加剤との相溶性を高め、良好なキャリア特性を得ることができることを見出した。特にクリーナレスシステムを採用する画像形成装置の連続画像出力枚数向上、高速化等を達成することができる。さらに、画像形成装置の高速化や廃トナーレス化に貢献することができる。
【００２０】
一般に用いられている消泡剤をその作用から大きく分類すると、発生した泡の泡膜を破泡する破泡剤と、発生しようとする泡を破泡し、泡としてほとんど存在させないようにする抑泡剤との２つに分類されるが、樹脂被覆キャリアの遊離樹脂粉を低減させる為には、一般的に用いられているアセトンやエタノールなどの溶剤系の破泡剤、界面活性剤などは泡の発生を抑制する効果が小さく好ましくない。
【００２１】
すなわち、本実施形態において用いられる抑泡剤は、発生しようとする泡を破泡し、泡としてほとんど存在させないようにするものである。具体的な泡容積の測定方法は以下の通りである。１００ｍＬのガラスまたはプラスチック製の蓋付き容器に、被覆樹脂１０重量％を含むトルエン溶液５０ｇを入れ、抑泡剤を１０ｍｇ添加し、２５℃で１分間ターブラミキサーを使用して９０ｒｐｍで撹拌した後、１００ｍＬのメスシリンダに移し１０秒以内に発生している泡の容積を測定する。以上が泡容積の測定方法であって、抑泡剤は、泡容積が１０ｍＬ、好ましくは５ｍＬ以下に抑えられるものである。
【００２２】
そのような抑泡剤としては、シリコーンオイル、オイルコンパウンドなどのオイル型シリコーン系抑泡剤、ビニルエーテル系重合物などのビニル系抑泡剤、アクリル系重合物などのアクリル系抑泡剤、フッ素系アルコールなどのフッ素系抑泡剤などを用いることができるが、キャリアの帯電安定性の点で、ビニル系抑泡剤、アクリル系抑泡剤、フッ素系抑泡剤のうち少なくとも１つが好ましく用いられる。ビニル系抑泡剤としては、ｎ−ブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテルなどのヒドロキシアルキルビニルエーテル、アリルビニルエーテル等のビニルエーテル系重合体、ポリカルボン酸ビニルエステル、ポリスチレンスルフォン酸塩、およびそれらの共重合体などが挙げられる。アクリル系抑泡剤としては、ポリアクリル酸またはポリアクリル酸塩、炭素数３以上１８以下の（メタ）アクリル酸長鎖アルキルエステルの重合体、ポリアクリル酸またはポリアクリル酸塩の部分アルキルエステル重合体、およびそれらの共重合体等が挙げられる。フッ素系抑泡剤としては、Ｈ（ＣＦ２ＣＦ２）ｎＣＨ２ＯＨ（ここでｎ＝１以上５以下の整数）等のフッ素系アルコール等が挙げられる。
【００２３】
これらの具体例としては、例えば市販の物としては、フローレンＡＣ−１１９０（共栄社化学製）、ディスパロン１９５０（楠本化成製）などのビニル系抑泡剤、フローレンＡＣ−３００（共栄社化学製）、ディスパロンＯＸ−８８３（楠本化成製）などのアクリル系抑泡剤、テロメリックアルコール（２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール、昭和電工製）などのフッ素系抑泡剤などが挙げられる。
【００２４】
また、樹脂被覆層に用いる被覆樹脂の種類に応じて、抑泡剤の種類を選択することが好ましい。例えば、パーフルオロアルキルアクリレート等のフッ素系樹脂に対してはフッ素系抑泡剤、スチレンやメチルメタアクリレート（ＭＭＡ）およびそれらの共重合体などのスチレン／アクリル系樹脂に対してはビニル系抑泡剤やアクリル系抑泡剤が樹脂との相溶性やキャリアの帯電性への影響等の点から好ましい。
【００２５】
これらの抑泡剤の添加量は、被覆樹脂層中の被覆樹脂に対して０．１重量％以上５重量％以下であることが好ましく、０．２重量％以上１重量％以下であることがより好ましい。抑泡剤の添加量が被覆樹脂に対して０．１重量％未満であると遊離樹脂粉の発生量低減効果が発揮されない場合があり、５重量％以上であると効果にさほど差が現れず、被覆樹脂による被覆効果を阻害する場合がある。
【００２６】
樹脂被覆層に用いる被覆樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン；ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、例えばポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン；塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体；スチレン／アクリル系共重合体；オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコン樹脂又はその変性品；フッ素樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート、アミノ樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂；エポキシ樹脂；パーフルオロアルキル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリレート共重合体等が挙げられる。これらは単独で併用してもよいし、複数の樹脂を混合して併用してもよい。これらのうち、スチレン／アクリル系共重合体、パーフルオロアルキル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリレート共重合体がキャリア帯電付与性や帯電維持性等の点から好ましい。
【００２７】
樹脂被覆層に負極性の帯電制御剤を含有してもよい。負極性の帯電制御剤としては、トリメチルエタン系染料、サリチル酸の金属錯塩、ベンジル酸の金属錯塩、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、金属錯塩アゾ系染料、アゾクロムコンプレックス等の重金属含有酸性染料、カリックスアレン型のフェノール系縮合物、環状ポリサッカライド、カルボキシル基及び／又はスルホニル基を含有する樹脂等が挙げられる。
【００２８】
負極性の帯電制御剤の含有量は、キャリア芯材の重量に対して０．００１重量％以上１．０重量％以下の範囲であることが好ましく、０．０１重量％以上０．８重量％以下の範囲であることがより好ましい。負極性の帯電制御剤の含有量がキャリア芯材の重量に対して０．００１重量％未満であるとトナー帯電立ち上がり性に対して効果がない場合があり、１．０重量％を超えるとキャリアの帯電能を阻害する場合がある。
【００２９】
キャリアの樹脂被覆層には、更にキャリア抵抗調整の為、導電性の粉体（導電性粒子）を併用してもよい。導電性粒子としては金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられる。これらの導電性粒子は、体積平均粒子径１μｍ以下のものが好ましい。体積平均粒子径が１μｍよりも大きくなると、樹脂被覆層での粉体の分散制御が困難となり、電気抵抗の制御が困難になる場合がある。導電性粒子の添加量としては、樹脂被覆層の２０体積％より少ない添加量が好ましい。２０体積％以上添加をする場合、樹脂被覆層での粉体の分散制御が困難となり、電気抵抗の制御が困難になることがある。導電性粒子の分散方法としては、サンドミル、ダイノミル、ホモミキサ等がある。
【００３０】
またキャリアの樹脂被覆層には、ワックスを含有させてもよい。ワックスは疎水性であり、かつ常温においても比較的柔らかく膜強度が低い。これはワックスの分子構造に由来するが、この特性の為に樹脂被覆層にワックスが存在すると、トナー表面に添加されている外添剤と称する粒子、あるいはトナーバルク成分といったトナー成分がキャリア表面に付着し難い。また付着したとしてもその付着部分のワックスの分子レベルの剥離によって表面が一新されキャリア表面は付着汚染され難いという効果がある。
【００３１】
ワックスとしては特に制限するものではなく、例えば、パラフィンワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体等である。誘導体とは酸化物、ビニルモノマとの重合体、グラフト変性物を含む。この他に、アルコール、脂肪酸、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、エステルワックス、酸アミド等も利用できる。また、その他公知のものも使用できる。ワックスの融点は６０℃以上２００℃以下が好ましい。更に好ましくは、ワックスの融点は８０℃以上１５０℃以下である。６０℃未満ではキャリアとしての流動性が悪化する。
【００３２】
樹脂被覆層の厚みは、０．１μｍ以上５μｍ以下の範囲であることが好ましく、０．２μｍ以上３μｍ以下の範囲であることがより好ましい。樹脂被覆層の厚みが０．１μｍより小さいとキャリア芯材表面に均一で平坦な樹脂被覆層を形成することが困難となる場合がある。また、厚みが５μｍより大きいとキャリア同士が凝集したりして均一なキャリアを得ることが困難となる場合がある。
【００３３】
上記キャリア芯材としては、従来公知のいずれのものも使用することができるが、特に好ましくはフェライトやマグネタイトが選ばれる。他のキャリア芯材として、例えば鉄粉が知られている。鉄粉の場合は比重が大きいためトナーを劣化させやすいので、フェライトやマグネタイトの方が安定性に優れている。フェライトの例としては、一般的に下記式で表される。
【００３４】
（ＭＯ）Ｘ（Ｆｅ２Ｏ３）Ｙ
（式中、Ｍは、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｓｒ、Ａｌ、Ｂａ、Ｃｏ、Ｍｏ等から選ばれる少なくとも１種を含有する。またＸ、Ｙは重量ｍｏｌ比を示し、かつ条件Ｘ＋Ｙ＝１００を満たす）。
【００３５】
上記Ｍは、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｓｎの１種もしくは数種の組み合わせで、それら以外の成分の含有量が１重量％以下であるフェライト粒子であることが好ましい。Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ元素は添加することにより低抵抗になり易く、電荷漏洩が起こり易い。また、樹脂被覆し難い傾向にあり、また環境依存性も悪くなる傾向にある。さらに、重金属であり、キャリアに与えられるストレスが強くなり、ライフ性に対し悪影響を与えることがある。また、安全性の観点から近年ではＭｎ元素やＭｇ元素を添加するものが一般に普及している。フェライト芯材が好適であり、キャリア芯材の原料としては、Ｆｅ２Ｏ３を必須成分として、用いられる磁性粒子としては、マグネタイト、マグヘマイトなどの強磁性酸化鉄粒子粉末、鉄以外の金属（Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｕ等）を１種又は２種以上含有するスピネルフェライト粒子粉末、バリウムフェライトなどのマグネットプランバイト型フェライト粒子粉末、表面に酸化被膜を有する鉄や鉄合金の粒子粉末を用いることができる。
【００３６】
キャリア芯材として、具体的には、例えばマグネタイト、γ酸化鉄、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｌｉ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトなどの鉄系酸化物を挙げることができる。中でも安価なマグネタイトが、より好ましく用いることができる。
【００３７】
キャリア芯材としてフェライト芯材を用いる場合、フェライト芯材の製造方法の例としては、まず各酸化物を適量配合し、湿式ボールミル等で２〜１２時間粉砕、混合し、スプレードライヤ等で造粒、乾燥させた後、ロータリーキルン等を用い８００℃以上１０００℃以下、８時間以上１０時間以下で仮焼成をする。仮焼成は、必要に応じて１回以上３回以下行う。その後、仮焼成品を水に分散させ湿式ボールミル等で体積平均粒径が０．３μｍ以上１．２μｍ以下になるまで粉砕を行う。このスラリをスプレードライヤ等を用い造粒乾燥し、磁気特性と抵抗を調整する目的で、酸素濃度をコントロールしながら８００℃以上１２００℃以下、４時間以上１２時間以下で本焼成した後、粉砕し、さらに所望の粒度分布に分級して得ることができる。
【００３８】
また、キャリア芯材は、結着樹脂中に上記磁性粒子（磁性体）が分散された樹脂分散型キャリア芯材であってもよい。
【００３９】
結着樹脂としては、フェノール系樹脂、架橋されたスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン／アクリル系共重合樹脂等が用いられる。
【００４０】
本実施形態のキャリア芯材の磁化率σは、１ｋＯｅの磁場中で、ＶＳＭ（バイブレーションサンプルメソッド）測定器を用いてＢＨトレーサ法で測定され、その磁化値σ１０００は５０Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）以上９０Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）以下、好ましくは５５Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）以上７０Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）以下の範囲が適当である。σ１０００が５０Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）を下回ると、現像ロールへの磁気吸着力が弱くなり、感光体に付着して画像欠陥の原因となるので好ましくない。また、σ１０００が９０Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）を上回ると、磁気ブラシが硬くなりすぎ、感光体を強く摺擦して傷をつけやすくなるので好ましくない。
【００４１】
本実施形態のキャリア芯材の体積平均粒径は、１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲がより好ましい。キャリア芯材の体積平均粒径が１０μｍより小さいと現像剤の現像装置からの飛び散りが発生しやすく、１００μｍより大きいと十分な画像濃度を得ることが困難になることがある。
【００４２】
樹脂被覆層を形成したキャリアの電気抵抗は測定電界が１００００Ｖ／ｃｍの電界の時に１×１０５Ω・ｃｍ以上１×１０１４Ω・ｃｍ以下の範囲が好ましく、１×１０９Ω・ｃｍ以上１×１０１２Ω・ｃｍ以下の範囲がより好ましい。
【００４３】
樹脂被覆層を形成したキャリアの帯電性は絶対量で１５μＣ／ｇ以上５０μＣ／ｇ以下の範囲が好ましい。キャリアの帯電性が１５μＣ／ｇ未満の場合には、非画像部位のトナー汚れが発生し（カブリが発生し）高品位なカラー画像が得られない可能性が高く、一方、キャリアの帯電性が５０μＣ／ｇを超えると、十分な画像濃度が得られにくくなる。
【００４４】
樹脂被覆層を形成したキャリアの電気抵抗が１×１０５Ω・ｃｍより小さいとキャリア表面を電荷が移動しやすくなって、画像表面をはけで掃いたような画像欠陥が発生しやすいことや画像出力動作を暫らくしないで放置しておくと帯電性が低くなりすぎて最初の１枚目の画像出力で地汚れなどが発生する場合がある。また、樹脂被覆層を形成したキャリアの電気抵抗が１×１０１４Ω・ｃｍより大きいと良好なソリッド画像は得られないばかりか、連続画像出力を多数回繰り返すとトナー電荷が大きくなりすぎて画像濃度が下がってしまうことがある。
【００４５】
キャリアの磁気ブラシの形にして測定した時の動電気抵抗は１０４Ｖ／ｃｍの電界の下で１×１０Ω・ｃｍ以上１×１０９Ω・ｃｍ以下の範囲であることが好ましく、１×１０３Ω・ｃｍ以上１×１０８Ω・ｃｍ以下の範囲であることがより好ましい。動的電気抵抗が１×１０Ω・ｃｍより小さいと画像表面をはけで掃いたような画像欠陥が発生しやすく、１×１０８Ω・ｃｍより大きいと良好なソリッド画像を得るのが困難となることがある。１０４Ｖ／ｃｍの電界とは実機での現像電界に近く、上記の動的電気抵抗はこの電界下での値である。
【００４６】
以上より、キャリアとトナーとが混合された時の動電気抵抗は１０４Ｖ／ｃｍの電界の下で１×１０５Ω・ｃｍ以上１×１０９Ω・ｃｍ以下の範囲が適当である。そして、１×１０５Ω・ｃｍを下回ると画像出力後放置後トナー帯電性の低下による地汚れや、過現像による線画像の太りで解像度が悪くなることがある。１×１０９Ω・ｃｍを超えるとソリッド画像端部の現像性低下で高品位画像が得られなくなる等の問題が発生することがある。
【００４７】
キャリアの動的電気抵抗は次のようにして求めることができる。現像ロール（現像ロールのスリ−ブ表面の磁場が１ｋＯｅ発生する。）上に約３０ｃｍ３のキャリアをのせて磁気ブラシを形成し、面積３ｃｍ２の平板電極を２．５ｍｍの間隔で現像ロールに対向させる。１２０ｒｐｍの回転速度で現像ロールを回転しながら現像ロールと平板電極の間に電圧を印加して、その時に流れる電流を測定する。得られた電流−電圧特性からオームの法則の式を用いて動的電気抵抗を求める。なお、この時の印加電圧Ｖと電流Ｉとの間には一般的にｌｎ（Ｉ／Ｖ）∝Ｖ×１／２の関係があることはよく知られている。本実施形態に用いられるキャリアのように動的電気抵抗がかなり低い場合には、１０３Ｖ／ｃｍ以上の高電界では大電流が流れて測定できないことがある。そのような場合は低電界で３点以上測定し、先の関係式を使って最小２乗法により１０４Ｖ／ｃｍの電界まで外挿して求める。
【００４８】
＜静電荷像現像用キャリアの製造方法＞
樹脂被覆層をキャリア芯材表面上に形成する方法は、被覆樹脂が可溶な溶剤に被覆樹脂、導電性粒子などを投入して樹脂被覆層形成用液（分散液または溶液）とし、樹脂被覆層形成用液中にキャリア芯材の粉末を浸漬する浸漬法、樹脂被覆層形成用液をキャリア芯材表面に噴霧するスプレー法、キャリア芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で樹脂被覆層形成用液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリア芯材と樹脂被覆層形成用液を混合し、次いで溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。
【００４９】
樹脂被覆層形成用液に抑泡剤を含有することにより、樹脂被覆層の塗布むら、表面荒れ等を抑制し、キャリアからの遊離樹脂粉の発生量を低減し、感光体、帯電部材、転写部材等への遊離樹脂粉の付着による画質欠陥を改善することができる。また、樹脂被覆層形成用液に抑泡剤を含有することにより、被覆樹脂と抵抗調整剤、帯電調整剤などの添加剤との相溶性を高めることにより、良好なキャリア特性を得ることができる。
【００５０】
特に、ニーダーコーター法を用いた場合、従来の方法では、樹脂被覆層形成用液から有機溶剤を除去する際に発生する気泡により、キャリア芯材への樹脂被覆の密着性が阻害され、キャリア表面の樹脂被覆層に塗布むらや表面荒れが生じ易く、更に残留溶剤が少なくなり樹脂溶液粘度が高くなる際の強いせん断力によりキャリア芯材から被覆樹脂が剥ぎとられ、遊離した樹脂粉が発生してしまう。樹脂被覆層形成用液に抑泡剤を含有することにより、キャリア芯材に樹脂被覆層を形成する際に、減圧下等で樹脂溶液から有機溶剤を除去する際の発泡による樹脂被覆層の塗布むら、表面荒れ等を抑制し、キャリアからの遊離樹脂粉の発生量を低減し、感光体、帯電部材、転写部材等への遊離樹脂粉の付着による画質欠陥を改善することができる。また、被覆樹脂と抵抗調整剤、帯電調整剤などの添加剤との相溶性を高めることにより、良好なキャリア特性を得ることができる。また、特にクリーナレスシステムを採用する画像形成装置の連続画像出力枚数向上、高速化等を達成することができる。さらに、画像形成装置の高速化や廃トナーレス化に貢献することができる。
【００５１】
樹脂被覆層形成用液に使用する溶剤は、前記の被覆樹脂を溶解するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類等を使用できる。
【００５２】
キャリア芯材に樹脂被覆層を形成する方法としては特に限定されないが、キャリア芯材と、被覆樹脂、抑泡剤及び溶剤を含む樹脂被覆層形成用液とを混合する混合工程と、混合した混合液から溶剤を除去する溶剤除去工程と、を含む方法で作製することが好ましい。本方法では、ニーダーコーター中でキャリア芯材と樹脂被覆層形成用液を混合し、次いで溶剤を除去する上記ニーダーコーター法において製造されることが好ましい。
【００５３】
通常ニーダーコーター法で製造する場合、キャリア芯材と導電性粒子などを分散した樹脂被覆層形成用液とを混合し、撹拌しながら加熱と減圧をして溶剤を除去する。
【００５４】
＜静電荷像現像用現像剤＞
本実施形態に係る静電荷像現像用現像剤は、トナー及びキャリアを含み、キャリアが上記静電荷像現像用キャリアである。すなわち、本実施形態に係る静電荷像現像用現像剤は、トナーおよびキャリアを含む二成分現像剤である。
【００５５】
トナーは特に限定しないが、結着樹脂と着色剤を主成分とし、必要に応じて離型剤等を含有する公知のものを使用することができる。トナーは混練粉砕法のような乾式製法で製造されたものであってもよいし、乳化重合凝集法、溶解懸濁法、懸濁重合法等の湿式製法により製造されたものであってもよい。着色剤や離型剤の表面露出が少なく、画像の安定性が良好である等の点から乳化重合凝集法により製造されたトナーが好ましい。
【００５６】
このようなトナーは、粒子の形状が比較的丸く、粒度分布が狭いこと、トナー表面が比較的均一で帯電性が高く、帯電分布も狭く良好である。このトナーは粒度分布が狭いため、カブリの発生が少ないので好ましい。
【００５７】
トナーの結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフィン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン等の単独重合体あるいは共重合体を挙げることができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン／アクリル酸アルキル共重合体、スチレン／メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス類等を挙げることができる。
【００５８】
また、着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン３Ｂ、ブリリアンカーミン６Ｂ、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンＢレーキ、レーキレッドＣ、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレート等の種々の顔料、または、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、チアゾール系、キサンテン系等の各種染料を単独でまたは２種以上組み合わせて使用することができる。
【００５９】
本実施形態に係るトナーにおける、前記着色剤の含有量としては、結着樹脂１００重量部に対して、１重量部以上３０重量部以下の範囲であることが好ましいが、また、必要に応じて表面処理された着色剤を使用したり、顔料分散剤を使用することも有効である。前記着色剤の種類を適宜選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等を得ることができる。
【００６０】
離型剤の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類；加熱により軟化点を有するシリコーン類；オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類；エステルワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス；ミツロウのような動物系ワックス；モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物系ワックス；石油系ワックス；及びそれらの変性物等を使用することができる。離型剤の添加量は、トナーに対して５０重量％以下の範囲で添加することができる。
【００６１】
その他内添剤として、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、それらの合金、又はそれら金属を含む化合物などの磁性体を使用することができる。帯電制御剤としては、４級アンモニウム塩、ニグロシン系化合物、アルミニウム、鉄、クロムなどの錯体からなる染料や、トリフェニルメタン系顔料など通常使用される種々の帯電制御剤を使用することができるが、凝集や融合一体化時の安定性に影響するイオン強度の制御及び廃水汚染の減少のために、水に溶解しにくい帯電制御剤が好適である。
【００６２】
湿式添加する無機粒子の例としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウムなど、通常トナー表面の外部添加剤として使用される全てのものを、イオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基で分散して湿式添加等することができる。
【００６３】
湿式製法によるトナー製造工程における乳化重合、シード重合、顔料分散、樹脂粒子、離型剤分散、凝集、又はその安定化などに用いる界面活性剤としては、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン性界面活性剤、アミン塩型、４級アンモニウム塩型等のカチオン性界面活性剤等が挙げられ、またポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を併用することも効果的である。
【００６４】
また、本実施形態において使用する外部添加剤は、特に制限はなく、無機粒子や有機粒子等の公知の外部添加剤を用いることができるが、その中でも、シリカ、チタニア、アルミナ、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグウネシウムおよびりん酸カルシウム等の無機粒子、ステアリン酸亜鉛のような金属石鹸、フッ素含有樹脂粒子、シリカ含有樹脂粒子および窒素含有樹脂粒子等の有機樹脂粒子が好ましい。また、目的に応じて外部添加剤表面に表面処理を施してもよい。表面処理剤としては、疎水化処理を行うためのシラン化合物、シランカップリング剤、シリコーンオイル等が挙げられる。
【００６５】
本実施形態に係るトナーの体積平均粒径としては、４μｍ以上１０μｍ以下の範囲が好ましく、５μｍ以上９μｍ以下の範囲がより好ましい。トナーの体積平均粒径が４μｍ未満であると、微粉が多くなるためトナーかぶりやクリーニング不良を起こしやすくなる。
【００６６】
また、本実施形態に係るトナーの体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖは、１．０以上１．３以下の範囲であることが好ましく、１．１以上１．３以下の範囲であることがより好ましく、１．１５以上１．２４以下の範囲であることがさらに好ましい。ＧＳＤｖが１．３を超える場合、粗大粒子及び微粉粒子の存在が多くなるために、トナー同士の凝集が激しくなり、帯電不良や転写不良を引き起こしやすくなる。また、ＧＳＤｖが１．１を下回る場合には、製造上かなり困難を有することとなる。
【００６７】
なお、体積平均粒径Ｄ５０ｖ及び体積平均粒度分布指標ＧＳＤｖは、コールタ−マルチサイザー−ＩＩ型（ベックマン−コールター社製）を用いて、１００μｍのアパーチャ径で測定することにより得ることができる。この時、測定はトナーを電解質水溶液（アイソトンＩＩ水溶液）に分散させ、超音波により３０秒以上分散させた後に行う。測定したトナーの粒度分布を基にして分割された粒度範囲（チャネル）に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積１６％となる粒径を体積Ｄ１６ｖ、累積５０％となる粒径を体積Ｄ５０ｖ、累積８４％となる粒径を体積Ｄ８４ｖと定義する。この際、Ｄ５０ｖは体積平均粒径を表し、体積平均粒度分布指標（ＧＳＤｖ）は（Ｄ８４ｖ／Ｄ１６ｖ）１／２として求められる。
【００６８】
トナーとキャリアを混合して現像剤を作製する際のトナーの比率は、現像剤全体の１重量％以上１５重量％以下、好ましくは３重量％以上１２重量％以下の範囲が適当である。
【００６９】
トナーの比率が１重量％未満であると十分な画像濃度が得られにくくなることや、ベタ画像が均一になりにくくなる。また、１５重量％を超えるとキャリア表面のトナー被覆率が１００％を超えるため帯電量が下がり（平均帯電量の絶対値が１５μＣ／ｇ未満になると）非画像部位のトナー汚れが発生して（カブリ）高品位なカラ−画像が得られなくなる。例えば、１５重量％を超えるとキャリア表面のトナー被覆率が１００％に近づいて来るために現像剤としての抵抗値が極端に上がり、１×１０５Ω・ｃｍ以上１×１０８Ω・ｃｍ以下の範囲のなかに収まり難くなり画像エッジ部位のボケなど良好で高品位なカラー画像が得られにくくなる。
【００７０】
但し、低湿環境下ではトナー比率が１重量％未満になると高帯電量（平均帯電量の絶対値が２５μＣ／ｇ超える）になりやすくなり十分な画像濃度が得られにくくなる可能性がある。したがって、環境に応じて、帯電性の絶対値が１５〜５０μＣ／ｇの範囲にあるようにトナーの比率を選ぶことが好ましい。
【００７１】
＜画像形成装置＞
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、静電潜像を現像剤を用いて現像してトナー画像を形成する現像手段と、現像されたトナー画像を被転写体に転写する転写手段と、を含み、現像剤として、前記静電荷像現像用現像剤が用いられる。また、本実施形態に係る画像形成装置は、上記した手段以外の手段、例えば、像保持体を帯電する帯電手段、被転写体表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段、像保持体表面に残存したトナーを除去するクリーニング手段等を含むものであってもよい。
【００７２】
本実施形態に係る画像形成装置の一例の概略を図１に示し、その構成について説明する。画像形成装置５００は、帯電部５０２と、露光部５０４と、像保持体である電子写真感光体５０６と、現像部５０８と、転写部５１０と、クリーニング部５１２と、定着部５１４とを備える。
【００７３】
画像形成装置５００において、電子写真感光体５０６の周囲には、電子写真感光体５０６の表面を帯電する帯電手段である帯電部５０２と、帯電された電子写真感光体５０６を露光し画像情報に応じて静電潜像を形成する潜像形成手段である露光部５０４と、静電潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成する現像手段である現像部５０８と、電子写真感光体５０６の表面に形成されたトナー画像を被転写体５１６の表面に転写する転写手段である転写部５１０と、転写後の電子写真感光体５０６表面上に残存したトナーを除去するクリーニング手段であるクリーニング部５１２とがこの順で配置されている。また、被転写体５１６に転写されたトナー画像を定着する定着手段である定着部５１４が転写部５１０の左側に配置されている。
【００７４】
本実施形態に係る画像形成装置５００の動作について説明する。まず、帯電部５０２により電子写真感光体５０６の表面が均一に帯電される（帯電工程）。次に、露光部５０４により電子写真感光体５０６の表面に露光され、当該露光部分の帯電電荷が除去され、画像情報に応じて静電荷像（静電潜像）が形成される（潜像形成工程）。その後、静電荷像が現像部５０８により現像され、電子写真感光体５０６の表面にトナー画像が形成される（現像工程）。例えば、電子写真感光体５０６として有機感光体を用い、露光部５０４としてレーザビーム光を用いたデジタル式電子写真複写機の場合、電子写真感光体５０６の表面は、帯電部５０２により負電荷を付与され、レーザビーム光によりドット状にデジタル潜像が形成され、レーザビーム光の当たった部分に現像部５０８でトナーを付与され可視像化される。この場合、現像部５０８にはマイナスのバイアスが印加されている。次に転写部５１０で、用紙等の被転写体５１６がこのトナー画像に重ねられ、被転写体５１６の裏側からトナーとは逆極性の電荷が被転写体５１６に与えられ、静電気力によりトナー画像が被転写体５１６に転写される（転写工程）。転写されたトナー画像は、定着部５１４において定着部材により熱及び圧力が加えられ、被転写体５１６に融着されて定着される（定着工程）。一方、転写されずに電子写真感光体５０６の表面に残存したトナーはクリーニング部５１２で除去される（クリーニング工程）。この帯電からクリーニングに至る一連のプロセスで一回のサイクルが終了する。なお、図１において、転写部５１０で用紙等の被転写体５１６に直接トナー画像が転写されているが、中間転写体等の転写体を介して転写されても良い。
【００７５】
以下、図１の画像形成装置５００における帯電手段、像保持体、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、定着手段について説明する。
【００７６】
（帯電手段）
帯電手段である帯電部５０２としては、例えば、図１に示すようなコロトロンなどの帯電器が用いられるが、導電性又は半導電性の帯電ロールを用いても良い。導電性又は半導電性の帯電ロールを用いた接触型帯電器は、電子写真感光体５０６に対し、直流電流を印加するか、交流電流を重畳させて印加してもよい。例えばこのような帯電部５０２により、電子写真感光体５０６との接触部近傍の微小空間で放電を発生させることにより電子写真感光体５０６表面を帯電させる。なお、通常は、−３００Ｖ以上−１０００Ｖ以下に帯電される。また前記の導電性又は半導電性の帯電ロールは単層構造あるいは多重構造でも良い。また、帯電ロールの表面をクリーニングする機構を設けてもよい。
【００７７】
（像保持体）
像保持体は、少なくとも静電潜像（静電荷像）が形成される機能を有する。像保持体としては、電子写真感光体が好適に挙げられる。電子写真感光体５０６は、円筒状の導電性の基体外周面に有機感光体等を含む塗膜を有する。塗膜は、基体上に、必要に応じて下引き層、及び、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを含む感光層がこの順序で形成されたものである。電荷発生層と電荷輸送層の積層順序は逆であってもよい。これらは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層（電荷発生層、電荷輸送層）に含有させて積層した積層型感光体であるが、電荷発生物質と電荷輸送物質との双方を同一の層に含む単層型感光体であってもよく、好ましくは積層型感光体である。また、下引き層と感光層との間に中間層を有していてもよい。また、有機感光体に限らずアモルファスシリコン感光膜等他の種類の感光層を使用してもよい。
【００７８】
（露光手段）
露光手段である露光部５０４としては、特に制限はなく、例えば、像保持体表面に、半導体レーザ光、ＬＥＤ光、液晶シャッタ光等の光源を、所望の像様に露光できる光学系機器等が挙げられる。
【００７９】
（現像手段）
現像手段である現像部５０８は、像保持体上に形成された潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー画像を形成する機能を有する。そのような現像装置としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、静電荷像現像用トナーをブラシ、ローラ等を用いて電子写真感光体５０６に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。電子写真感光体５０６には、通常直流電圧が使用されるが、更に交流電圧を重畳させて使用してもよい。
【００８０】
（転写手段）
転写手段である転写部５１０としては、例えば、図１に示すような被転写体５１６の裏側からトナーとは逆極性の電荷を被転写体５１６に与え、静電気力によりトナー画像を被転写体５１６に転写するもの、あるいは被転写体５１６の表面に被転写体５１６を介して直接接触して転写する導電性又は半導電性のロール等を用いた転写ロール及び転写ロール押圧装置を用いることができる。転写ロールには、像保持体に付与する転写電流として、直流電流を印加してもよいし、交流電流を重畳させて印加してもよい。転写ロールは、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、プロセススピード（周速）等により、任意に設定することができる。また、低コスト化のため、転写ロールとして単層の発泡ロール等が好適に用いられる。転写方式としては、紙等の被転写体５１６に直接転写する方式でも、中間転写体を介して被転写体５１６に転写する方式でもよい。
【００８１】
中間転写体としては、公知の中間転写体を用いることができる。中間転写体に用いられる材料としては、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアルキレンフタレート、ＰＣ／ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）のブレンド材料、エチレンテトラフロロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料等が挙げられるが、機械的強度の観点から熱硬化ポリイミド樹脂を用いた中間転写ベルトが好ましい。
【００８２】
（クリーニング手段）
クリーニング手段であるクリーニング部５１２については、像保持体上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式、ブラシクリーニング方式、ロールクリーニング方式を採用したもの等、適宜選定して差し支えない。これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。中でも、耐摩耗性に優れていることから、特にポリウレタン弾性体を用いることが好ましい。但し、転写効率の高いトナーを使用する場合にはクリーニング部５１２を使用しない態様もありえる。
【００８３】
（定着手段）
定着手段（画像定着装置）である定着部５１４としては、被転写体５１６に転写されたトナー像を加熱、加圧あるいは加熱加圧により定着するものであり、定着部材を具備する。
【００８４】
（被転写体)
トナー画像を転写する被転写体（用紙）２４としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙、ＯＨＰシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、被転写体の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等を好適に使用することができる。
【００８５】
本実施形態に係る画像形成装置及び画像形成方法は、前記静電荷像現像剤（本実施形態に係るキャリア）を用いているため、樹脂被覆キャリア中に含まれる遊離樹脂粉が帯電部材等へ付着することにより発生する画質欠陥を低減することができる。
【００８６】
また、本実施形態に係る画像形成装置として、感光体のクリーニング手段を有さないクリーナレスシステムを採用する画像形成装置を挙げることができる。
【００８７】
このような画像形成装置は、例えば、像保持体と、像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、静電潜像を現像剤を用いて現像してトナー画像を形成する現像手段と、現像されたトナー画像を一次転写して保持する一次中間転写体と、一次転写されたトナー画像を二次転写して保持する二次中間転写体と、二次転写されたトナー画像を被転写体に転写する転写手段と、を含み、クリーニングブレードなどの像保持体のクリーニングシステムを持たないクリーナレスシステムを採用する画像形成装置であり、現像剤として、前記静電荷像現像用現像剤が用いられる。
【００８８】
そのようなクリーナレスシステムを採用する画像形成装置の一例として図２にタンデム型フルカラープリンタを示す。本装置は、中間転写体を介して被転写体に画像を転写する方式である。なお、図２中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。以下、画像形成装置の基本的な構成及びその画像形成モードの動作を説明する。
【００８９】
このフルカラープリンタは、図２に示すように、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム（像保持体）１１，１２，１３，１４を有する画像形成ユニット１，２，３，４と、これら感光体ドラム１１，１２，１３，１４に接触する一次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置：帯電手段）２１，２２，２３，２４と、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１，３２，３３，３４を照射する図示しないレーザ光学ユニット（露光装置：潜像形成手段）と、現像装置（現像手段）４１，４２，４３，４４と、上記４つの感光体ドラム１１，１２，１３，１４のうちの２つの感光体ドラム１１，１２に接触する第１の一次中間転写ドラム（一次中間転写体）５１及び他の２つの感光体ドラム１３，１４に接触する第２の一次中間転写ドラム（一次中間転写体）５２と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２に接触する二次中間転写ドラム（二次中間転写体）５３と、この二次中間転写ドラム５３に接触する最終転写ロール（転写手段）６０とで、その主要部が構成されている。
【００９０】
感光体ドラム１１，１２，１３，１４は、共通の接平面Ｍを有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２は、各回転軸が該感光体ドラム１１，１２，１３，１４の軸に対し平行かつ所定の対象面を境界とした面対象の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム５３は、該感光体ドラム１１，１２，１３，１４と回転軸が平行であるように配置されている。
【００９１】
各色毎の画像情報に応じた信号は、図示しない画像処理ユニットによりラスタライジングされて図示しないレーザ光学ユニットに入力される。このレーザ光学ユニットでは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１，３２，３３，３４が変調され、対応する色の感光体ドラム１１，１２，１３，１４に照射される。
【００９２】
各感光体ドラム１１，１２，１３，１４の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行われる。これらの感光体ドラム１１，１２，１３，１４は回転駆動される。感光体ドラム１１，１２，１３，１４の表面は、例えば接触型帯電装置としての帯電ロール１２，２２，３２，４２にＤＣ電圧を印加することによって帯電される。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。本実施形態では、近年、電子写真装置で一般的に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム１１，１２，１３，１４の表面を帯電させるために、この実施の形態では、ＤＣのみ印加の帯電方式をとっているが、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。
【００９３】
その後、感光体ドラム１１，１２，１３，１４の表面には、図示しない露光装置としてのレーザ光学ユニットによってシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応したレーザ光３１，３２，３３，３４が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００９４】
また、上記感光体ドラム１１，１２，１３，１４の表面に形成されたシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置４１，４２，４３，４４によって現像され、感光体ドラム１１，１２，１３，１４上にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。
【００９５】
現像装置４１，４２，４３，４４には、それぞれ色の異なったシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）色のトナーと、本実施形態に係るキャリアを含む現像剤が充填されている。
【００９６】
これらの現像装置４１，４２，４３，４４は、不図示のトナー補給装置からトナーが補給されると、この補給されたトナーは、オーガー４０４で充分にキャリアと撹拌されてマイナス極性に摩擦帯電される。現像ロール４０１の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（不図示）が固定した状態で配置されている。この現像ロール４０１に現像剤を搬送するパドル４０３によって、現像ロール４０１の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材４０２によって現像部に搬送される量が規制される。
【００９７】
現像ロール４０１上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状になっており、この磁気ブラシが感光体ドラム１１，１２，１３，１４と接触している。この現像ロール４０１にＡＣ＋ＤＣの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール４０１上のトナーを感光体ドラム１１，１２，１３，１４上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。
【００９８】
次に、各感光体ドラム１１，１２，１３，１４上に形成されたシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム１１，１２上に形成されたシアン（Ｃ）およびマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上に、感光体ドラム１３，１４上に形成されたイエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム５２上に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写ドラム５１上には、感光体ドラム１１または１２のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム１１及び１２の両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラム５２上にも、感光体ドラム１３，１４から同様な単色像と二重色像が形成される。
【００９９】
このように第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム５３上に静電的に３次転写される。従って、二次中間転写ドラム５３上には、単色像からシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
【０１００】
次に、上記二次中間転写ドラム５３上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール６０によって、用紙搬送路Ｐを通る被転写体に３次転写される。この被転写体は、不図示の紙送り工程を経て用紙搬送ロール９０を通過し、二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、被転写体上に形成された最終的なトナー像は、定着器７０によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。最終転写ロール６０に付着したトナー等は、最終転写ロール６０に接触して設けたブレードなどの最終クリーニング部材８０１を含んだクリーニング装置８０によって回収する。
【０１０１】
このような感光体に接触して電荷を与える接触式帯電器を有し、クリーニングブレードなどの感光体のクリーニングシステムを持たないクリーナレスシステムを採用する小型の画像形成装置においては、トナーと逆極性に帯電する遊離樹脂粉が感光体を経由して帯電部材へ付着、堆積していく為、画像出力枚数と共に帯電不良による画質欠陥が発生し易くなるので、従来、印字動作前、印字動作後、連続印字時の所定枚数毎など、ある所定のタイミングで部材クリーニング工程を必要とし、連続画像出力可能枚数の低下や高速化の障害となっていた。しかし、本実施形態に係るキャリアを用いることにより、連続画像出力枚数向上、高速化等を達成することができる。
【実施例】
【０１０２】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【０１０３】
＜樹脂被覆キャリアの作製＞
（実施例１）
スチレンメタクリレート樹脂（スチレン：メチルメタクリレート＝２０：８０（モル比））の１５重量％トルエン溶液                                    １００重量部
カーボンブラック（キャボット製、ＶＸＣ７２）                      １重量部
架橋メラミン樹脂粒子（０．３μｍ）                                ２重量部
ビニル系抑泡剤（ディスパロン１９５０、楠本化成製）          ０．０５重量部
以上の成分をバッチ式サンドグラインダーミル（アイメックス社製、ＢＳＧ型）で分散し、樹脂被覆層形成用分散液を得た。
【０１０４】
キャリア芯材として体積平均粒径３５μｍのフェライトコア（パウダーテック社製、ＥＦＣ３５）に樹脂被覆層形成用分散液を固形分でキャリア芯材に対して２重量％となるように添加し、ニーダー（井上製作所社製、ＫＨＯ型）にてコートし樹脂被覆キャリア１を得た。得られた樹脂被覆キャリア１の遊離樹脂粉を以下の方法により測定したところ５０ｐｐｍであった。
【０１０５】
［遊離樹脂粉測定方法］
（１）試料を約５０ｇ（小数点以下第４位まで）精秤、記録し（Ｃｗ）、２５０ｍＬポリプロピレン（ＰＰ）製ボトルに入れる。
（２）アルミ皿をメトラー電子天秤に載せ、ゼロ点調整した後、ろ紙をアルミ皿に載せ精秤し（Ｗ１）、記録する。
（３）トリトン（ポリオキシエチレン（１０）フェニルエーテル）０．１％水溶液約２００ｍＬを蓋付きＰＰ製ボトルに入れ、ターブラミキサーにて２分間クーブラ振とうを行う。
（４）ターブラ振とう後できるだけすぐにターブラミキサーよりＰＰ製ボトルを取り出し、ＰＰ製ボトルの外側から磁石でキャリアを保持しながら、上澄み液をビーカーに移す。
（５）上記（３）〜（４）をもう一度繰り返す。
（６）ＰＰ製ボトルの外側からキャリアを保持しながら、イオン交換水でＰＰ製ボトル内のキャリアをゆすぎ、上澄み液に加える。
（７）アスピレーターに吸引ろ過瓶・減圧吸引用フィルターを取り付け、（２）で精秤したろ紙を減圧吸引用フィルター上に載せ、減圧吸引用フィルターホルダーを取り付ける。
（８）上澄み液をろ過する。上澄み液中に僅かながら試料が混入している可能性があるため、ビーカーの外側から磁石でキャリアを保持しながらろ過する。
（９）ろ過終了後、ろ紙をアルミ皿に載せ、５０℃〜６０℃に設定、調温された乾燥機内で１時間以上乾燥させる。
（１０）乾燥機から取り出し後、約１０分間放置冷却し、ろ紙重量を電子天秤で精秤（小数点以下第４位まで）する（Ｗ２）。
（１１）遊離樹脂粉量を以下の計算式にて計算する。
遊離樹脂粉量＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｃｗ×１００００００［ｐｐｍ］
【０１０６】
評価基準は以下の通りとした。
◎：１００ｐｐｍ未満
○：１００ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ未満
△：３００ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ未満
×：５００ｐｐｍ以上
【０１０７】
なお、前記泡容積の測定方法により測定した泡容積は３ｍＬであった。
【０１０８】
（実施例２）
実施例１において抑泡剤ディスパロン１９５０をアクリル系抑泡剤（ディスパロンＯＸ−８８３、楠本化成製）に替えた以外は実施例１と同様にして樹脂被覆キャリア２を得た。得られた樹脂被覆キャリア２の遊離樹脂粉を測定したところ４０ｐｐｍであった。また、前記泡容積の測定方法により測定した泡容積は２ｍＬであった。
【０１０９】
（実施例３）
実施例１において抑泡剤ディスパロン１９５０をフッ素系抑泡剤（テロメリックアルコール（２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール）、昭和電工製）に替えた以外は実施例１と同様にして樹脂被覆キャリア３を得た。得られた樹脂被覆キャリア３の遊離樹脂粉を測定したところ１５０ｐｐｍであった。また、前記泡容積の測定方法により測定した泡容積は５ｍＬであった。
【０１１０】
（実施例４）
実施例１において抑泡剤ディスパロン１９５０をシリコーン系抑泡剤（シリコーンコンパウンドＦＳアンチフォーム  ＤＢ−１００、ダウコーニング社製）に替えた以外は実施例１と同様にして樹脂被覆キャリア４を得た。得られた樹脂被覆キャリア４の遊離樹脂粉を測定したところ１３０ｐｐｍであった。また、前記泡容積の測定方法により測定した泡容積は３ｍＬであった。
【０１１１】
（実施例５）
実施例１においてスチレンメタクリレート樹脂をパーフルオロオクチルエチルメタクリレート／メチルメタクリレート共重合体（共重合比（モル比）４０／６０）に、抑泡剤ディスパロン１９５０をフッ素系抑泡剤（テロメリックアルコール（２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール）、昭和電工製）に替えた以外は実施例１と同様にして樹脂被覆キャリア５を得た。得られた樹脂被覆キャリア５の遊離樹脂粉を測定したところ７０ｐｐｍであった。また、前記泡容積の測定方法により測定した泡容積は５ｍＬであった。
【０１１２】
（比較例１）
抑泡剤（ディスパロン１９５０）を添加しないこと以外は実施例１と同様にして樹脂被覆キャリア６を得た。得られた樹脂被覆キャリア６の遊離樹脂粉を測定したところ４５０ｐｐｍであった。
【０１１３】
（比較例２）
抑泡剤（テロメリックアルコール）を添加しないこと以外は実施例５と同様にして樹脂被覆キャリア７を得た。得られた樹脂被覆キャリア７の遊離樹脂粉を測定したところ８００ｐｐｍであった。
【０１１４】
（比較例３）
実施例１において抑泡剤ディスパロン１９５０を破泡剤であるエタノール（和光純薬製）に替えた以外は実施例１と同様にして樹脂被覆キャリア８を得た。得られた樹脂被覆キャリア８の遊離樹脂粉を測定したところ４００ｐｐｍであった。また、前記泡容積の測定方法により測定した泡容積は１５ｍＬであった。
【０１１５】
（比較例４）
実施例１において抑泡剤ディスパロン１９５０を破泡剤である界面活性剤（ダウケミカル社製、Ｄｏｗｆａｘ２Ａ１）に替えた以外は実施例１と同様にして樹脂被覆キャリア９を得た。得られた樹脂被覆キャリア９の遊離樹脂粉を測定したところ７００ｐｐｍであった。また、前記泡容積の測定方法により測定した泡容積は２０ｍＬであった。
【０１１６】
＜トナーの作製＞
特許第３６６１４２２号公報記載の方法によりトナーを作製した。トナーの体積平均粒径は６．０μｍであった。
【０１１７】
＜現像剤の作製＞
樹脂被覆キャリア１〜９を、上記トナーとＶブレンダーによりそれぞれ混合し、現像剤１〜９を得た。
【０１１８】
＜評価＞
得られた現像剤１〜９について、感光体のクリーニング装置を有さないクリーナレスシステムを採用する画像形成装置（富士ゼロックス製、ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ  Ｃ１６１６型）で２８℃／８５％ＲＨの高温高湿環境条件で、ＣＭＹＫ各色の画像エリアカバレッジ５％、合計２０％の画像を１００枚連続で出力し画像形成テストを実施した。結果を表１に示す。
【０１１９】
【表１】
2008257026.tif 000002
【０１２０】
このように、実施例１〜５の現像剤１〜５は良好な画像が最後まで連続して得られたが、比較例１，３の現像剤６，８は、５０枚を越えたあたりからソリッド部に濃度ムラが多数発生し、７０枚を越えたあたりからは全面に色筋が発生した。画像形成装置を確認したところ感光体に接触している帯電器に汚れが付着しており、帯電器を掃除したところ良好な画像が得られるようになった。また、比較例２，４の現像剤７，９は、３０枚を越えたあたりからソリッド部に濃度ムラが多数発生し、５０枚を越えたあたりからは全面に色筋が発生した。画像形成装置を確認したところ感光体に接触している帯電器に汚れが付着しており、帯電器を掃除したところ良好な画像が得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１，２，３，４  画像形成ユニット、１１，１２，１３，１４  感光体ドラム（像保持体）、２１，２２，２３，２４  帯電ロール（接触型帯電装置）、３１，３２，３３，３４  レーザ光、４１，４２，４３，４４  現像装置（二成分現像手段）、５１，５２  一次中間転写ドラム（中間転写体）、５３  二次中間転写ドラム（中間転写体）、６０  最終転写ロール（最終転写回転体）、７０  定着器、８０  クリーニング装置、９０  用紙搬送ロール、１００  光学濃度センサ（検知手段）、３００  制御回路（プロセス制御手段）、４０１  現像ロール、４０２  現像剤量規制部材、４０３  パドル、４０４  オーガー、５００  画像形成装置、５０２  帯電部、５０４  露光部、５０６  電子写真感光体、５０８  現像部、５１０  転写部、５１２  クリーニング部、５１４  定着部、５１６  被転写体、８０１  最終クリーニング部材。
【図１】
2008257026.tif 000003
【図２】
2008257026.tif 000004