(57)【要約】【課題】  小粒径キャリアの利点を損なうことなく、ハーフトーン画像が改良でき、さらにキャリア付着余裕度を向上でき、画像形成装置の各接触部材を傷つけることがない静電潜像現像剤用キャリア、該キャリアを用いた現像剤、該現像剤を装填した現像装置、該現像剤を収納した現像剤容器、該現像剤容器を搭載した画像形成装置、該現像剤を用いる現像方法、及び該現像剤を保持したプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】  磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる静電潜像現像剤用キャリアであって、該芯材粒子が、（1)重量平均粒径（Ｄｗ）が２５〜４５μｍであり、（2)１ＫＯｅにおける磁気モーメントが６５〜９０Ａｍ２／Ｋｇであり、（3)該キャリアを、固定磁石を内蔵した回転スリーブと、該スリーブと隙間１ｍｍを隔てて配置させた電極とからなる測定装置により、直流電圧を印加し測定して得られる絶縁破壊電圧が１０００Ｖ以上であることを特徴とする静電潜像現像剤用キャリア。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる静電潜像現像剤用キャリアであって、該芯材粒子が、（1)重量平均粒径（Ｄｗ）が２５〜４５μｍであり、（2)１ＫＯｅにおける磁気モーメントが６５〜９０Ａｍ２／Ｋｇであり、（3)該キャリアを、固定磁石を内蔵した回転スリーブと、該スリーブと隙間１ｍｍを隔てて配置させた電極とからなる測定装置により、直流電圧を印加し測定して得られる絶縁破壊電圧が１０００Ｖ以上であることを特徴とする静電潜像現像剤用キャリア。
【請求項２】
前記芯材粒子が２２μｍより小さい粒径を有する粒子を３重量％以下含有するものであることを特徴とする請求項１に記載の静電潜像現像剤用キャリア。
【請求項３】
前記芯材粒子が２２μｍより小さい粒径を有する粒子を１重量％以下含有するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の静電潜像現像剤用キャリア。
【請求項４】
前記芯材粒子が少なくともＭｎを含有するフェライトであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の静電潜像現像剤用キャリア。
【請求項５】
前記被覆層が少なくともアクリル樹脂及び／又はシリコーン樹脂を含有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の静電潜像現像剤用キャリア。
【請求項６】
トナーとキャリアとからなり、該キャリアが請求項１〜５の何れかに記載のキャリアであることを特徴とする静電潜像現像用現像剤。
【請求項７】
トナーとキャリアとからなり、該トナーの重量平均粒径（Ｄｔ）が３〜１０μｍであることを特徴とする請求項６に記載の静電潜像現像用現像剤。
【請求項８】
請求項６または７に記載の現像剤を装填したことを特徴とする静電潜像現像用現像装置。
【請求項９】
現像剤保持手段、および像担持体と該現像剤保持体との現像領域における最近接部の間隔を０．３０〜０．８０ｍｍに維持する手段を具備することを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記現像剤保持手段へ直流バイアス電圧を印加する電圧印加機構を有することを特徴とする請求項８または９に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記現像保持体へ直流電圧に交流電圧を重畳したバイアス電圧を印加する電圧印加機構を有することを特徴とする請求項８または９に記載の現像装置。
【請求項１２】
請求項６または７に記載の現像剤が収納されたことを特徴とする現像剤容器。
【請求項１３】
請求項８に記載の現像剤容器が搭載されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
一個の像担持体、複数の現像装置、該複数の現像装置によって該像担持体上に形成された複数のトナー像を転写媒体上へ重層状に転写する手段、該転写媒体上に重層状に転写された複数のトナー像を定着する定着手段を具備する画像形成装置において、該現像装置が、請求項８〜１１の何れかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
前記像担持体がアモルファスシリコン感光体であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記定着手段が、発熱体を有する加熱体、該加熱体と接触するフィルム及び該フィルムを介して該加熱体と圧接する加圧部材とを有し、重層状に転写された複数のトナー像を有する転写媒体を、該フィルムと該加圧部材の間に通過させることによって加熱定着するものであることを特徴とする請求項１４または１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
請求項６または７に記載の現像剤を用いることを特徴とする現像方法。
【請求項１８】
像担持体、及び帯電手段、現像手段並びにクリ−ニング手段から選ばれる少なくとも現像手段を含む手段を一体に具備し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、該現像手段には、請求項６または７に記載の現像剤を保持したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像現像剤用キャリア、現像剤、現像装置、現像剤容器、及び複写機、レーザビームプリンター等の画像形成装置、現像方法、及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真の現像方式には、トナーのみを主成分とする、いわゆる一成分系現像方式と、ガラスビーズキャリア、磁性体キャリア等の非コートキャリア、あるいは、それらの表面を樹脂などで被覆したコートキャリアとトナーとを混合して使用する二成分系現像方式がある。
キャリアを使用する二成分現像方式は、トナーに対する摩擦帯電面積が広いため、一成分方式に比較して、帯電特性が安定しており、長期にわたって高画質を維持するのに有利であり、また、現像領域へのトナー供給量能力が高いために、特に高速機に使用されることが多い。
レーザービームなどによって感光体のような像担持体上に静電潜像を形成し、この潜像を顕像化するデジタル方式の電子写真システムにおいても、前述の特徴を活かした二成分現像方式が広く採用されている。
【０００３】
近年、解像度アップ、ハイライト再現性向上あるいはカラー化などの要望に応えるため、潜像の最小単位（１ドット）の極小化、高密度化が図られており、特にこれらの潜像（ドット）を、忠実に現像できる現像システムの出現が重要な課題となってきている。
【０００４】
そのために、プロセス条件、現像剤（トナー、キャリア）両面から種々の提案がなされている。プロセス面では、現像ギャップの近接化、感光体の薄膜化、また書き込みビーム径の小径化等が有効であるが、コストが高くなること、また信頼性などの点で依然大きな課題がある。
【０００５】
一方、現像剤として小粒径トナーを使用すると、ドットの再現性が大幅に改良されるが、反面、小粒径トナーを含む現像剤には、地汚れの発生、画像濃度の不足などの解決すべき課題が残っている。
また、小粒径のフルカラートナーの場合、充分な色調を得るため、低軟化点の樹脂が使用されるが、黒トナーの場合に比べて、キャリアへのスペント量が多くなり、現像剤が劣化して、トナー飛散および地肌汚れが起こり易くなる。
【０００６】
また、キャリアが小粒径の場合には、次のような利点があることが知られている。
（１）単位重量当たりの表面積が広いため、個々のトナーに充分な摩擦帯電を与えることができ、低帯電量トナー、逆帯電量トナーの発生が少ない。その結果、地汚れが発生しにくくなり、また、ドット周辺のトナーのちりとかにじみが少なくドット再現性が良好となる。
（２）単位重量当たりの表面積が広く、地汚れが発生しにくいことから、トナーの平均帯電量を低くすることができ、充分な画像濃度が得られる。従って、小粒径キャリアは、小粒径トナー使用時の不具合点を補うことが可能であり、小粒径トナーの利点を引き出すのに特に有効である。
（３）小粒径キャリアは、緻密な磁気ブラシを形成し、かつ穂の流動性が良いため、画像に穂跡が発生しにくいという特徴がある。
【０００７】
しかしながら、従来、小粒径キャリアは、キャリア付着あるいはキャリア飛散が発生し易いことが非常に大きな問題であり、さらに、像担持体（潜像担持体あるいは感光体ともいう）の傷や定着ローラー傷の発生原因となっていたので、実用化が難しかった。
このような問題の解決策として、芯材粒子の体積平均粒径が２５〜４５μｍ、平均空隙径が１０〜２０μｍ、粒径２２μｍ以下の粒子の含有率が１％未満、磁場１ＫＯｅにおける磁化が６７〜８８ｅｍｕ／ｇ、および飛散物と本体との磁化の差が１０ｅｍｕ／ｇ以下にそれぞれ規定した電子写真用キャリアが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
本発明者等は、この電子写真用キャリアが、キャリア付着の問題をかなり改善し、また、４００ｄｐｉなどの低精細なデジタル画像では、ボソツキ画像のような異常画像（斑点状の濃度ムラ）を発生させないものの、現像バイアスとして直流電圧に交流電圧を重畳させる現像方法を用いて、１２００ｄｐｉ以上のデジタル画像の高精細化画像を模して行なったデジタル機によるアナログハーフトーン画像には、このボソツキ画像のような異常画像が顕著に発生させることを確認した。
【０００９】
すなわち、特許文献１は、キャリア粒子径を細かくすると、ハーフトーンの均一性が達成可能になる旨の説明から、ハーフトーン異常画像の発生がキャリア粒子径に起因するとの認識にたっているものであり、しかも４００ｄｐｉのフルカラー複写機；ＣＦ−７０（ミノルタカメラ社製）によって評価していることから、特許文献１のキャリア粒子は、４００ｄｐｉの画像におけるハーフトーンの異常画像の発生を防止することができるが、現像バイアスとして直流電圧に交流電圧を重畳させる現像方法を用いた電気的要因に起因する１２００ｄｐｉ以上のデジタル画像の上記ハーフトーン異常画像の発生を解決できないものと考えられる。
【００１０】
一般的に、デジタル画像は、画像の解像度が上がると入力画像をより忠実に再現することができるものであり、電子写真方式においても同様であり、従来の４００ｄｐｉに比べ解像度が高い１２００ｄｐｉもしくはそれ以上の高解像度の画像を得るための検討が行われ、特にハイライトや中間調濃度において滑らかな画像が得られることが知られている。
しかし、ただ単に高解像度にしさえすれば高画質の画像が得られるというわけではなく、そのためには各ドットのドット均一性が優れていることが必要条件になってくる。ドット均一性とは、１ドットあたりのトナー付着量のバラツキが少ないことを意味する。
【００１１】
高解像度の画像においては、ドットの径が小径化した分だけ、解像度の低い画像に比べ１ドットに付着するトナーの量が低減する。
各ドットのトナーの付着量を均一に制御することができれば、狙いどおりの全面滑らかな高画質画像が得られるが、逆に１ドットの付着量の均一性が悪い場合には、付着量の差が画像上に濃度ムラとなって現れてしまう。逆にドット均一性が悪い場合には、解像度が低い方が各ドットの絶対的なトナーの付着量が多い分だけ、濃度ムラが画像上に現れにくい。
このため、近年高解像度で高画質を実現するために、各ドットのドット均一性を向上させる技術検討が行われている。
【００１２】
本発明者等が認識し評価した先述の“ボソツキ画像”とは、ハイライトから中間調の画像の中でボソボソ感のある斑点状の濃度ムラのある画像を意味し、上記ドット均一性が悪いことに起因しているものと考えられる。
該“ボソツキ画像”は、高解像度の画像に発生しやすい異常画像であり、特に先述のアナログハーフトーン画像は、最も高解像度の出力画像に相当するものであるため、このアナログハーフトーン画像で“ボソツキ”を改善することができれば、高解像度で本来出力できる高画質の画像を実現することが期待できる。
【００１３】
一方、先述の比較的解像度が低い４００ｄｐｉ（１ｄｏｔ：約６０μｍ）のフルカラー複写機；ＣＦ−７０（ミノルタカメラ社製）は、“ボソツキ画像”を発生しないものである。
すなわち、特許文献１で認識されているハーフトーン異常画像は、“ボソツキ画像”ではなく、粒径の影響で発生し、しかも比較的解像度が低い装置で発生するものであり、現像バイアスとして直流電圧に交流電圧を重畳させる現像方法を用いた電気的要因によって発生するハーフトーン異常画像、すなわち“ボソツキ画像”の解決に対しては、特許文献１には何ら記載されないものであり、新規な課題である。
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−２９６８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の主たる目的は、小粒径キャリアの利点を何ら損なうことなく、キャリア付着とハーフトーン画像とを両立し、更には、キャリア付着余裕度を向上しうる静電潜像現像剤用キャリアを提供することである。
本発明の他の目的は、前記キャリアを用いた現像剤、該現像剤を装填した現像装置、及び該現像剤を収納した現像剤容器を提供することにある。
本発明の更なる目的は、前記現像剤容器を搭載した画像形成装置、前記現像剤を用いる現像方法、前記現像剤を保持したプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、下記（１）〜（１８）に示す静電潜像現像剤用キャリア、現像剤、現像装置、現像剤容器、画像形成装置、現像方法、及びプロセスカートリッジが提供される。
即ち、上記課題は、本発明の（１）磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる静電潜像現像剤用キャリアであって、該芯材粒子が、（1)重量平均粒径（Ｄｗ）が２５〜４５μｍであり、（2)１ＫＯｅにおける磁気モーメントが６５〜９０Ａｍ２／Ｋｇであり、（3)該キャリアを、固定磁石を内蔵した回転スリーブと、該スリーブと隙間１ｍｍを隔てて配置させた電極とからなる測定装置により、直流電圧を印加し測定して得られる絶縁破壊電圧が１０００Ｖ以上であることを特徴とする静電潜像現像剤用キャリア、
（２）前記芯材粒子が２２μｍより小さい粒径を有する粒子を３重量％以下含有するものであることを特徴とする前記（１）に記載の静電潜像現像剤用キャリア、
（３）前記芯材粒子が２２μｍより小さい粒径を有する粒子を１重量％以下含有するものであることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の静電潜像現像剤用キャリア、
（４）前記芯材粒子が少なくともＭｎを含有するフェライトであることを特徴とする前記（１）〜（３）の何れかに記載の静電潜像現像剤用キャリア、
（５）前記被覆層が少なくともアクリル樹脂及び／又はシリコーン樹脂を含有することを特徴とする前記（１）〜（４）何れかに記載の静電潜像現像剤用キャリア、
により達成される。
【００１７】
また、上記課題は、本発明の（６）トナーとキャリアとからなり、該キャリアが前記（１）〜（５）の何れかに記載のキャリアであることを特徴とする静電潜像現像用現像剤、
（７）トナーとキャリアとからなり、該トナーの重量平均粒径（Ｄｔ）が３〜１０μｍであることを特徴とする前記（６）に記載の静電潜像現像用現像剤、
（８）前記（６）または（７）に記載の現像剤を装填したことを特徴とする静電潜像現像用現像装置、
（９）現像剤保持手段、および像担持体と該現像剤保持体との現像領域における最近接部の間隔を０．３０〜０．８０ｍｍに維持する手段を具備することを特徴とする前記（８）に記載の現像装置、
（１０）前記現像剤保持手段へ直流バイアス電圧を印加する電圧印加機構を有することを特徴とする前記（８）または（９）に記載の現像装置、
（１１）前記現像保持体へ直流電圧に交流電圧を重畳したバイアス電圧を印加する電圧印加機構を有することを特徴とする前記（８）または（９）に記載の現像装置、
により達成される。
【００１８】
また、上記課題は、本発明の（１２）前記（６）または（７）に記載の現像剤が収納されたことを特徴とする現像剤容器、
（１３）前記（８）に記載の現像剤容器が搭載されたことを特徴とする画像形成装置、
（１４）一個の像担持体、複数の現像装置、該複数の現像装置によって該像担持体上に形成された複数のトナー像を転写媒体上へ重層状に転写する手段、該転写媒体上に重層状に転写された複数のトナー像を定着する定着手段を具備する画像形成装置において、該現像装置が、前記（８）〜（１１）の何れかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置、
（１５）前記像担持体がアモルファスシリコン感光体であることを特徴とする前記（１４）に記載の画像形成装置、
（１６）前記定着手段が、発熱体を有する加熱体、該加熱体と接触するフィルム及び該フィルムを介して該加熱体と圧接する加圧部材とを有し、重層状に転写された複数のトナー像を有する転写媒体を、該フィルムと該加圧部材の間に通過させることによって加熱定着するものであることを特徴とする前記（１４）または（１５）に記載の画像形成装置、
により達成される。
【００１９】
また、上記課題は、本発明の（１７）前記（６）または（７）に記載の現像剤を用いることを特徴とする現像方法、
（１８）像担持体、及び帯電手段、現像手段並びにクリ−ニング手段から選ばれる少なくとも現像手段を含む手段を一体に具備し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、該現像手段には、前記（６）または（７）に記載の現像剤を保持したことを特徴とするプロセスカートリッジ、
により達成される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、小粒径キャリアの利点を何ら損なうことなく、ハーフトーン画像が改良でき、更には、キャリア付着余裕度を向上しうる静電潜像現像剤用キャリア、及び該キャリアを用いた現像剤を提供することが可能である。
また、キャリア付着が抑制されているため、画像形成装置の各接触部材を傷つけること無く極めて寿命を延ばすことができる。また、効率が良く立ち上がり時間を短縮可能な定着装置を備えた画像形成装置を得られる。
さらに、画像形成装置にアモルファスシリコン系感光体を用いた場合は、表面硬度が高く、半導体レーザ（７７０〜８００ｎｍ）などの長波長光に高い感度を示し、しかも繰返し使用による劣化もほとんど認められないことから、高速複写機やレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）などの画像形成装置として用いることができる。
さらにまた、前記現像剤を装填した現像装置、前記現像剤が収納された現像剤容器、前記現像剤容器を搭載した画像形成装置、前記現像剤を用いる現像方法、及び前記現像剤を保持したプロセスカートリッジを提供することが可能である。
本発明で使用する複写機は、高解像度を模するためにアナログハーフトーンで評価しているために特許文献１記載のキャリアを用いても本発明の課題を達成することはできない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の静電潜像現像剤用キャリア（以下、単にキャリアともいう）は、磁性を有する芯材粒子とその表面を被覆する樹脂層とからなる。
本発明のキャリアにおいて、該芯材粒子の重量平均粒径（Ｄｗ）は、２５〜４５μｍの範囲であることが必要である。特に、芯材粒子の該重量平均粒径（Ｄｗ）が、３０μｍ〜４５μｍの範囲であることが好ましい。
前記重量平均粒径（Ｄｗ）が４５μｍよりも大きい場合には、キャリア付着が起りにくくなるが、高画像濃度を得るためにトナー濃度を高くした場合、地汚れが急速に増大し、また、磁気ブラシの穂が硬くなりかつ穂の流動性が悪くなる。また、重量平均粒径Ｄｗが２５μｍ未満の場合は、キャリア飛散が生じ、潜像担持体へのキャリア付着が生じ易くなり好ましくない。
【００２２】
また、本発明のキャリアにおいて、１ｋＯｅにおける磁気モーメントは、６５〜９０Ａｍ２／Ｋｇの範囲であることが必要であり、この範囲にあると、キャリア付着が発生しにくくなる。キャリア付着は、感光体ドラムや定着ローラーの傷の原因となる等の不都合を生じるので、好ましくない。
該キャリア付着とは、静電潜像の画像部又は地肌部にキャリアが付着する現象であり、画像部と地肌部のそれぞれの電界が強いほどキャリア付着し易いが、特に、画像部においては、トナーが現像されることによって電界が弱められるため、地肌部に比べて、キャリア付着が起こりにくい。
このように、磁気モーメントを６５〜９０Ａｍ２／Ｋｇにすることによって、キャリア付着の発生を防止することができるが、反面、副作用として前述のボソツキ画像が発生してしまうことが確認された。
【００２３】
そこで、本発明者等は、該ボソツキ画像の発生を抑制するために鋭意検討し、その結果、ボソツキ画像と、キャリアを、固定磁石を内蔵した回転スリーブと、該スリーブと隙間１ｍｍを隔てて配置させた電極とからなる測定装置により、直流電圧を印加し測定して得られる絶縁破壊電圧との間に相関があり、これによって測定される絶縁破壊電圧が１０００Ｖ以上の場合に、ボソツキ画像が改善されることを確認した。
これは、絶縁破壊電圧が低いものほど、現像時のリークが大きくなるために、静電潜像を悪化させるものと考えられる。
【００２４】
この絶縁破壊電圧が１０００Ｖ以上の場合には、さらに、前記のキャリア付着に対してもより余裕度を向上させる効果がもたらされることが判明した。これは、絶縁破壊電圧が低いものほど、キャリア中の芯材に電荷が誘導されてキャリア付着が発生し易くなるものと考えられる。
さらに、感光体の線速度、および現像スリーブの線速度が大きい場合、悪化の傾向が見られる。
絶縁破壊電圧とは、急激に抵抗が立ち下がる、言い換えれば急激に電流が過大に流れるときの電圧値を言い、それまでキャリアにより電流の流れを微量に抑えていたものが、電圧に耐えきれなくなり、いっきに電流が流れ出す電圧値のことである。
【００２５】
本発明でいう絶縁破壊電圧測定方法とは図１に示すように、固定磁石を内蔵したスリーブ（ａ）を２５０ｒｐｍにて回転させ、回転しているスリーブ上に測定対象のキャリア（ｃ）を２０ｇ担持させ、該スリーブと、該スリーブと隙間１ｍｍを隔てて設置させたドクター電極（ｂ）間に電圧〈Ｅ〉を印加する。そして、２分後に電流値〈Ｉ〉を読み取り、このＥ及びＩより該印加電圧時の抵抗値〈Ｒ〉を算出する[Ｒ＝Ｅ／Ｉ（Ω）]。更に、印加電圧を増加させながらこの測定を繰り返すことで、急激な抵抗値降下が発生する電圧が明らかとなるので、そのときの印加電圧を絶縁破壊電圧とする。また、先にも記したとおり絶縁破壊電圧とは、急激に抵抗が立ち下がる、言い換えれば急激に電流が過大に流れるときの電圧値を言い、それまでキャリアにより電流の流れを微量に抑えていたものが、電圧に耐えきれなくなり、いっきに電流が流れ出す電圧値のことであることを補足する。
【００２６】
本発明の現像剤用キャリアにおいては、芯材粒子群中の２２μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が、３重量％以下であるとキャリア付着の発生防止に有効であり、特に１重量％以下であることが好ましい。
すなわち、小粒径キャリアの場合、キャリア付着を発生させるキャリアの大部分は、２２μｍより小さい粒径を有する微細粒子である。本発明者等は、重量平均粒径（Ｄｗ）が２５μｍ〜４５μｍの小粒径キャリアについて、２２μｍより小さい粒径を有する粒子の重量比率を変化させてキャリア付着を評価したところ、２２μｍより小さい粒径を有する粒子が３重量％以下含有するものであれば大きな問題はなく、１重量％以下含有するものであればキャリア付着はさらに改善されることを確認した。
【００２７】
本発明で用いるキャリア芯材粒子における、１ｋＯｅの磁場を印加したときのその磁気モーメントは６５〜９０Ａｍ２／Ｋｇである。
該磁気モーメントは、以下のようにして測定することができる。
測定装置としてＢ−Ｈトレーサー（ＢＨＵ−６０／理研電子（株）製）を使用し、円筒のセルにキャリア芯材粒子１．０ｇを詰めて装置にセットする。
磁場を徐々に大きくし３ｋＯｅまで変化させ、次に徐々に小さくして零にした後、反対向きの磁場を徐々に大きくし３ｋＯｅとする。更に徐々に磁場を小さくして零にした後、最初と同じ方向に磁場をかける。このようにして、Ｂ−Ｈカーブを図示し、その図に基づいて１ｋＯｅの磁気モーメントを算出する。
【００２８】
本発明に用いられる芯材粒子としては、前述のように、磁場１ｋＯｅの磁気モーメントが６５〜９０Ａｍ２／Ｋｇであり、かつキャリアを、固定磁石を内蔵した回転スリーブと、該スリーブと隙間１ｍｍを隔てて配置させた電極とからなる測定装置により、直流電圧を印加し測定して得られる絶縁破壊電圧が１０００Ｖ以上である磁性粒子が用いられる。
本発明のキャリアを構成する芯材粒子の材料としては、従来公知の各種の磁性材料が用いられるが、このような特性を有する芯材粒子の材料として好ましいものは、いわゆる、高抵抗/高磁化フェライトであり、代表的には、Ｍｎを含むフェライトであり、Ｍｎ系フェライトと呼ばれるもので、Ｍｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒフェライトなどが含まれる。
特に好ましくは、ＭｎＯを３８〜６０ｍｏｌ％含むことであり、より好ましくは、４５〜５５ｍｏｌ％である。
【００２９】
また、芯材粒子を作製するにあたり、本焼成後、電気炉やロータリーキルン等によって表面酸化処理工程を設けることも、絶縁破壊電圧を上げることに有効であり、即ち、絶縁破壊電圧と磁化を調整することができる。
表面酸化処理工程とは、大気雰囲気や大気より窒素濃度を下げた雰囲気で、焼成する工程である。雰囲気として、窒素濃度を下げた方が、絶縁破壊電圧は上がる傾向にある。
処理温度は、絶縁破壊電圧と磁化によって適宜決まるが、形状を悪化させないためにも、本焼成温度より低い温度であることが望ましく、特に１２００℃以下であることがより好ましい。処理温度は上げると絶縁破壊温度は上がる傾向にある。
【００３０】
また、芯材粒子の嵩密度としては、キャリア付着防止のためには、２．２ｇ／ｃｍ３以上のものが好ましく、２．３ｇ／ｃｍ３以上のものが特に好ましい。嵩密度が小さい芯材は、通常、多孔性または表面の凹凸が大きいものである。
嵩密度が小さいと、１ｋＯｅの磁気モーメント（Ａｍ２／Ｋｇ）が大きくても、１粒子当たりの実質的な磁気モーメントの値が小さくなるため、キャリア付着に対して不利である。
また、凹凸が大きいと、場所によってコート樹脂の厚みが違ってきて、帯電量および抵抗の不均一性を生じ易く、経時での耐久性、キャリア付着などに影響を与える傾向がある。
【００３１】
また、このような芯材粒子の表面性や形状の調整等を目的として、Ｓｉ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｖ、Ｋ、Ｃｌ、Ａｌを単体あるいは化合物として、１種または２種以上含有するものであることが好ましい。含有量としては、磁性粒子の構成物質中に５ｍｏｌ％以下であることが好ましく、１ｍｏｌ％以下であることが特に好ましい。２種以上の単体あるいは化合物を含有させる場合には、その合計が１ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
【００３２】
キャリアの抵抗率の調整は、芯材粒子上の被覆樹脂の抵抗調整、膜厚の制御によって可能である。
また、キャリア抵抗調整のために、導電性微粉末を被覆樹脂層に添加して使用することも可能である。該導電性微粉末としては、導電性ＺｎＯ、Ａｌ等の金属又は金属酸化物粉、種々の方法で調製されたＳｎＯ２又は種々の元素をドープしたＳｎＯ２、ＴｉＢ２、ＺｎＢ２、ＭｏＢ２等のホウ化物、炭化ケイ素、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリ（パラ−フェニレンスルフィド）ポリピロール、ポリエチレン等の導電性高分子、ファーネスブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック等が挙げられる。
これらの導電性微粉末を添加する方法としては、コーティングに使用する溶媒、あるいは被覆用樹脂溶液に導電性微粉末を投入後、ボールミル、ビーズミルなどメディアを使用した分散機、あるいは高速回転する羽根を備えた攪拌機を使用する等によって均一に分散することができる。
【００３３】
本発明のキャリアは、前記芯材粒子の表面に樹脂層を形成することによって製造される。樹脂層を形成するための樹脂としては、キャリアの製造に用いられている従来公知の各種のものを用いることができる。
本発明においては、下記式で表わされる繰り返し単位を含むシリコーン樹脂も好ましく用いることができる。
【００３４】
【化１】
2005115283.tif 000003
（式中、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メトキシ基、炭素数１〜４の低級アルキル基、またはアリール基（フェニル基、トリル基など）を示し、Ｒ２は炭素数１〜４のアルキレン基、またはアリーレン基（フェニレン基など）を示す。）
【００３５】
本発明のキャリアの樹脂層を形成するための樹脂として、ストレートシリコーン樹脂を用いることができる。このようなものとしては、ＫＲ２７１、ＫＲ２７２、ＫＲ２８２、ＫＲ２５２、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２（信越化学工業社製）、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０６（東レダウコーニングシリコーン社製）などが挙げられる。
【００３６】
また、本発明における前記樹脂層を形成するための樹脂として、変性シリコーン樹脂を用いることができる。このようなものとしては、エポキシ変性シリコーン、アクリル変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、ウレタン変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーン、アルキッド変性シリコーンなどが挙げられる。
【００３７】
上記変性シリコーン樹脂の具体例としては、エポキシ変性物：ＥＳ−１００１Ｎ、アクリル変性シリコーン：ＫＲ−５２０８、ポリエステル変性物：ＫＲ−５２０３、アルキッド変性物：ＫＲ−２０６、ウレタン変性物：ＫＲ−３０５（以上、信越化学工業社製）、エポキシ変性物：ＳＲ２１１５、アルキッド変性物：ＳＲ２１１０（東レダウコーニングシリコーン社製）などが挙げられる。
【００３８】
本発明で使用できる前記シリコーン樹脂には、アミノシランカップリング剤を適量（０．００１〜３０重量％）含有させることができるが、このようなものとしては表１に示すようなものが挙げられる。
【００３９】
【表１】
2005115283.tif 000004
【００４０】
さらに、本発明における前記樹脂層を形成するための樹脂として、以下に示す樹脂を単独または上記シリコーン樹脂と混合して使用することも可能である。
混合使用する樹脂として、アクリル樹脂が最も望ましく、また、アクリル樹脂とアミノ樹脂とを架橋させたものを用いることも可能である。アミノ樹脂としては、グアナミン樹脂やメラミン樹脂が用いられている。
さらにまた、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。
【００４１】
キャリア芯材粒子表面に樹脂層を形成するための方法としては、スプレードライ法、浸漬法、あるいはパウダーコーティング法などが挙げられるが、これらに限定するものではなく、公知の方法全てを使用することができる。
特に流動床型コーティング装置を用いる方法は、均一な塗付膜を形成するのに有効である。
キャリア芯材粒子表面上に形成する樹脂層の厚みは、通常０．０２〜１μｍ、好ましくは０．０３〜０．８μｍである。樹脂層の厚みが、このように極めて薄いために、樹脂層を被覆したキャリアと芯材粒子の粒度分布は、実質的に殆ど同じである。
また、本発明のキャリアは、磁性粉をフェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂など公知の樹脂中に分散した形態を持つ、いわゆる樹脂分散キャリアであってもよい。
【００４２】
本発明の現像剤は、前記キャリアとトナーとからなる。
本発明に使用されるトナーは、熱可塑性樹脂を主成分とするバインダー樹脂中に、着色剤、微粒子、そして帯電制御剤、離型剤等を含有させたものであり、従来公知の各種のトナーを用いることができる。
このトナーは、重合法、造粒法などの各種のトナー製法によって作成された不定形または球形のトナーであることができる。また、磁性トナー及び非磁性トナーのいずれも使用可能である。
【００４３】
トナーのバインダー樹脂としては、例えば以下に示されるものを、単独あるいは混合して使用することができる。
スチレン系バインダー樹脂として、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体；アクリル系バインダーとして、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレー等が挙げられ、その他、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂肪族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられる。
【００４４】
また、ポリエステル樹脂は、スチレン系やアクリル系樹脂に比して、トナーの保存時の安定性を確保しつつ、より溶融粘度を低下させることが可能である。このようなポリエステル樹脂は、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合反応によって得ることができる。
【００４５】
アルコール成分としては、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、ネオペンチレングリコール、１，４−ブテンジオールなどのジオール類、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡなどのエーテル化ビスフェノール類、これらを炭素数３〜２２の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した２価のアルコール単位体、その他の２価のアルコール単位体、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエスリトールジペンタエスリトール、トリペンタエスリトール、蔗糖、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等の三価以上の高アルコール単量体を挙げることができる。
【００４６】
また、ポリエステル樹脂を得るために用いられるカルボン酸成分としては、例えばパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマール酸、メサコン酸、シトラコン酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、これらを炭素数３〜２２の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した２価の有機酸単量体、これらの酸の無水物、低級アルキルエステル、リノレイン酸からの二量体、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸エンボール三量体酸、これらの酸の無水物等の三価以上の多価カルボン酸単量体を挙げることができる。
【００４７】
エポキシ系樹脂としては、ビスフェノールＡとエポクロルヒドリンとの重縮合物等があり、例えば、エポミックＲ３６２、Ｒ３６４、Ｒ３６５、Ｒ３６６、Ｒ３６７、Ｒ３６９（以上三井石油化学工業（株）製）、エポトートＹＤ−０１１、ＹＤ−０１２、ＹＤ−０１４、ＹＤ−９０４、ＹＤ−０１７（以上東都化成（株）製）、エポコート１００２、１００４、１００７（以上シェル化学社製）等の市販のものが挙げられる。
【００４８】
本発明に使用される着色剤としては、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇ、レーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料、モノアゾ系、ジスアゾ系、染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合して使用し得る。
【００４９】
また、トナーに磁性体を含有させて磁性トナーとすることも可能である。
磁性体としては、鉄、コバルトなどの強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｂａフェライトなどの微粉末が使用できる。
【００５０】
トナーの摩擦帯電性を充分に制御する目的で、いわゆる帯電制御剤、例えばモノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸およびその塩、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸、それらのＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属錯体、アミノ化合物、第４級アンモニウム化合物、有機染料などを含有させることができる。
【００５１】
さらに、本発明で用いるトナーには、必要に応じて、離型剤を添加することができる。
離型材料としては、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ホホバワックス、ライスワックス、モンタン酸ワックス等を単独または混合して用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【００５２】
また、本発明におけるトナーには、必要に応じて添加剤を添加することができる。
良好な画像を得るためには、トナーに充分な流動性を付与することが肝要であり、そのために用いる流動性向上剤として、例えば、疎水化された金属酸化物の微粒子や、滑剤などの微粒子を外添することが有効であり、金属酸化物、有機樹脂微粒子、金属石鹸などを添加剤として用いることが可能である。
これら添加物の具体例としては、ポリテトラフロロエチレン系フッ素樹脂、ステアリン酸亜鉛のごとき滑剤や、酸化セリウム、炭化ケイ素などの研磨剤；例えば表面を疎水化したＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の無機酸化物などの流動性付与剤；ケーキング防止剤として知られるもの、および、それらの表面処理物などが挙げられる。トナーの流動性を向上させるためには、特に、疎水性シリカが好ましく用いられる。
【００５３】
本発明におけるトナーとして、その重量平均粒径（Ｄｔ）が３〜１０μｍであるものが好ましく、さらに３．０〜９．０μｍであるものが好ましく、特に４．０〜７．５μｍであるものが好ましい。
また、キャリアに対するトナーの割合は、キャリア１００重量部当り、トナー２〜２５重量部であることが好ましく、特に４〜１５重量部の割合であることが好ましい。
【００５４】
本発明のキャリアとトナーとからなる現像剤における、トナーによるキャリアの被覆率は１０〜８０％が好ましく、２０〜６０％が更に好ましい。
なお、前記被覆率は以下の式で算出される。
［数１］
被覆率（％）＝（Ｗｔ／Ｗｃ）×（ρｃ／ρｔ）×
（Ｄｃ／Ｄｔ）×（１／４）×１００
（式中、Ｄｃはキャリアの重量平均粒径（μｍ）、Ｄｔはトナーの重量平均
粒径（μｍ）、Ｗｔはトナーの重量（ｇ）、Ｗｃはキャリアの重量（ｇ）、ρｔはトナー真密度（ｇ／ｃｍ３）、ρｃはキャリア真密度（ｇ／ｃｍ３）をそれぞれ表わす。）
【００５５】
本発明においてキャリア、キャリア芯材及びトナーに関する重量平均粒径とは、キャリア芯材の重量平均粒径（Ｄｗ）を代表として説明すれば、個数基準で測定された粒子の粒径分布（個数頻度と粒径との関係）に基づいて算出されたものである。
この場合の重量平均粒径Ｄｗは、以下の式で表わされる。
［数２］
Ｄｗ＝｛１／Σ（ｎＤ３）｝×｛Σ（ｎＤ４）｝
（式中、Ｄは各チャネルに存在する粒子の代表粒径（μｍ）を示し、ｎは各チャネルに存在する粒子の総数を示す。）
なお、チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を等分に分割するための長さを示すもので、本発明の場合には、２μｍの長さを採用した。
また、各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルに保存する粒子粒径の下限値を採用した。
【００５６】
粒径分布を測定するための粒度分析計としては、マイクロトラック粒度分析計（モデルＨＲＡ９３２０−Ｘ１００：Ｈｏｎｅｗｅｌｌ社製）を用いた。
その測定条件は以下の通りである。
（１）粒径範囲：１００〜８μｍ
（２）チャネル長さ（チャネル幅）：２μｍ
（３）チャネル数：４６
（４）屈折率：２．４２
【００５７】
また、本発明のキャリアあるいは現像剤が用いられる該現像装置としては、像担持体と現像剤保持体の現像領域内における最近接部の間隔が、０．３０〜０．８０ｍｍとする維持手段を有するものが、現像の安定性を得るために好ましい。
該間隔が０．３０ｍｍを下回ると、キャリア磁気ブラシによって一旦現像されたトナー像が掃き取られることがあり、逆に０．８０ｍｍを上回ると、ベタ画像中央部より端部のトナー現像量が多くなる、いわゆるエッジ効果が発生しやすくなるため好ましくない。
【００５８】
また、本発明における該現像装置としては、主として単位面積中の現像面積率によって画像の階調性を持たせるには、現像剤担持体へ直流バイアス電圧を印加する電圧印加機構を有するものであることが好ましく、特に、該現像剤保持体へ直流電圧に交流電圧を重畳したバイアス電圧を印加する電圧印加機構を有することがより好ましい。
【００５９】
本発明の現像剤容器は、現像剤を収納させる容器に対して、前記した本発明の現像剤を収納させたものである。この場合の容器としては、従来公知の各種のものを用いることができ、さらに、像担持体、及び帯電手段、現像手段並びにクリーニング手段から選ばれる少なくとも現像手段を含む手段を一体に具備し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジを用いることができる。
図５に本発明の、前記現像剤を保持したプロセスカートリッジを有する画像形成装置の概略構成を示す。
図５において、１はプロセスカートリッジ全体を示し、２は感光体、３は帯電手段、４は現像手段、５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２、帯電手段３、現像手段４及びクリーニング手段５等の構成要素のうち、少なくとも現像手段４を含む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ー等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
【００６０】
本発明の画像形成装置は、現像剤容器を搭載した画像形成装置において、その現像剤容器として、前記した本発明の現像剤容器を用いたものである。この場合の画像形成装置としては、従来公知の各種のものを用いることができる。
【００６１】
本発明の現像方法は、現像バイアスに直流電圧のみを用いた場合、交流電圧を重畳させた場合、アナログ現像、デジタル現像のいずれの現像方法において、その現像剤として、前記した現像剤を用いたものである。
【００６２】
以下に図を用いて、本発明の現像装置および画像形成装置について説明する。
図２と３は、本発明に関する装置の一例の断面図である。
ドラム状の像担持体（１）の周囲に、帯電部材（２）、像露光系（３）、現像機構（４）、転写機構（５）、クリーニング機構（６）、除電ランプ（７）が配置されていて、以下の動作で画像形成を行なう。
【００６３】
画像形成の一連のプロセスの例を、ネガ−ポジプロセスで説明を行なう。
有機光導電層を有する感光体（ＯＰＣ）に代表される像担持体（１）は、除電ランプ（７）で除電され、帯電チャージャーや帯電ローラーといった帯電部材（２）で均一にマイナスに帯電され、レーザー光学系（３）より照射されるレーザー光で潜像形成（露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる）が行なわれる。
【００６４】
レーザー光は、半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡（ポリゴン）等によって、像担持体（１）の表面を像担持体（１）の回転軸方向に走査する。
このようにして形成された潜像が、現像機構（４）にある現像剤担持体である現像スリーブ（４１）上に供給されたトナー粒子及びキャリア粒子の混合物からなる現像剤により現像され、トナー可視像が形成される。
潜像の現像時には、電圧印加機構（図示せず）から現像スリーブ（４１）に、像担持体（１）の露光部と非露光部の間にある、適当な大きさの電圧またはこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。
【００６５】
一方、転写媒体（例えば紙）（９）が、給紙機構（図示せず）から給送され、上下一対のレジストローラー（図示せず）で画像先端と同期をとって像担持体（１）と転写部材（５１）との間に給送され、トナー像が転写される。
このとき、転写部材（５１）には、転写バイアスとして、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。
その後、転写媒体（９）は像担持体（１）より分離された後、除電機構（５２）により除電され、定着装置（８）を経て出力画像として排出される。
また、像担持体上に残存するトナー粒子は、クリーニング部材（６１）にて、クリーニング機構（６）内のトナー回収室（６２）へ回収される。
回収されたトナー粒子は、トナーリサイクル手段（図示せず）により現像部および／またはトナー補給部に搬送され、再使用されても良い。
【００６６】
図３は、画像形成装置の現像装置主要部の概略構成図である。
潜像担持体である感光体ドラム（１）に対向して配設された現像機構（４）は、現像剤担持体としての現像スリーブ（４１）、現像剤収容部材（４２）、規制部材としてのドクターブレード（４３）、支持ケース（４４）等から主に構成されている。
感光体ドラム（１）側に開口を有する支持ケース（４４）には、内部にトナー（１０）を収容するトナー収容部としてのトナーホッパー（４５）が接合されている。
トナーホッパー（４５）に隣接した、トナー（１０）とキャリア粒子とからなる現像剤（１１）を収容する現像剤収容部（４６）には、トナー粒子（１０）とキャリア粒子を撹拌し、トナー粒子に摩擦／剥離電荷を付与するための、現像剤撹拌機構（４７）が設けられている。
【００６７】
トナーホッパー（４５）の内部には、図示しない駆動手段によって回動されるトナー供給手段としてのトナーアジテータ（４８）及びトナー補給機構（４９）が配設されている。トナーアジテータ（４８）及びトナー補給機構（４９）は、トナーホッパー（４５）内のトナー（１０）を現像剤収容部（４６）に向けて撹拌しながら送り出す。
感光体ドラム（１）とトナーホッパー（４５）との間の空間には、現像スリーブ（４１）が配設されている。
【００６８】
図示しない駆動手段で図の矢印方向に回転駆動される現像スリーブ（４１）は、キャリア粒子による磁気ブラシを形成するために、その内部に現像機構（４）に対して相対位置不変に配設された、磁界発生手段としての図示しない磁石を有する。
現像剤収容部材（４２）の、支持ケース（４４）に取り付けられた側と対向する側には、規制部材（ドクターブレード）（４３）が一体的に取り付けられている。
規制部材（ドクターブレード）（４３）は、その先端と現像スリーブ（４１）の外周面との間に一定の隙間を保った状態で配設されている。
【００６９】
上記構成により、トナーホッパー（４５）の内部からトナーアジテータ（４８）、トナー補給機構（４９）によって送り出されたトナー（１０）は、現像剤収容部（４６）へ運ばれ、現像剤撹拌機構（４７）で撹拌されることによって、所望の摩擦／剥離電荷が付与され、キャリア粒子と共に現像剤（１１）として、現像スリーブ（４１）に担持されて感光体ドラム（１）の外周面と対向する位置まで搬送され、トナー（１０）のみが感光体ドラム（１）上に形成された静電潜像と静電的に結合することにより、感光体ドラム（１）上にトナー像が形成される。
【００７０】
《アモルファスシリコン感光体について》
本発明に用いられる感光体としては、導電性支持体を５０〜４００℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を有するアモルファスシリコン感光体（以下、「ａ−Ｓｉ系感光体」と称する。）を用いることができる。
中でも、プラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電 によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適なものとして用いられている。
【００７１】
《層構成について》
アモルファスシリコン感光体の層構成は例えば以下のようなものである。
図４は、層構成を説明するための模式的構成図である。
図４（ａ）に示す感光体（５００）は、支持体（５０１）の上にａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層（５０２）が設けられている。
図４（ｂ）に示す感光体（５００）は、支持体（５０１）の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層（５０２）と、アモルファスシリコン系表面層（５０３）とから構成されている。
図４（ｃ）に示す感光体（５００）は、支持体（５０１）の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層（５０２）と、アモルファスシリコン系表面層（５０３）と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層（５０４）とから構成されている。
図４（ｄ）に示す感光体（５００）は、支持体（５０１）の上に、光導電層（５０２）が設けられている。該光導電層（５０２）はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電荷発生層（５０５）ならびに電荷輸送層（５０６）とからなり、その上にアモルファスシリコン系表面層（５０３）が設けられている。
【００７２】
《支持体について》
感光体の支持体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。
導電性支持体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。
また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
支持体の形状は、平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状、無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通りの画像形成装置用感光体を形成し得るように適宜決定するが、画像形成装置用感光体としての可撓性が要求される場合には、支持体としての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。しかしながら、支持体は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は１０μｍ以上とされる。
【００７３】
《注入防止層について》
本発明に用いることができるアモルファスシリコン感光体には必要に応じて導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層を設けるのが一層効果的である（図４（ｃ））。
すなわち、電荷注入阻止層は感光層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能が発揮されない、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。
電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から、好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとされるのが望ましい。
【００７４】
《光導電層について》
光導電層は必要に応じて下引き層上に形成され、光導電層（５０２）の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍ、最適には２３〜４５μｍとされるのが望ましい。
【００７５】
《電荷輸送層について》
電荷輸送層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を輸送する機能を主として奏する層である。
この電荷輸送層は、その構成要素として少なくともシリコン原子と炭素原子と弗素原子とを含み、必要であれば水素原子、酸素原子を含むａ−ＳｉＣ（Ｈ、Ｆ、Ｏ）からなり、所望の光導電特性、特に電荷保持特性，電荷発生特性および電荷輸送特性を有する。本発明においては酸素原子を含有することが特に好ましい。
電荷輸送層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果などの点から適宜所望にしたがって決定され、電荷輸送層については、好ましくは５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍ、最適には２０〜３０μｍとされるのが望ましい。
【００７６】
《電荷発生層について》
電荷発生層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を発生する機能を主として奏する層である。
この電荷発生層は、構成要素として少なくともシリコン原子を含み、実質的に炭素原子を含まず、必要であれば水素原子を含むａ−Ｓｉ：Ｈから成り、所望の光導電特性、特に電荷発生特性，電荷輸送特性を有する。
電荷発生層の層厚は、所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは０．５〜１５μｍ、より好ましくは１〜１０μｍ、最適には１〜５μｍとされる。
【００７７】
《表面層について》
本発明に用いることができるアモルファスシリコン感光体には必要に応じて、上述のようにして支持体上に形成された光導電層の上に、更に表面層を設けることができ、アモルファスシリコン系の表面層を形成することが好ましい。
この表面層は、自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性において本発明の目的を達成するために設けられる。
本発明における表面層の層厚としては、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μｍ、最適には０．１〜１μｍとされるのが望ましいものである。層厚が０．０１μｍよりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、３μｍを超えると残留電位の増加等の電子写真特性低下がみられる。
【００７８】
また、ここで定着装置は、図６に示すように、定着フィルムを回転させて定着する、いわゆるサーフ定着装置である。
以下、詳説すると、定着フィルムはエンドレスベルト状耐熱フィルムであり、該フィルムの支持回転体である駆動ローラと、従動ローラと、この両ローラ間の下方に設けたヒータ支持体に保持させて固定支持させて配設した加熱体と、に懸回張設してある。
従動ローラは定着フィルムのテンションローラを兼ね、定着フィルムは駆動ローラの図中時計回転方向の回転駆動によって、時計回転方向に向かって回転駆動される。
この回転駆動速度は、加圧ローラと定着フィルムが接する定着ニップ領域Ｌにおいて転写材と定着フィルムの速度が等しくなる速度に調節される。
【００７９】
ここで、加圧ローラはシリコンゴム等の離型性のよいゴム弾性層を有するローラであり、反時計周りに回転しつつ、前記定着ニップ領域Ｌに対して通常総圧４〜１０ｋｇの当接圧をもって圧接させてある。
また定着フィルムは、耐熱性、離型性、耐久性に優れたものが好ましく、例えば総厚１００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下の薄肉のものを使用する。例えばポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等の耐熱樹脂の単層フィルム、或いは複合層フィルム、例えば２０μｍ厚フィルムの少なくとも画像当接面側にＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）、ＰＦＡ等のフッ素樹脂に導電材を添加した離型性コート層を１０μｍ厚に施したものや、フッ素ゴム、シリコンゴム等の弾性層を施したものである。
【００８０】
図６において本実施形態の加熱体は平面基板および定着ヒータから構成されており、平面基板は、アルミナ等の高熱伝導度且つ高電気抵抗率を有する材料からなっており、定着フィルムと接触する表面には抵抗発熱体で構成した定着ヒータを長手方向に設置してある。
かかる定着ヒータは、例えばＡｇ／Ｐｄ、Ｔａ２Ｎ等の電気抵抗材料をスクリーン印刷等により線状もしくは帯状に塗工したものである。また、前記定着ヒータの両端部には、図示しない電極が形成され、この電極間に通電することで抵抗発熱体が発熱する。
さらに、前記基板の定着ヒータが具備させてある面と逆の面にはサーミスタによって構成した定着温度センサが設けられている。
定着温度センサによって検出された基板の温度情報は図示しない制御手段に送られ、かかる制御手段により定着ヒータに供給される電力量が制御され、加熱体は所定の温度に制御される。
【実施例】
【００８１】
以下、本発明を実施例及び比較例を用いて具体的に説明する。以下において、「部」は重量部を表わす。
【００８２】
トナーの製造例
（トナー製造例１）
ポリエステル樹脂                                                  １００部
キナクリドン系マゼンタ顔料                                        ３．５部
含フッ素４級アンモニウム塩                                            ４部
以上の各成分をブレンダーにて充分に混合した後、２軸式押出し機にて溶融混練し、放冷後カッターミルで粗粉砕し、ついでジェット気流式微粉砕機で微粉砕し、さらに風力分級機を用いて分級して、重量平均平均粒径６．２μｍ、真比重１．２０ｇ／ｃｍ３のトナー母粒子を得た。
更に、このトナー母粒子１００部に対して、疎水性シリカ微粒子（Ｒ９７２：日本アエロジル社製）１．０部を加え、ヘンシェルミキサーで混合して、トナーＩを得た。
【００８３】
芯材特性評価
実施例で用いるフェライトからなるキャリア芯材については、粒度分布、１ｋＯｅにおける磁気モーメント、及び絶縁破壊電圧を測定した。結果を表２に示す。
【００８４】
【表２】
2005115283.tif 000005
【００８５】
キャリアの製造例
（キャリア製造例１）
シリコーン樹脂（ＳＲ２４１１  トーレダウコーニングシリコーン社製）をキャリア芯材に対して固形分で２重量％を計量した後、有機溶剤で希釈して樹脂溶液を得た。この樹脂溶液に、アミノシランカップリング剤  Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓi（ＯＣ２Ｈ５）３を樹脂固形分に対して１１重量％添加した。
この樹脂溶液を流動床型コーティング装置を用いて、表２の芯材（1)（ＭｎＯ：５２ｍｏｌ％、表面酸化処理工程：強）の表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、１００℃の雰囲気下で約４０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、その後に焼成として２５０℃で２時間加熱して目開き６３μｍの篩で解砕し、キャリアＡを得た。
【００８６】
（キャリア製造例２）
表２の芯材（2)（ＭｎＯ：５２ｍｏｌ％、表面酸化処理工程：強）を使用する以外は製造例１と全く同様にして、キャリアＢを得た。
【００８７】
（キャリア製造例３）
表２の芯材（3)（ＭｎＯ：５２ｍｏｌ％、表面酸化処理工程：強）を使用する以外は製造例１と全く同様にして、キャリアＣを得た。
【００８８】
（キャリア製造例４）
表２の芯材（4)（ＭｎＯ：４９ｍｏｌ％、ＭｇＯ：２ｍｏｌ％、表面処理酸化工程：強）を使用する以外は製造例１と全く同様にして、キャリアＤを得た。
【００８９】
（キャリア製造例５）
表２の芯材（5)（ＭｎＯ：５２ｍｏｌ％、表面酸化処理工程：弱）を使用する以外は製造例１と全く同様にして、キャリアＥを得た。
【００９０】
（キャリア製造例６）
表２の芯材（4)（ＭｎＯ：４９ｍｏｌ％、ＭｇＯ：２ｍｏｌ％、表面処理酸化工程：強）を使用し、コート樹脂をアクリル樹脂に変更し、コーティング後の焼成を１７５℃で１時間としたこと以外は製造例１と全く同様にして、キャリアＦを得た。
【００９１】
（キャリア製造例７）
コート樹脂をグアナミン樹脂を含有するアクリル樹脂に変更したこと以外は、製造例６と全く同様にして、キャリアＧを得た。
【００９２】
（キャリア製造例８）
コート樹脂をグアナミン樹脂を含有するアクリル樹脂と、シリコーン樹脂の重量比で１対１混合系に変更したこと以外は製造例６と全く同様にして、キャリアＨを得た。
【００９３】
（キャリア製造例９）
表２の芯材（6)（ＭｎＯ：１７ｍｏｌ％、表面酸化処理工程：無）を使用する以外は製造例１と全く同様にして、キャリアＩを得た。
【００９４】
（キャリア製造例１０）
表２の芯材（7)（ＭｎＯ：６１ｍｏｌ％、表面酸化処理工程：強）を使用する以外は製造例１と全く同様にして、キャリアＪを得た。
【００９５】
実施例１
キャリアＡ（９３部）にトナーＩ（７部）を加えボールミルで１０分攪拌し、トナー濃度７ｗｔ％の現像剤Ａを作成した。こうして得た現像剤Ａについて、ボソツキ画像評価及び、キャリア付着評価を実施した。結果を表３に記す。
【００９６】
実施例２
キャリアＢの評価のため、実施例１においてキャリアＡに代わりキャリアＢを用い、同様にボソツキ画像評価及び、キャリア付着評価を実施した。結果を表３に記す。
【００９７】
実施例３
キャリアＣの評価のため、実施例１においてキャリアＡに代わりキャリアＣを用い、同様にボソツキ画像評価及び、キャリア付着評価を実施した。結果を表３に記す。
【００９８】
実施例４
キャリアＤの評価のため、実施例１においてキャリアＡに代わりキャリアＤを用い、同様にボソツキ画像評価及び、キャリア付着評価を実施した。結果を表３に記す。
【００９９】
実施例５
キャリアＥの評価のため、実施例１においてキャリアＡに代わりキャリアＥを用い、同様にボソツキ画像評価及び、キャリア付着評価を実施した。結果を表３に記す。
【０１００】
実施例６
キャリアＦの評価のため、実施例１においてキャリアＡに代わりキャリアＦを用い、同様にボソツキ画像評価及び、キャリア付着評価を実施した。結果を表３に記す。
【０１０１】
実施例７
キャリアＧの評価のため、実施例１においてキャリアＡに代わりキャリアＧを用い、同様にボソツキ画像評価及び、キャリア付着評価を実施した。結果を表３に記す。
【０１０２】
実施例８
キャリアＨの評価のため、実施例１においてキャリアＡに代わりキャリアＨを用い、同様にボソツキ画像評価及び、キャリア付着評価を実施した。結果を表３に記す。
【０１０３】
比較例１
キャリアＩの評価のため、実施例１においてキャリアＡに代わりキャリアＩを用い、同様にボソツキ画像評価及び、キャリア付着評価を実施した。結果を表３に記す。
【０１０４】
比較例２
キャリアＪの評価のため、実施例１においてキャリアＡに代わりキャリアＪを用い、同様にボソツキ画像評価及び、キャリア付着評価を実施した。結果を表３に記す。
【０１０５】
（評価）
（１）ボソツキ画像評価
二成分現像装置を搭載した一般的な画像形成装置を用い、感光体上へ描く静電潜像の書き込みはアナログ方式で行ない、以下の現像条件で現像を行なって、ハーフトーン画像を出力した。
・ＯＰＣ感光体と現像スリーブとの距離ＰＧ：０．３５ｍｍ
・現像ニップ幅：３ｍｍ
・ＯＰＣ感光体の線速：２４５ｍｍ／ｓ
・現像スリーブの線速：５１５ｍｍ／ｓ
・現像スリーブとＯＰＣ感光体間の印加電圧：直流電圧に周波数９ｋＨｚ、Ｖｐｐ９
００Ｖ交流電圧を重畳。但し、形成するハーフトーン画像濃度がほぼ０．８になる
ように直流電圧とＯＰＣ感光体の表面電位を調整。
得られたハーフトーン画像について、斑点状の濃度ムラであるボソツキ画像の発生の度合いを下記基準により評価した。結果は表３に示す。
◎：非常に良好
○：良好
△：実使用上問題なし
×：非常に悪い
（２）キャリア付着評価
二成分現像装置を搭載した一般的な画像形成装置を用い、地肌ポテンシャル（＝現像バイアス−帯電電位）が１００〜２００Ｖの範囲で現像させ、そのときの感光体上のキャリア付着を下記基準により評価した。結果は表３に示す。
◎：非常に良好
○：良好
△：実使用上問題なし
×：非常に悪い
【０１０６】
【表３】
2005115283.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明において、絶縁破壊電圧測定装置を示した図である。
【図２】本発明の画像形成装置の一例の断面図である。
【図３】本発明における画像形成装置の現像装置主要部の概略構成図である。
【図４】本発明におけるアモルファスシリコン感光体の層構成を説明するための模式的構成図である。
【図５】本発明のプロセスカートリッジを有する画像形成装置の該略図である。
【図６】本発明において、定着フィルムを回転させて定着する、いわゆるサーフ定着装置を示した図である。
【符号の説明】
【０１０８】
（図１）
ａ  スリーブ
ｂ  ドクター電極
ｃ  キャリア
ｄ  電源
ｅ  電流計
（図２及び図３）
１  像担持体（感光体ドラム）
２  帯電部材
３  像露光系
４  現像機構
５  転写機構
６  クリーニング機構
７  除電ランプ
８  定着装置
９  転写媒体
１０  トナー粒子
１１  現像剤
４１  現像スリーブ
４２  現像剤収容部材
４３  ドクターブレード
４４  支持ケース
４５  トナーホッパー
４６  現像剤収容部
４７  現像剤撹拌機構
４８  アジテータ
４９  トナー補給機構
５１  転写部材
５２  除電ブラシ
６１  クリーニング部材
６２  トナー回収室
（図４）
５００  感光体
５０１  支持体
５０２  光導電層
５０３  アモルファスシリコン系表面層
５０４  アモルファスシリコン系電荷注入阻止層
５０５  電荷発生層
５０６  電荷輸送層
【図１】
2005115283.tif 000007
【図２】
2005115283.tif 000008
【図３】
2005115283.tif 000009
【図４】
2005115283.tif 000010
【図５】
2005115283.tif 000011
【図６】
2005115283.tif 000012