(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ2 Ｏ3 を含有する酸化鉄を還元雰囲気で焼成する方法によって得られる、Ｆｅ2 Ｏ3 およびＦｅ3 Ｏ4 を酸化鉄成分として含有する磁性粒子であって、Ｘ線回折法により得られるＦｅ2 Ｏ3 結晶の最強回折ピーク面積をＳｈ、Ｆｅ3 Ｏ4 結晶の最強回折ピーク面積をＳｍとするとき、これらの面積比（Ｓｈ／Ｓｍ）の値が０．０１〜１．０の範囲にある磁性粒子の表面を樹脂被覆してなり、その体積平均粒径が１０〜１００μｍの範囲にあるキャリアと、トナーとからなる静電荷像現像剤を用い、
複数の磁極を有する円柱状のマグネットロールの周囲を回転可能に設けられた非磁性材料からなる現像スリーブを備え、前記静電荷像現像剤が充填された現像器を使用し、
前記現像スリーブによる単位面積当たりのキャリア搬送量が０．００５〜０．５０ｃｍ3 ／ｃｍ2 、
感光体の線速度Ｖｐと前記現像スリーブの線速度Ｖｓとの比（Ｖｐ／Ｖｓ）が１．０〜２．５
となる条件で前記現像器を作動させて、静電荷像現像剤により形成される磁気ブラシを、静電荷像が形成された感光体の表面に接触させることにより、当該静電荷像を顕在化させる現像工程を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
キャリアが、ヘマタイトを含有する酸化鉄粉末を還元雰囲気下で焼成することによってＦｅ3 Ｏ4 結晶を成長処理させて得られる磁性粒子の表面を樹脂被覆してなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
複数の磁極を有する円柱状のマグネットロールの周囲を回転可能に設けられた非磁性材料からなる現像スリーブを備え、
Ｆｅ2 Ｏ3 を含有する酸化鉄を還元雰囲気で焼成する方法によって得られる、Ｆｅ2 Ｏ3 およびＦｅ3 Ｏ4 を酸化鉄成分として含有する磁性粒子であって、Ｘ線回折法により得られるＦｅ2 Ｏ3 結晶の最強回折ピーク面積をＳｈ、Ｆｅ3 Ｏ4 結晶の最強回折ピーク面積をＳｍとするとき、これらの面積比（Ｓｈ／Ｓｍ）の値が０．０１〜１．０の範囲にある磁性粒子の表面を樹脂被覆してなり、その体積平均粒径が１０〜１００μｍの範囲にあるキャリアと、トナーとからなる静電荷像現像剤が充填され、
前記現像スリーブによる単位面積当たりのキャリア搬送量が０．００５〜０．５０ｃｍ3 ／ｃｍ2 、
感光体の線速度Ｖｐと前記現像スリーブの線速度Ｖｓとの比（Ｖｐ／Ｖｓ）が１．０〜２．５
となる条件で作動され、静電荷像現像剤により形成される磁気ブラシを、静電荷像が形成された感光体の表面に接触させることにより、当該静電荷像を顕在化させる現像器を有してなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
キャリアが、ヘマタイトを含有する酸化鉄粉末を還元雰囲気下で焼成することによってＦｅ3 Ｏ4 結晶を成長処理させて得られる磁性粒子の表面を樹脂被覆してなることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電写真法、静電印刷法などにおいて静電荷像を現像する画像形成方法および画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、静電荷像の現像方法の一例として、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤により磁気ブラシを形成させ、これを感光体の表面に接触させることにより、当該表面に形成された静電荷像を顕在化させる現像方法が利用されている。このような現像方法によれば、必要とする量のトナーを感光体の表面の静電荷像に確実に付着させることができるので、現像安定性に優れ、高品位な画像を得ることができる。
【０００３】
このような二成分現像剤を構成するキャリアとしては、鉄粉やフェライトなどの磁性粒子を芯材粒子とし、その表面に適宜の樹脂による被覆樹脂層を形成してなる樹脂被覆キャリアが知られている。このような樹脂被覆キャリアによれば、被覆樹脂層により、好適な帯電性を発揮させることができると共に、トナースペントの発生を有効に防止することができる。
【０００４】
しかしながら、上記のような現像方法では、感光体の表面に磁気ブラシを接触させるため、感光体の表面に擦過傷を発生させたり、感光層を減耗させたりする。その結果、電位の乱れが発生して、感光体の性能が低下し、良好な画像を形成することができないという問題を生じる。そして、このような問題は、現在主流の感光体である有機感光体（ＯＰＣ）において顕著に現れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、感光体の表面の擦過傷の発生や感光層の減耗を抑制し、長期にわたって安定した可視画像を得ることができる画像形成方法および画像形成装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、現像剤の有する所期の性能を長期にわたって維持することができる画像形成方法および画像形成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成方法は、Ｆｅ2 Ｏ3 を含有する酸化鉄を還元雰囲気で焼成する方法によって得られる、Ｆｅ2 Ｏ3 およびＦｅ3 Ｏ4 を酸化鉄成分として含有する磁性粒子であって、Ｘ線回折法により得られるＦｅ2 Ｏ3 結晶の最強回折ピーク面積をＳｈ、Ｆｅ3 Ｏ4 結晶の最強回折ピーク面積をＳｍとするとき、これらの面積比（Ｓｈ／Ｓｍ）の値が０．０１〜１．０の範囲にある磁性粒子の表面を樹脂被覆してなり、その体積平均粒径が１０〜１００μｍの範囲にあるキャリアと、トナーとからなる静電荷像現像剤を用い、
複数の磁極を有する円柱状のマグネットロールの周囲を回転可能に設けられた非磁性材料からなる現像スリーブを備え、前記静電荷像現像剤が充填された現像器を使用し、
前記現像スリーブによる単位面積当たりのキャリア搬送量が０．００５〜０．５０ｃｍ3 ／ｃｍ2 、
感光体の線速度Ｖｐと前記現像スリーブの線速度Ｖｓとの比（Ｖｐ／Ｖｓ）が１．０〜２．５
となる条件で前記現像器を作動させて、静電荷像現像剤により形成される磁気ブラシを、静電荷像が形成された感光体の表面に接触させることにより、当該静電荷像を顕在化させる現像工程を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の画像形成方法は、キャリアが、ヘマタイトを含有する酸化鉄粉末を還元雰囲気下で焼成することによってＦｅ3 Ｏ4 結晶を成長処理させて得られる磁性粒子の表面を樹脂被覆してなることが好ましい。
【０００８】
また、本発明の画像形成装置は、複数の磁極を有する円柱状のマグネットロールの周囲を回転可能に設けられた非磁性材料からなる現像スリーブを備え、
Ｆｅ2 Ｏ3 を含有する酸化鉄を還元雰囲気で焼成する方法によって得られる、Ｆｅ2 Ｏ3 およびＦｅ3 Ｏ4 を酸化鉄成分として含有する磁性粒子であって、Ｘ線回折法により得られるＦｅ2 Ｏ3 結晶の最強回折ピーク面積をＳｈ、Ｆｅ3 Ｏ4 結晶の最強回折ピーク面積をＳｍとするとき、これらの面積比（Ｓｈ／Ｓｍ）の値が０．０１〜１．０の範囲にある磁性粒子の表面を樹脂被覆してなり、その体積平均粒径が１０〜１００μｍの範囲にあるキャリアと、トナーとからなる静電荷像現像剤が充填され、
前記現像スリーブによる単位面積当たりのキャリア搬送量が０．００５〜０．５０ｃｍ3 ／ｃｍ2 、
感光体の線速度Ｖｐと前記現像スリーブの線速度Ｖｓとの比（Ｖｐ／Ｖｓ）が１．０〜２．５
となる条件で作動され、静電荷像現像剤により形成される磁気ブラシを、静電荷像が形成された感光体の表面に接触させることにより、当該静電荷像を顕在化させる現像器を有してなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の画像形成装置は、キャリアが、ヘマタイトを含有する酸化鉄粉末を還元雰囲気下で焼成することによってＦｅ3 Ｏ4 結晶を成長処理させて得られる磁性粒子の表面を樹脂被覆してなることが好ましい。
【００１０】
【作用】
本発明で用いられるキャリアにおいては、磁化の適正化を図ることができると共に、結晶格子を緻密に配列させた状態とすることができるため、キャリア粒子間の磁化のバラツキを抑制することができる。
従って、当該キャリアにより構成される現像剤を画像形成に供することにより、キャリア付着を有効に防止することができると共に、感光体の表面に対する機械的なストレス、すなわち磁気ブラシの擦過力を低減させることができるため、感光体の表面の擦過傷の発生および感光層の減耗が抑制され、この結果、長期にわたって安定した可視画像を得ることができる。
【００１１】
本発明の画像形成方法および画像形成装置によれば、安定した可視画像を長期にわたって形成することができる。
また、現像条件を調整することにより、現像ニップ部において現像剤に加わる機械的ストレスを低減させることができるため、現像剤の有する所期の性能を長期にわたって維持することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
＜キャリア＞
本発明のキャリアは、Ｆｅ2 Ｏ3 およびＦｅ3 Ｏ4 を酸化鉄成分として含有する磁性粒子により構成される。
本発明のキャリアを構成する磁性粒子について、Ｘ線回折法によりＦｅ2 Ｏ3 の最強回折ピーク面積（Ｓｈ）およびＦｅ3 Ｏ4 の最強回折ピーク面積（Ｓｍ）を測定したとき、その比（Ｓｈ／Ｓｍ）は０．０１〜１．０とされ、好ましくは０．０５〜０．５とされる。
最強回折ピーク面積比（Ｓｈ／Ｓｍ）が０．０１よりも小さい場合には、Ｆｅ3 Ｏ4 結晶の成長が進みすぎて結晶格子の緻密な配列が壊れてしまうため、過剰な磁化を有する磁性粒子が混在するようになり、この結果、感光体表面の擦過傷の発生や感光層の減耗の原因となる。
一方、最強回折ピーク面積比（Ｓｈ／Ｓｍ）が１．０よりも大きい場合には、現像剤用のキャリアとして、磁化が不十分な磁性粒子が混在するようになるため、感光体へのキャリア付着が発生し、感光体表面に傷を発生させる原因となる。
【００１３】
ここで、「Ｆｅ2 Ｏ3 結晶の最強回折ピーク面積」とは、Ｘ線回折角が３３．０〜３４．０ｄｅｇの範囲内にピークトップがある回折ピークにおいて、ピークトップへ至る立ち上がり曲線、ピークトップからの立ち下がり曲線およびベースラインにより区画された面積をいう。
また、「Ｆｅ3 Ｏ4 結晶の最強回折ピーク面積」とは、Ｘ線回折角が３５．０〜３６．０ｄｅｇの範囲内にピークトップがある回折ピークにおいて、ピークトップへ至る立ち上がり曲線、ピークトップからの立ち下がり曲線およびベースラインにより区画された面積をいう。
なお、Ｘ線回折曲線の測定は、Ｘ線回折装置「ＪＤＸ−８２００」（日本電子社製）を用い、下記に示す条件で行った。
【００１４】
（Ｘ線回折装置の測定条件）
Ｘ線管球：Ｃｕ
電圧：４０ｋＶ
電流：１００ｍＡ
スタート角度：５ｄｅｇ
ストップ角度：５０ｄｅｇ
ステップ角度：０．０５ｄｅｇ
各ステップでの測定時間：２ｓｅｃ
【００１５】
本発明のキャリアを構成する磁性粒子は、以下の方法により調製することができる。
▲１▼Ｆｅ2 Ｏ3 を含有する酸化鉄とＦｅ3 Ｏ4 を含有する酸化鉄とを混合して、当該混合物を焼成する方法。
▲２▼Ｆｅ3 Ｏ4 を含有する酸化鉄を酸化雰囲気下で焼成する方法。
▲３▼Ｆｅ2 Ｏ3 を含有する酸化鉄を還元雰囲気下で焼成する方法。
これらのうち、最強回折ピーク面積比（Ｓｈ／Ｓｍ）の安定した調整を行うことができるという観点から、上記▲３▼の方法を利用することが好ましい。
【００１６】
上記▲３▼の方法において、還元雰囲気下で焼成処理を行うことにより、酸化鉄に含有されるＦｅ2 Ｏ3 結晶の一部が還元されてマグネタイト相に変化し、強磁性を示すようになる。
かかる焼成処理に付される酸化鉄の具体例としては、ヘマタイト、ウスタイトなどを含有する酸化鉄が挙げられ、ヘマタイトを含有する酸化鉄を用いることが好ましい。
また、還元剤としては水素ガス、エチレンガス、黒鉛、カーボンブラック、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂などを使用することができる。
【００１７】
上記のようなヘマタイトを含有する酸化鉄を還元雰囲気下で焼成処理を行い、Ｆｅ3 Ｏ4 結晶を成長処理させたものよりなる磁性粒子によれば、キャリア粒子間における磁化のバラツキが極めて少なくなり、キャリア付着の防止効果と、感光体表面における擦過傷の発生防止および感光層の減耗の抑制という効果とを、高いレベルで両立させることができる。
【００１８】
本発明のキャリアは、上記の磁性粒子を芯材粒子としてその表面に被覆樹脂層が形成されて構成される。
【００１９】
本発明のキャリアを構成する被覆樹脂としては、公知の被覆用樹脂を使用することができる。具体的には、例えばスチレン系樹脂およびその誘導体、（メタ）アクリレート樹脂およびその誘導体、スチレン−（メタ）アクリレート共重合樹脂、シリコーン樹脂およびその変性体、フッ素樹脂、ビニル系およびビニリデン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、アミノ樹脂、などが挙げられる。これらのうち、オレフィン系樹脂を用いることが特に好ましい。
【００２０】
また、磁性粒子の樹脂被覆量としては、キャリア全体に対して０．５〜１０重量％の範囲内であることが好ましい。
この割合が過小の場合には、被覆樹脂層の膜厚が過小となるために磁性体粒子の表面の一部が露出した状態となる結果、当該被覆樹脂による安定した帯電性能を得ることができず、一方、この割合が過大の場合には、被覆樹脂層の膜厚が過大となるために被覆樹脂層が剥離する現象が生じ易くなる。
【００２１】
磁性粒子に被覆樹脂層を形成する方法としては、特に限定されるものではなく、公知の樹脂被覆方法を適用することができる。具体的には、例えば▲１▼被覆用樹脂を適当な溶剤に溶かし得られる樹脂溶液を、磁性粒子の表面に塗布する方法、▲２▼磁性粒子の表面に被覆用樹脂粉末を静電的に付着させ、さらに樹脂材料の融点近傍またはそれ以上に加熱しながら機械的に固定化する方法、▲３▼磁性粒子表面で被覆用樹脂のモノマーを重合成長させ被覆する表面重合被覆法（特開昭６０−１０６８０８号公報参照）などを適用することができる。
また、これらの方法のうち２種以上を併用して、被覆樹脂層を形成することもできる。
【００２２】
本発明のキャリアは、１ｋＯｅの磁場における磁化の強さが１０〜９０ｅｍｕ／ｇであることが好ましい。磁化の強さが１０ｅｍｕ／ｇよりも小さい場合には、現像スリーブによるキャリアの束縛力が不十分になるため、感光体の表面にキャリアが付着しやすく、感光体の表面に傷を発生させる原因となり易い。一方、磁化の強さが９０ｅｍｕ／ｇよりも大きい場合には、感光体に接触する磁気ブラシが硬くなり過ぎるため、感光層の減耗量が大きくなるおそれがある。
【００２３】
本発明のキャリアは、体積基準の平均粒子径が１０〜１００μｍとされ、好ましくは４０〜８０μｍとされる。
体積基準の平均粒子径が１０μｍよりも小さい場合には、当該キャリアが感光体の表面に付着し易くなり、感光体の表面に傷を発生させる原因となる。一方、体積基準の平均粒子径が１００μｍよりも大きい場合には、感光体の表面に対する擦過力が大きくなり、感光体の表面の擦過傷の発生防止および感光層の減耗の抑制という本発明の目的を達成することができない。
キャリアの体積基準の平均粒子径は、湿式分散器を備えてなるレーザー回折式粒度分布測定装置「ＨＥＬＯＳ」（シンパテック社製）により測定された値である。
【００２４】
＜トナー＞
本発明のキャリアは、適宜のトナーと混合されて二成分現像剤（本発明の現像剤）が構成される。ここに、トナーは、特に限定されるものではないが、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有してなる着色粒子により構成されるものが用いられ、特に無機微粉末などがトナー粉末に添加混合されたものが好ましい。
【００２５】
トナーの結着樹脂は、特に限定されるものではないが、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂などの公知の樹脂を用いることができる。
【００２６】
トナーに用いられる着色剤としては、例えば黒トナーのためにはカーボンブラック、ニグロシン染料などが使用され、イエロー、マゼンタ、シアントナーに必要な顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８−３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７−１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４などを好適に用いることができる。
【００２７】
トナーの粒子には、さらに必要に応じて離型剤、荷電制御剤、流動化剤、磁性体、滑剤、クリーニング助剤、その他の添加剤を含有させることもでき、構成される材料には公知のものを用いることができる。
【００２８】
トナーの製造方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を用いることができる。具体的には、例えばトナーの構成材料を混合し、溶融、混練して冷却した後、粉砕および分級を行って所要のトナーを得る粉砕法、また乳化重合や懸濁重合などを利用してトナーを得る重合法などが利用することができる。また、いずれの方法においても、トナー粉末に、無機微粉末（外添剤）を添加混合する工程を追加することもできる。
【００２９】
＜現像剤＞
本発明の現像剤は、本発明のキャリアとトナーを混合して調製される。本発明のキャリアとトナーとを混合するに際しては、従来より公知の混合機を用いることができるが、混合される際に、本発明のキャリアおよびトナーに加わるストレスが小さい混合機、例えばへンシェルミキサーなどの高速攪拌型よりもＶ型混合機、Ｗコーン混合機、ロッキングミキサーなどの自転型の混合機を使用することが好ましい。
また、本発明のキャリアとトナーとの混合比率は、現像剤全体の重量に対し、トナー重量が２．０〜２０．０重量％の範囲にあることが好ましい。
【００３０】
＜画像形成方法および画像形成装置（現像システム）＞
図１は、本発明の画像形成装置の構成例を示す説明図である。
同図において、１０は現像器、１１は現像スリーブ、１２はマグネットロール、１３はトナー補給口１４が設けられてなるハウジング、１５，１６は、矢印方向に回転自在に設けられた攪拌部材、１７は供給ローラ、１８は穂立ち高さ規制部材、２０は有機感光体である。
【００３１】
現像スリーブ１１は、矢印で示す反時計方向に回転する。現像スリーブ１１の構成材料としては、例えばアルミニウム、ステンレスなどの非磁性材料を挙げることができる。また、現像剤の搬送を長期にわたり安定的に実行させるために、当該現像スリーブ１１の表面は、溶射処理、サンドブラスト処理、溝付け処理などの粗面化処理が施されていることが好ましい。
【００３２】
マグネットロール１２は、複数の磁極を備えた円柱状の磁石体からなり、現像スリーブ１１の内部に固定されている。
このマグネットロール１２を構成する磁極は、現像剤の搬送性の安定化を図るという観点から、現像スリーブ１１の回転軸から有機感光体２０の表面に下ろした垂直平面を基準面としたとき、現像スリーブ１１の回転軸を中心に＋１５〜−１５ｄｅｇの範囲内に少なくとも１つの磁極が存在することが好ましい。
また、マグネットロール１２を構成する磁極の磁力は、現像スリーブ１１の表面において５００〜１２００ガウスであることが好ましく、更に好ましくは７００〜１０００ガウスとされる。なお、現像スリーブ１１の表面における磁力はガウスメーターにより求めることができる。
【００３３】
有機感光体２０は、矢印に示す時計方向に回転する。有機感光体２０の表面は、現像領域Ｐに対して上流側に設けられた帯電極（図示省略）によって一定の電位に帯電され、次いで、露光されることにより、現像されるべき静電荷像が形成される。なお、本発明の画像形成方法は、現像領域Ｐにおいて、感光体の表面に磁気ブラシを接触させることにより静電荷像を顕在化させる方法である。そのため、現像領域Ｐにおける磁気ブラシの穂の高さが、現像スリーブ１１と有機感光体２０との最小間隙（Ｄsd）よりも大きいことが必要である。ここで、磁気ブラシの穂の高さは０．５〜５．０ｍｍの範囲にあることが好ましく、また、前記最小間隙（Ｄsd）は０．３〜１．５ｍｍの範囲にあることが好ましい。なお、磁気ブラシの穂の高さは、現像器１０を装置内から取り出し、現像領域Ｐにあたる部分での磁気ブラシを実体顕微鏡を用いて観察し、その平均高さを計測することにより求めることができる。
【００３４】
ハウジング１３内には、本発明の現像剤が充填されており、この現像剤は、攪拌部材１５および１６によって攪拌混合され、供給ローラ１７によって現像スリーブ１１の外周面に運ばれた後、現像スリーブ１１の外周面に付着されて磁気ブラシを形成する。そして、現像スリーブ１１の外周面に付着された現像剤の層は、穂立ち高さ規制部材１８によって厚みが規制され、必要な現像剤量に制限される。次いで、厚みが規制された現像剤の層は現像領域Ｐまで搬送され、現像領域Ｐにおいて、現像スリーブ１１と有機感光体２０との間に印加された現像バイアス電位によって現像が行われる。
【００３５】
現像スリーブ１１と有機感光体２０との間に印加する現像バイアスとしては、有機感光体２０の表面に形成された静電荷像と同じ極性のＤＣ電圧であることが好ましいが、必要に応じて、静電荷像の最大電位と最小電位の間で交互電界を形成するＡＣ電圧を併せて印加してもよい。
【００３６】
本発明の画像形成方法は、本発明の静電荷像現像剤により形成される磁気ブラシを、静電荷像が形成された感光体の表面に接触させることにより、当該静電荷像を顕在化させる現像工程を有する点に特徴がある。
本発明の画像形成方法における現像工程の一例としては、複数の磁極を有する円柱状のマグネットロールの周囲を回転可能に設けられた非磁性材料からなる現像スリーブを備えた現像器を用い、当該現像スリーブの外周面上に現像剤の磁気ブラシを形成し、当該磁気ブラシを現像領域において感光体の表面に接触させることにより、当該感光体の表面に形成された静電荷像に従ってトナーを付着させて顕在化させる工程を挙げることができる。
【００３７】
本発明の画像形成方法において、現像スリーブの単位面積あたりのキャリア搬送量が０．００５〜０．５０ｃｍ3 ／ｃｍ2 であることが好ましい。
キャリア搬送量が０．００５ｃｍ3 ／ｃｍ2 よりも少ない場合には、画像形成に必要なトナー搬送量を得るために現像スリーブの線速度を高めなければならず、このことは、感光層の減耗量を増加させる原因となる。
一方、キャリア搬送量が０．５０ｃｍ3 ／ｃｍ2 を超える場合には、現像領域Ｐにおけるキャリア量が過剰となり、感光体表面に擦過傷が発生しやすくなる。
現像スリーブの単位面積あたりのキャリア搬送量〔ｃｍ3 ／ｃｍ2 〕は、以下の式に従って算出することができる。
【００３８】
【数１】
0004003324.tif 000002
【００３９】
上記の式中、「搬送されたキャリア重量」は、次のようにして求めることができる。先ず、設定した線速度で現像スリーブを回転させ、現像剤を搬送させた後、現像スリーブを停止し、現像スリーブ上の任意の位置において、一定面積の現像剤をサンプリングする。次いで、サンプリングした現像剤からトナーを除去することによって、搬送されたキャリア重量を求める。
【００４０】
「キャリア真密度ρ」は、気相置換法による圧力比較法により求めた値であり、本発明では、高精度自動体積計「ＶＭ−１００」（エステック社製）を用いて以下の条件で測定した値である。
【００４１】
（真密度ρの測定条件）
キャリアガス：ヘリウム
供給圧力：約１．０ｋｇｆ／ｃｍ2 
測定環境：２５℃、相対湿度５０％
測定回数：４回（平均値を算出）
【００４２】
また、本発明の画像形成方法において、感光体の線速度Ｖｐと現像スリーブの線速度Ｖｓとの比（Ｖｐ／Ｖｓ）が１．０〜２．５であることが好ましい。線速度比（Ｖｐ／Ｖｓ）が１．０よりも小さい場合には、十分な画像濃度を得るために現像スリーブの単位面積当たりのキャリア搬送量を増やさねばならず、これにより、感光体の表面に擦過傷を生じやすくなる。一方、線速度比（Ｖｐ／Ｖｓ）が２．５よりも大きい場合には、形成される磁気ブラシの擦過力が過剰となり、感光層の減耗量を増加させる原因となる。
【００４３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、以下において「部」は「重量部」を示す。
【００４４】
〔磁性粒子の製造〕
ヘマタイト（Ｆｅ2 Ｏ3 ）鉱を水中に添加して分散し、粉砕処理してスラリーを調製した。そして、このスラリーをスプレードライ装置により噴霧乾燥することで、焼成用原料粉体を得た。
次に焼成炉に当該焼成用原料粉体を投入し、還元雰囲気下において、１２５０℃で１時間焼成処理することにより、磁性粒子ａ１を得た。
得られた磁性粒子ａ１のＦｅ2 Ｏ3 結晶の最強回折ピーク面積ＳｈとＦｅ3 Ｏ4 結晶の最強回折ピーク面積Ｓｍとの面積比（Ｓｈ／Ｓｍ）をＸ線回折装置により求めたところ０．１５であった。
【００４５】
還元雰囲気濃度および焼成時間を適宜変更したこと以外は磁性粒子ａ１の製造方法と同様にして、磁性粒子ａ２〜ａ６および磁性粒子ｂ１〜ｂ４を得た。得られた磁性粒子ａ２〜ａ６および磁性粒子ｂ１〜ｂ４の各々について、最強回折ピーク面積比（Ｓｈ／Ｓｍ）を下記の表１に示す。
【００４６】
〔キャリアの製造〕
ポリエチレン樹脂をトルエンに加熱溶解したものに、当該ポリエチレン樹脂に対して１２．５重量％となる割合でカーボンブラックを分散させた樹脂溶液を調製し、「スピラコータ」（岡田精工社製）を用いて、当該樹脂溶液を磁性粒子ａ１の表面に塗布することによりポリエチレン樹脂被覆層を形成した。次いで、目開き１０６μｍの篩を通過させて凝集物を除去し、磁性粒子ａ１の表面がポリエチレン樹脂により被覆された本発明のキャリアＡ１を得た。このキャリアＡ１のポリエチレン樹脂被覆量は、キャリア全体に対して３．０重量％であり、本発明のキャリアＡ１の体積平均粒径は６８μｍであった。
【００４７】
磁性粒子ａ２〜ａ６および磁性粒子ｂ１〜ｂ４の各々について、キャリアＡ１の製造と同様の手順により樹脂被覆処理を行い、本発明のキャリアＡ２〜Ａ６および比較用のキャリアＢ１〜Ｂ４を製造した。なお、キャリアＢ２を得るために使用した篩の目開きは１５０μｍである。
以上のようにして得られた本発明のキャリアＡ１〜Ａ６および比較用のキャリアＢ１〜Ｂ４の各々について、ポリエチレン樹脂被覆量、体積平均粒径および１ｋＯｅにおける磁化を計測した結果を下記の表１に併せて示す。
【００４８】
【表１】
0004003324.tif 000003
【００４９】
〔トナーの製造〕
スチレン／アクリル共重合樹脂１００部と、荷電制御剤「Ｔ−７７」（オリエント化学工業社製）２部と、離型剤として低分子量ポリプロピレン「ビスコール６６０Ｐ」（三洋化成社製）３部と、着色剤としてカーボンブラック「モーガルＬ」（キャボット社製）１２部とを混合し、２軸混練機にて溶融混練を行なった。その後、冷却、粗砕工程を経て、微粉砕、風力分級を行うことにより、体積平均粒径が７．２μｍの着色粒子を得た。
次いで、この着色粒子に、疎水性酸化珪素微粒子「Ｒ８０５」（日本アエロジル社製）０．３部と、疎水性酸化チタン微粒子「Ｔ８０５」（日本アエロジル社製）０．８部と、ステアリン酸亜鉛微粒子「タイプＳ」（日本油脂社製）０．１部とをへンシェルミキサーにて外添混合し、負帯電性のトナーを得た。
【００５０】
〔現像剤の調製〕
上記のようにして得られたトナーと、現像剤中のトナー濃度が５重量％となるように、本発明のキャリアＡｌ〜Ａ６および比較用のキャリアＢ１〜Ｂ４の各々とを、それぞれＶ型混合機に投入し、２０分間混合して、本発明の負帯電現像剤Ａ１〜Ａ６および比較用の負帯電現像剤Ｂ１〜Ｂ４を調製した。
【００５１】
〔性能評価〕
以上のようにして得られた本発明の現像剤Ａ１〜Ａ６および比較用の現像剤Ｂ１〜Ｂ４の各々について、市販の電子写真複写機「Ｋｏｎｉｃａ７０５０」（コニカ（株）製）の改造機を使用し、下記の表２に示す条件の下、温度１０℃、相対湿度２０％の環境下において、黒化面積率５０％のＡ４サイズの原稿を３０，０００回にわたり連続的に複写する実写テストを行い、下記（１）および（２）の項目について評価した。
この画像形成装置において、現像器のマグネットロール（１２）には、５個所に磁極が設けられており、この磁極による磁力は、アルミニウムからなる現像スリーブ（１１）の表面において９００ガウスであった。
また、有機感光体（２０）の感光層は、電荷発生層と電荷輸送層の２層により構成され、その厚みは全体で２５μｍである。
【００５２】
【表２】
0004003324.tif 000004
【００５３】
〔評価項目〕
（１）相対反射濃度
ベタ部の相対反射濃度が１．３０および背景部の相対反射濃度が０．００の原稿を複写して形成された出力画像について、白紙に対する相対反射濃度を測定した。評価の対象は、初期と３０，０００回複写時の出力画像とし、濃度測定には反射濃度計「ＲＤ−９１８」（マクベス社製）を使用した。ベタ部については、相対反射濃度が１．３０以上となる出力画像を良好な画像、背景部については、相対反射濃度が０．００５以下となる出力画像を良好な画像であると判断した。
【００５４】
（２）感光層の総減耗量
３０，０００枚の実写試験が終了した後、評価機から有機感光体を取り出し、感光層の総減耗量をフィッシャースコープ（フィッシャー社製）により測定すると共に、感光体の表面を目視で観察することにより擦過傷の有無を確認した。なお、感光層の総減耗量は任意の３ケ所において測定された感光層の減耗量の平均値をとり、０．３０μｍ以下である場合を良好であると判断した。
以上の性能評価の結果を表３に示す。
【００５５】
【表３】
0004003324.tif 000005
【００５６】
【発明の効果】
本発明で用いられるキャリアにおいては、磁化の適正化を図ることができると共に、結晶格子を緻密に配列させた状態とすることができるため、キャリア粒子間の磁化のバラツキを抑制することができる。
【００５７】
従って、当該キャリアにより構成される現像剤によれば、キャリア付着を有効に防止することができると共に、感光体の表面に対する磁気ブラシの擦過力を低減させることができるため、感光体の表面における擦過傷の発生および感光層の減耗を抑制することができ、この結果、長期にわたって安定した可視画像を得ることができる。
【００５８】
本発明の画像形成方法および画像形成装置によれば、安定した可視画像を長期にわたって形成することができる。
また、本発明の画像形成方法において、現像条件を調整することにより、現像ニップ部において現像剤に加わる機械的ストレスを低減させることができるため、現像剤の有する所期の性能を長期にわたって維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の構成の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  現像器
１１  現像スリーブ
１２  マグネットロール
１３  ハウジング
１４  トナー補給口
１５  攪拌部材
１６  攪拌部材
１７  供給ローラ
１８  穂立ち高さ規制部材
２０  有機感光体
【図１】
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