(57)【要約】【課題】タッチダウン現像方式での画像形成におけるトナー飛翔の不良に起因した画質低下を抑制する。【解決手段】画像形成装置が、像担持体と、現像部と、現像剤補給部とを備える。現像部は、収容部と、排出部と、磁性担持体と、トナー担持体とを含む。収容部は、初期において第１トナー及び第１キャリアを含む第１現像剤を収容する。現像剤補給部は、第２トナー及び第２キャリアを含む第２現像剤を現像部の収容部へ補給する。磁性担持体及びトナー担持体はそれぞれ、磁性担持体に担持された現像剤がトナー担持体に接触した状態で回動する。トナー担持体に担持されたトナーが像担持体に向かって飛翔して像担持体の静電潜像を現像する。第１キャリアの円形度は０．９７未満である。第２キャリアの円形度は０．９７以上である。第１キャリアの飽和磁化は６０ｅｍｕ／ｇ以上である。第２キャリアの飽和磁化は６０ｅｍｕ／ｇ以下である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持可能な像担持体と、
前記静電潜像を現像剤で現像する現像部と、
を備え、
前記現像部は、
初期において第１トナー及び第１キャリアを含む第１現像剤を収容する収容部と、
前記収容部にある現像剤を排出するように構成される排出部と、
前記収容部から現像剤を受け取って担持する磁性担持体と、
表層部に樹脂層を有し、前記磁性担持体から前記現像剤中のトナーを受け取って担持するトナー担持体と、
を含み、
第２トナー及び第２キャリアを含む第２現像剤を前記現像部の前記収容部へ補給するように構成される現像剤補給部をさらに備え、
前記磁性担持体及び前記トナー担持体はそれぞれ、前記磁性担持体に担持された前記現像剤が前記トナー担持体に接触した状態で回動するように構成され、
前記トナー担持体及び前記像担持体は、前記トナー担持体に担持された前記トナーが前記像担持体に向かって飛翔して前記静電潜像を現像するように構成され、
前記第１キャリアの円形度は０．９７未満であり、
前記第２キャリアの円形度は０．９７以上であり、
前記第１キャリアの飽和磁化は６０ｅｍｕ／ｇ以上であり、
前記第２キャリアの飽和磁化は６０ｅｍｕ／ｇ以下である、画像形成装置。
【請求項２】
前記第１キャリアの前記円形度と前記第２キャリアの前記円形度との差は０．０２以上０．１０未満である、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１キャリアの前記飽和磁化と前記第２キャリアの前記飽和磁化との差は１０ｅｍｕ／ｇ以上５０ｅｍｕ／ｇ未満である、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１キャリア及び前記第２キャリアはそれぞれ、キャリアコアと、前記キャリアコアの表面を覆うコート層とを備えるキャリア粒子を、複数含み、
前記コート層は実質的に樹脂から構成され、
前記第１キャリアにおいて前記コート層を構成する前記樹脂の量は、前記キャリアコア１００質量部に対して２０質量部以上６０質量部以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
像担持体の表面に静電潜像を形成することと、
現像部内の第１現像剤で前記静電潜像を現像する第１現像と、
前記第１現像の開始後、前記現像部内の現像剤の排出と前記現像部内への第２現像剤の補給とを行いつつ、前記現像部内の現像剤で前記静電潜像を現像する第２現像と、
を含み、
前記第１現像及び前記第２現像ではそれぞれ、
前記現像部内の現像剤を磁性担持体に供給して、前記現像剤を前記磁性担持体の表面に担持させることと、
表層部に樹脂層を有するトナー担持体の表面を、前記磁性担持体の表面に担持された前記現像剤で擦りながら、前記現像剤のうちトナーを前記トナー担持体の表面に移動させてトナー層を形成することと、
前記トナー担持体の表面に形成された前記トナー層中の前記トナーを、前記像担持体に向けて飛翔させて、前記静電潜像を現像することと、
を経て前記静電潜像を現像し、
前記第１現像剤は、第１トナー及び第１キャリアを含み、
前記第２現像剤は、第２トナー及び第２キャリアを含み、
前記第１キャリアの円形度は０．９７未満であり、
前記第２キャリアの円形度は０．９７以上であり、
前記第１キャリアの飽和磁化は６０ｅｍｕ／ｇ以上であり、
前記第２キャリアの飽和磁化は６０ｅｍｕ／ｇ以下である、画像形成方法。
【請求項６】
現像ジョブ完了後、かつ、次の現像ジョブの開始前に、前記トナー担持体の表面に残っているトナーを除去し、前記磁性担持体に担持された前記第１キャリアで前記トナー担持体の表面を研磨することをさらに含む、請求項５に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関し、特にタッチダウン現像方式の画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、タッチダウン現像方式の画像形成装置が開示されている。タッチダウン現像方式の画像形成装置は、像担持体と、磁性担持体と、トナー担持体とを備える。この種の画像形成装置は、例えば下記のような手順で、像担持体の表面に形成された静電潜像を現像する。まず、トナー及びキャリアを含む現像剤（２成分現像剤）を、磁性担持体の表面に担持させる。続けて、磁性担持体の表面に担持された現像剤のうちトナーをトナー担持体に移動させて、トナー担持体の表面にトナー層を形成する。続けて、トナー担持体の表面に形成されたトナー層中のトナーを、像担持体に向けて飛翔させて、静電潜像を現像する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８５７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、タッチダウン現像方式の画像形成装置では、トナー担持体から像担持体へのトナー飛翔の不良（ひいては、現像スリーブ上のトナー残留）に起因して、現像履歴に基づくゴースト（画像欠陥）が発生し易い。また、現像スリーブ上にトナーが長時間残留すると、周辺部材（より具体的には、ブレード等）との摩擦によりトナーが過剰に帯電（チャージアップ）し易くなる。トナーの過剰帯電は、画質低下の原因となり得る。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、タッチダウン現像方式での画像形成におけるトナー飛翔の不良に起因した画質低下を抑制することができる画像形成装置及び画像形成方法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】
【０００６】
本発明に係る画像形成装置は、静電潜像を担持可能な像担持体と、前記静電潜像を現像剤で現像する現像部と、現像剤補給部とを備える。前記現像部は、収容部と、排出部と、磁性担持体と、トナー担持体とを含む。前記収容部は、初期において第１トナー及び第１キャリアを含む第１現像剤を収容する。前記排出部は、前記収容部にある現像剤を排出するように構成される。前記磁性担持体は、前記収容部から現像剤を受け取って担持する。前記トナー担持体は、表層部に樹脂層を有し、前記磁性担持体から前記現像剤中のトナーを受け取って担持する。前記現像剤補給部は、第２トナー及び第２キャリアを含む第２現像剤を前記現像部の前記収容部へ補給するように構成される。前記磁性担持体及び前記トナー担持体はそれぞれ、前記磁性担持体に担持された前記現像剤が前記トナー担持体に接触した状態で回動するように構成される。前記トナー担持体及び前記像担持体は、前記トナー担持体に担持された前記トナーが前記像担持体に向かって飛翔して前記静電潜像を現像するように構成される。前記第１キャリアの円形度は０．９７未満である。前記第２キャリアの円形度は０．９７以上である。前記第１キャリアの飽和磁化は６０ｅｍｕ／ｇ以上である。前記第２キャリアの飽和磁化は６０ｅｍｕ／ｇ以下である。
【０００７】
本発明に係る画像形成方法は、静電潜像の形成と、第１現像と、第２現像とを含む。前記静電潜像の形成では、像担持体の表面に静電潜像を形成する。前記第１現像では、現像部内の第１現像剤で前記静電潜像を現像する。前記第２現像では、前記第１現像の開始後、前記現像部内の現像剤の排出と前記現像部内への第２現像剤の補給とを行いつつ、前記現像部内の現像剤で前記静電潜像を現像する。前記第１現像及び前記第２現像ではそれぞれ、磁気ブラシの形成と、トナー層の形成と、トナー飛翔とを経て前記静電潜像を現像する。前記磁気ブラシの形成では、前記現像部内の現像剤を磁性担持体に供給して、前記現像剤を前記磁性担持体の表面に担持させる。前記トナー層の形成では、表層部に樹脂層を有するトナー担持体の表面を、前記磁性担持体の表面に担持された前記現像剤で擦りながら、前記現像剤のうちトナーを前記トナー担持体の表面に移動させてトナー層を形成する。前記トナー飛翔では、前記トナー担持体の表面に形成された前記トナー層中の前記トナーを、前記像担持体に向けて飛翔させて、前記静電潜像を現像する。前記第１現像剤は、第１トナー及び第１キャリアを含み、前記第２現像剤は、第２トナー及び第２キャリアを含む。前記第１キャリアの円形度は０．９７未満であり、前記第２キャリアの円形度は０．９７以上である。前記第１キャリアの飽和磁化は６０ｅｍｕ／ｇ以上であり、前記第２キャリアの飽和磁化は６０ｅｍｕ／ｇ以下である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、タッチダウン現像方式での画像形成におけるトナー飛翔の不良に起因した画質低下を抑制することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の現像部を示す図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態について説明する。なお、粉体（より具体的には、トナー母粒子、外添剤、トナー、又はキャリア等）に関する評価結果（形状又は物性などを示す値）は、何ら規定していなければ、相当数の粒子について測定した値の個数平均である。
【００１１】
粉体の個数平均粒子径は、何ら規定していなければ、顕微鏡を用いて測定された１次粒子の円相当径（粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径）の個数平均値である。また、粉体の体積中位径（Ｄ50）の測定値は、何ら規定していなければ、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（株式会社堀場製作所製「ＬＡ−７５０」）を用いて測定した値である。
【００１２】
以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。また、アクリル及びメタクリルを包括的に「（メタ）アクリル」と総称する場合がある。
【００１３】
本実施形態に係る画像形成装置は、タッチダウン現像方式の画像形成装置である。以下、図１〜図３を参照して、タッチダウン現像方式の画像形成装置の一例（画像形成装置１００）について説明する。
【００１４】
画像形成装置１００は、タンデム方式の電子写真装置である。図１に示すように、画像形成装置１００は、現像装置１１ａ〜１１ｄと、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄと、転写装置１０と、定着装置１７と、クリーニング装置１８とを備える。転写装置１０は、転写ベルト１３と、駆動ローラー１４ａと、従動ローラー１４ｂと、テンションローラー１４ｃと、１次転写ローラー１５ａ〜１５ｄと、２次転写ローラー１６とを備える。転写ベルト１３は、駆動ローラー１４ａ、従動ローラー１４ｂ、及びテンションローラー１４ｃに張架されている。転写ベルト１３は、駆動ローラー１４ａにより駆動されて、図１中の矢印で示される方向に回転する。クリーニング装置１８は、転写ベルト１３上に残留するトナーを除去する。画像形成装置１００を用いて画像を形成する場合には、トナー及びキャリア（詳しくは、磁性キャリア）を含む現像剤を、現像装置１１ａ〜１１ｄの各々にセットする。なお、図示していないが、画像形成装置１００は、各種センサーの出力に基づいて、画像形成装置１００の動作を制御する制御部（例えば、ＣＰＵ、メモリー、及びプログラム）と、ユーザーが画像形成装置１００に指示を与えるための入力部（例えば、キーボード、マウス、スイッチ、及びタッチパネルの少なくとも１つ）と、画像形成装置１００が無線又は有線で他の装置と通信するための通信装置とを備える。
【００１５】
画像形成装置１００は、画像データに基づいて感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの各々の表層部（感光体層）に静電潜像を形成する。次に、形成された静電潜像を、現像装置１１ａ〜１１ｄの各々にセットされた現像剤（トナー及びキャリア）を用いて現像する。現像装置１１ａ〜１１ｄはそれぞれ、図２及び図３に示される構成を有する。以下、区別する必要がない場合（共通の性質などについて述べる場合）には、現像装置１１ａ〜１１ｄの各々を現像装置１１と記載し、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの各々を感光体ドラム１２と記載する。図２は、現像装置１１の内部構成を示す断面図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【００１６】
図２及び図３に示すように、現像装置１１は、現像ローラー１１１と、磁気ローラー１１２と、第１攪拌シャフト１１３と、第２攪拌シャフト１１４とを備える。また、現像装置１１は、搬送部Ｒ１と、収容部Ｒ２及びＲ３とを有する。搬送部Ｒ１は、現像ローラー１１１及び磁気ローラー１１２を収容する。現像ローラー１１１は、感光体ドラム１２の近傍に配置される。現像ローラー１１１と感光体ドラム１２との間には、トナーが飛翔し得る程度の隙間が設けられる。また、収容部Ｒ２は第１攪拌シャフト１１３を収容し、収容部Ｒ３は第２攪拌シャフト１１４を収容する。
【００１７】
現像ローラー１１１は、表層部に樹脂層を有し、内部に磁石を有する。詳しくは、現像ローラー１１１は、例えば、マグネットロールと、現像スリーブとを備える。そして、現像スリーブの表面が樹脂層で覆われている。マグネットロールは、少なくともその表層部に磁極（例えば、永久磁石に基づくＮ極及びＳ極）を有する。現像スリーブは、非磁性の筒体（例えば、アルミニウムパイプ）である。マグネットロールは現像スリーブ内（筒内）に位置し、現像スリーブは現像ローラー１１１の表層部に位置する。非回転のマグネットロールの周りを現像スリーブが回転できるように、マグネットロールのシャフトと現像スリーブとがフランジを介して接続されている。現像スリーブの表面が樹脂層で覆われることによって、現像ローラー１１１に対するトナー固着、ひいてはトナーの過剰な帯電（チャージアップ）が抑制される。現像スリーブの表面を覆う樹脂層を構成する樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、アクリル酸系樹脂、又はポリアミド樹脂が好ましい。
【００１８】
磁気ローラー１１２は、磁気ローラー１１２の表層部に磁極（Ｎ極及びＳ極）を形成するための磁石を内蔵する。磁気ローラー１１２は、収容部Ｒ２にあるキャリアを磁力により引き付けて、現像剤（キャリア及びトナー）を担持する。磁気ローラー１１２の表面には、現像剤（キャリア及びトナー）による磁気ブラシが形成される。磁気ローラー１１２の近傍には、磁気ブラシ（磁気ローラー１１２に担持されたキャリア及びトナー）の高さを一定に保つための規制ブレード１１２ａが設けられている。現像ローラー１１１と磁気ローラー１１２とは、磁気ローラー１１２に担持された現像剤（詳しくは、規制ブレード１１２ａを通過した現像剤）が現像ローラー１１１に接触する程度の間隔で配置されている。
【００１９】
現像装置１１は、トナーで静電潜像を現像するように構成される。初期（未使用状態）の画像形成装置１００において、収容部Ｒ２及びＲ３はそれぞれ、初期トナー（第１トナー）及び初期キャリア（第１キャリア）を含む初期現像剤（第１現像剤）を収容している。現像ローラー１１１及び磁気ローラー１１２がそれぞれ、図２中に示される矢印の方向に回転することで、収容部Ｒ２にある現像剤が感光体ドラム１２に搬送される。
【００２０】
現像装置１１には、補給用現像剤コンテナ１１５が設けられている。補給用現像剤コンテナ１１５は、補給用トナー（第２トナー）及び補給用キャリア（第２キャリア）を含む補給用現像剤（第２現像剤）を現像装置１１内へ補給するように構成される。補給用現像剤コンテナ１１５は補給用現像剤を収容している。補給用現像剤コンテナ１１５内の補給用現像剤は、現像装置１１（例えば、収容部Ｒ３）に供給される。補給用現像剤コンテナ１１５は、補給量調整部材１１５ａを備える。現像剤の補給量（補給用現像剤コンテナ１１５から現像装置１１へ供給される量）は、補給量調整部材１１５ａによって制御できる。補給量調整部材１１５ａは、例えば、制御部により回転動作を制御されるスクリューシャフトから構成される。例えば、スクリューシャフトの回転量に応じて現像剤の補給量が変わるようにしてもよい。補給用現像剤コンテナ１１５は、補給用現像剤コンテナ１１５内の補給用現像剤を攪拌するための攪拌装置を備えてもよい。
【００２１】
現像装置１１（詳しくは、収容部Ｒ３）は、排出路１１６を介して、図示しない回収容器に連結されている。収容部Ｒ３にある現像剤は、排出路１１６を通って回収容器に移動できる。現像剤の排出量（回収容器へ排出される量）は、例えば、第２攪拌シャフト１１４の回転量に応じて変わるようにしてもよい。また、現像装置１１（収容部Ｒ３）の排出口に排出量調整部材（例えば、排出口から排出路１１６へ流れ出る流量を調整するためのスクリューシャフト、又は排出口の開口面積を可変とする開閉装置）を設けてもよい。
【００２２】
第１攪拌シャフト１１３及び第２攪拌シャフト１１４はそれぞれ、螺旋状の攪拌羽根を有する。第１攪拌シャフト１１３及び第２攪拌シャフト１１４は、現像装置１１内（詳しくは、収容部Ｒ２及びＲ３）の現像剤を攪拌しながら、互いに逆方向に現像剤を搬送する。現像剤が攪拌されることで、現像剤中のトナーは摩擦帯電し、現像剤中のキャリアはトナーを担持する。
【００２３】
磁気ローラー１１２は、図２中の矢印の方向に回転しながら、収容部Ｒ２にあるキャリアを磁力により引き付けて、表面に現像剤（キャリア及びトナー）を担持する。また、現像ローラー１１１及び磁気ローラー１１２にそれぞれバイアス（電圧）が印加されることで、両者の表面電位の間に電位差が生じる。この電位差によって、磁気ローラー１１２に担持された現像剤中のトナーが現像ローラー１１１に移動し、現像ローラー１１１の表面に担持される。詳しくは、磁気ローラー１１２に担持された現像剤が現像ローラー１１１に接触した状態で、磁気ローラー１１２と現像ローラー１１１とが図２中の矢印の方向に回転することで、磁気ローラー１１２の表面に担持された現像剤（特に、キャリアの表面に担持されたトナー）と現像ローラー１１１の表面とが擦れ合う。磁気ローラー１１２と現像ローラー１１１とは、互いに同じ方向（例えば、図２において時計回り）に回転する。磁気ローラー１１２の表面に担持された現像剤中のトナーは、現像ローラー１１１に電気的に引き付けられて、現像ローラー１１１の表面へ移動する。その結果、現像ローラー１１１の表面にトナー層が形成される。
【００２４】
さらに、現像ローラー１１１及び感光体ドラム１２にそれぞれバイアス（電圧）が印加されることで、両者の表面電位の間に電位差が生じる。この電位差によって、現像ローラー１１１に担持されたトナーが感光体ドラム１２に移動し易くなる。現像ローラー１１１に担持されたトナーは、感光体ドラム１２に形成された静電潜像における露光部位（例えば、露光によって周囲よりも電位の低下した部位）に電気的に引き付けられて、感光体ドラム１２に向かって飛翔する。その結果、トナーにより静電潜像が現像されて、感光体ドラム１２の表面にトナー像が形成される。
【００２５】
図１を参照して説明を続ける。上記のように、画像形成装置１００では、現像装置１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄがそれぞれ、感光体ドラム１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ（それぞれ静電潜像担持体）に形成された静電潜像を現像する。画像形成装置１００は、各感光体ドラム１２にトナー像を形成した後、１次転写ローラー１５ａ〜１５ｄの各々にバイアス（電圧）をかけて、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの各々に付着したトナー（トナー像）を転写ベルト１３（中間転写体）に転写（１次転写）する。さらに、２次転写ローラー１６にバイアス（電圧）をかけることにより、転写ベルト１３上のトナー像を、搬送される記録媒体Ｐに転写（２次転写）する。その後、定着装置１７が、トナーを加熱及び加圧して、記録媒体Ｐにトナーを定着させる。これにより、記録媒体Ｐに画像が形成される。
【００２６】
画像形成装置１００は、複数の感光体ドラム１２ａ〜１２ｄを備える。このため、画像形成装置１００は、１次転写工程において、複数の感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの各々に形成されたトナー像を順次、転写ベルト１３に転写することにより、転写ベルト１３上に、複数種のトナー像（例えば、異なる色のトナー像）を重ねることができる。また、画像形成装置１００では、２次転写工程において、転写ベルト１３上に重ねたトナー像を記録媒体Ｐに一括転写することができる。例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの４色のトナー像を重ね合わせることで、フルカラー画像を形成することができる。記録媒体Ｐとしては、例えば印刷用紙を用いることができる。
【００２７】
本実施形態に係る画像形成装置は、次に示す構成（以下、基本構成と記載する）を有する。
【００２８】
（画像形成装置の基本構成）
画像形成装置が、静電潜像を担持可能な像担持体（例えば、感光体ドラム１２）と、静電潜像を現像剤で現像する現像部（例えば、現像装置１１）と、現像剤補給部（例えば、補給用現像剤コンテナ１１５）とを備える。現像部は、収容部（例えば、Ｒ２及びＲ３）と、排出部（例えば、排出路１１６及び第２攪拌シャフト１１４）と、磁性担持体（例えば、磁気ローラー１１２）と、トナー担持体（例えば、現像ローラー１１１）とを含む。収容部は、初期において第１トナー及び第１キャリアを含む第１現像剤を収容する。排出部は、収容部にある現像剤を排出するように構成される。磁性担持体は、収容部から現像剤を受け取って担持する。トナー担持体は、表層部に樹脂層を有し、磁性担持体から現像剤中のトナーを受け取って担持する。現像剤補給部は、第２トナー及び第２キャリアを含む第２現像剤を現像部の収容部へ補給するように構成される。磁性担持体及びトナー担持体はそれぞれ、磁性担持体に担持された現像剤がトナー担持体に接触した状態で回動するように構成される。トナー担持体及び像担持体は、トナー担持体に担持されたトナーが像担持体に向かって飛翔して静電潜像を現像するように構成される。第１キャリアの円形度は０．９７未満である。第２キャリアの円形度は０．９７以上である。第１キャリアの飽和磁化は６０ｅｍｕ／ｇ以上である。第２キャリアの飽和磁化は６０ｅｍｕ／ｇ以下である。なお、「初期」は未使用状態（例えば、製品販売時）を意味する。すなわち、第１現像剤は、未使用状態の画像形成装置において現像部の収容部に収容されている。円形度及び飽和磁化の各々の測定方法は、後述する実施例と同じ方法又はその代替方法である。
【００２９】
上記基本構成を有する画像形成装置は、像担持体の表面に形成された静電潜像を、次に示す第１現像及び第２現像により現像することができる。以下、第１現像及び第２現像による現像を、トリクル現像と記載する。
【００３０】
（トリクル現像）
第１現像では、現像部内の第１現像剤で静電潜像を現像する。第２現像では、第１現像の開始後、現像部内の現像剤の排出と現像部内への第２現像剤の補給とを行いつつ、現像部内の現像剤で静電潜像を現像する。より詳しくは、第１現像及び第２現像ではそれぞれ、磁気ブラシ形成工程と、トナー層形成工程と、トナー飛翔工程とを経て、静電潜像を現像する。磁気ブラシ形成工程では、現像部内の現像剤を磁性担持体に供給して、現像剤を磁性担持体の表面に担持させる。トナー層形成工程では、表層部に樹脂層を有するトナー担持体の表面を、磁性担持体の表面に担持された現像剤で擦りながら、現像剤のうちトナーをトナー担持体の表面に移動させてトナー層を形成する。トナー飛翔工程では、トナー担持体の表面に形成されたトナー層中のトナーを、像担持体に向けて飛翔させて、静電潜像を現像する。
【００３１】
図１〜図３に示される画像形成装置１００がトリクル現像を行う場合には、現像装置１１内の初期現像剤による静電潜像の現像を開始した後、現像装置１１内の現像剤の排出（排出路１１６への排出）と、補給用現像剤コンテナ１１５から現像装置１１内への現像剤（補給用現像剤）の補給とを行いつつ、現像装置１１内の現像剤で静電潜像を現像する。例えば、画像形成中（又は、画像形成後）において、現像装置１１内へトナーと一緒にキャリアも補給し、補給により過剰になった分だけ現像装置１１内のキャリアを排出してもよい。あるいは、画像形成中（又は、画像形成後）において、現像装置１１内の現像剤を所定の量（例えば、トナー消費量に基づいて定まる量）ずつ排出し、排出した分を補うだけの新しい現像剤（補給用現像剤）を現像装置１１内へ補給してもよい。画像形成中（又は、画像形成後）に現像装置１１内のキャリアの交換が行われることで、現像装置１１内のキャリアが過度に劣化することを抑制できる。また、キャリアの過度な劣化が抑制されることで、現像装置１１内のキャリアの交換回数を低減することができる。初期トナーと補給用トナーとは、互いに同じトナーであってもよいし、異なるトナーであってもよい。ただし、特殊な画像形成装置を用いずに安定して好適な画像の形成を行うためには、初期トナーと補給用トナーとが互いに同じトナーであることが好ましい。なお、２以上のトナーが同じであることは、それらトナーが互換性を有するほどに、それらトナーの間に実質的に性質上の差異がないことを意味する。
【００３２】
上記基本構成を有する画像形成装置は、表層部に樹脂層を有するトナー担持体を備える。トナー担持体の表面が樹脂コーティングされていることで、トナー担持体に対するトナー固着を抑制することが可能になり、ひいてはトナー担持体から像担持体へのトナー飛翔の不良（ひいては、現像スリーブ上のトナー残留）を抑制することが可能になる。
【００３３】
しかしながら、樹脂層の表面には微細な凹凸が生じ易い。樹脂層の表面に凹凸があると、凹部にトナーが付着（ひいては、固着）し易くなる。特に、定着性に優れる低粘度トナーを使用する場合、トナー担持体の表面に凹凸があると、凹部にトナーが入り込み、装置温度（環境温度）の上昇又は摩擦熱等によって、トナーが融着（フィルミング）し易くなると考えられる。発明者は、画像形成装置における第１キャリア（初期キャリア）及び第２キャリア（補給用キャリア）に関して、円形度及び飽和磁化をそれぞれ上記基本構成に規定される範囲内の値にすることで、低粘度トナーを使用した場合でも、トナー担持体に対するトナー固着（フィルミング）を抑制できることを見出した。低粘度トナーとしては、例えば、フローテスター（ダイスの大きさ：直径１ｍｍ×厚さ１ｍｍ）により昇温速度４℃／分、荷重３０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件で測定される温度９０℃の溶融粘度が１×１０4Ｐａ・ｓ以上１×１０5Ｐａ・ｓ以下であるトナーを用いることができる。画像形成装置の使用を開始した当初（例えば、使用開始からの累積印刷枚数が５０００枚程度になるまで）においては、特に、トナー担持体の表面（詳しくは、樹脂層の表面）に微細な凹凸が形成され易い。上記基本構成を有する画像形成装置では、第１キャリア（初期キャリア）が０．９７未満の円形度を有する。すなわち、第１キャリアは、角ばった形状（エッジ部の多い形状）を有する。このため、前述のトナー層形成工程において、第１キャリアでトナー担持体の表面を研磨することが可能になる。研磨によりトナー担持体の表面を平滑化することで、トナー担持体に対するトナー固着（フィルミング）を抑制することができる。また、トナー固着が抑制されることで、トナー担持体から像担持体へのトナー飛翔が好適に行われるようになる。
【００３４】
しかしながら、トナー担持体の表面（詳しくは、樹脂層）に対して第１キャリアによる研磨を続けると、過剰な研磨により前述した樹脂層の機能が失われてしまうおそれがある。また、円形度の低いキャリア粒子が、キャリアコアを被覆するコート層を備える場合、キャリア粒子の使用時間が長くなると、コート層がキャリアコアから剥がれてしまうおそれがある。これらの課題を解決するためには、画像形成装置が上記基本構成を有することが好ましい。上記基本構成を有する画像形成装置は、トリクル現像を行うことができる。トリクル現像では、初期においては現像部内に第１現像剤のみが収容されているが、現像部内の第１現像剤が排出されるとともに現像部内に第２現像剤が補給されることで、現像部内に第１現像剤と第２現像剤との混合物が存在するようになる。その後、第１現像剤の排出と第２現像剤の補給とが行われる度に、現像部内における第２現像剤の割合が大きくなる。そして、最終的には、現像部内の現像剤が第１現像剤から第２現像剤に完全に入れ替わることになる。上記基本構成を有する画像形成装置では、第２キャリア（補給用キャリア）が０．９７以上の円形度を有する。第１キャリアは徐々に排出されるため、短期間しか使用されない。一方、第２キャリアは徐々に補給されて長期間使用される。このため、第２キャリアの円形度が高い場合には、上述のコート層の剥がれが生じにくいと考えられる。また、第２キャリアは、比較的丸みを帯びた形状を有するため、研磨性は低いと考えられる。こうした画像形成装置でトリクル現像を行うことによって、画像形成の累積回数（ひいては、第２現像剤の補給の累積回数）が増えるにつれて、現像部内のキャリアが、研磨性の高い第１キャリアから研磨性の低い第２キャリアへ徐々に入れ替わっていく。このため、現像部内のキャリアの研磨性を徐々に低くすることができる。磁性担持体の表面に担持されたキャリアによるトナー担持体の研磨を徐々に弱めるためには、第１キャリアの円形度と第２キャリアの円形度との差が０．０２以上０．１０未満であることが好ましい。
【００３５】
また、円形度０．９７未満の第１キャリア（初期キャリア）が十分高い飽和磁化を有しない場合には、磁性担持体の表面において第１キャリアの研磨性が発揮されないことがある。上記基本構成を有する画像形成装置では、第１キャリアの飽和磁化が６０ｅｍｕ／ｇ以上である。このため、第１キャリアによりトナー担持体の表面を適切に研磨することができる。一方、第２キャリア（補給用キャリア）の飽和磁化は、第１キャリアほど高くする必要がない。また、第２キャリアの飽和磁化が高過ぎると、トナー担持体の表面が過剰に研磨され易くなる。磁性担持体の表面に担持された第２キャリアによるトナー担持体の過剰な研磨を抑制するためには、第２キャリアの飽和磁化が６０ｅｍｕ／ｇ以下であることが好ましい。磁性担持体の表面に担持されたキャリアによるトナー担持体の研磨を徐々に弱めるためには、第１キャリアの飽和磁化と第２キャリアの飽和磁化との差が１０ｅｍｕ／ｇ以上５０ｅｍｕ／ｇ未満であることが好ましい。また、キャリア材料のコストを低減するため、又はキャリアの性質安定性を向上させるためには、キャリアの飽和磁化が高過ぎないことが好ましい。このため、第１キャリアの飽和磁化は、８５ｅｍｕ／ｇ未満であることが好ましい。また、キャリア現像（トナー担持体に対するキャリアの付着）を抑制するためには、第２キャリアの飽和磁化が３５ｅｍｕ／ｇ以上であることが好ましい。
【００３６】
以上説明したように、上記基本構成を有する画像形成装置では、タッチダウン現像方式での画像形成におけるトナー飛翔の不良に起因した画質低下を抑制することができる。
【００３７】
上記基本構成を有する画像形成装置を用いて、現像ジョブ完了後、かつ、次の現像ジョブの開始前に、トナー担持体の表面に残っているトナーを除去し、磁性担持体に担持された第１キャリアでトナー担持体の表面を研磨するようにしてもよい。
【００３８】
例えば画像形成装置１００では、ユーザーが入力部を操作することで、画像形成装置１００に現像ジョブが指示される。現像ジョブとして、現像（画像形成）の要求だけでなく、その現像ジョブに関する画像形成条件（より具体的には、元の画像データ、印刷用紙、印刷枚数、及び印刷態様等）も、画像形成装置１００に指示できる。
【００３９】
例えば画像形成装置１００を用いて上記研磨処理を行う場合、画像形成装置１００の制御部が各種アクチュエーターを制御することで上記研磨処理が行われる。制御部は、例えばＣＰＵ及びメモリーを備える。メモリーに記憶されているプログラムをＣＰＵが実行することで、画像形成装置１００の各種アクチュエーターが制御される。
【００４０】
上記研磨処理では、第１キャリアを使用するため、現像部内に第１キャリアが残っている間に上記研磨処理が実行される必要がある。上記研磨処理は、例えば、画像形成装置の使用を開始してからの累積印刷枚数が所定枚数になるまでは現像ジョブの完了ごとに行い、それ以降は行わないことが好ましい。上記所定枚数（累積印刷枚数）としては、例えば１０００枚以上５０００枚以下が好ましい。
【００４１】
例えば、トナー担持体及び磁性担持体の各々に対するバイアス（電圧）を制御することで、トナー担持体の表面に残っているトナーを除去する（詳しくは、磁性担持体に移動させる）ことができる。また、磁性担持体に担持された現像剤がトナー担持体に接触した状態で磁性担持体及びトナー担持体を回動させることで、磁性担持体の表面に担持されたキャリアでトナー担持体を研磨することができる。画像形成装置１００が、磁性担持体の磁石とトナー担持体の磁石との少なくとも一方を可動式にするための機構を備える場合には、その磁石の位置を変えることで、磁性担持体の表面に担持されたキャリアによるトナー担持体の研磨の強さ（キャリアの研磨力）を調整できる。また、画像形成装置１００が、磁性担持体及びトナー担持体の少なくとも一方を可動式にするための機構を備える場合には、磁性担持体とトナー担持体との間隔を変えることで、磁性担持体の表面に担持されたキャリアによるトナー担持体の研磨の強さ（キャリアの研磨力）を調整できる。上記研磨処理の処理時間としては、例えば１０秒以上１８０秒以下が好ましい。
【００４２】
現像剤に含まれるトナーは、複数のトナー粒子を含む。トナー粒子は、外添剤を備えていてもよい。トナー粒子が外添剤を備える場合には、トナー粒子はトナー母粒子と外添剤とを備える。外添剤はトナー母粒子の表面に付着する。トナー母粒子は、結着樹脂を含有する。必要に応じて、トナー母粒子の結着樹脂中に内添剤（例えば、離型剤、着色剤、電荷制御剤、及び磁性粉の少なくとも１つ）を分散させてもよい。なお、必要がなければ外添剤を割愛してもよい。外添剤を割愛する場合には、トナー母粒子がトナー粒子に相当する。トナーに含まれるトナー粒子は、シェル層を備えないトナー粒子（以下、非カプセルトナー粒子と記載する）であってもよいし、シェル層を備えるトナー粒子（以下、カプセルトナー粒子と記載する）であってもよい。非カプセルトナー粒子のトナー母粒子（トナーコア）の表面にシェル層を形成することで、カプセルトナー粒子を製造することができる。シェル層は、実質的に熱硬化性樹脂（例えば、後述する「好適な熱硬化性樹脂」）のみからなってもよいし、実質的に熱可塑性樹脂（例えば、後述する「好適な熱可塑性樹脂」）のみからなってもよいし、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との両方を含有してもよい。シェル層を構成する樹脂中に添加剤が分散していてもよい。
【００４３】
高画質の画像を形成するためには、トナーの体積中位径（Ｄ50）が５μｍ以上９μｍ以下であることが好ましい。
【００４４】
非カプセルトナー粒子は、例えば粉砕法又は凝集法により作製できる。これらの方法は、非カプセルトナー粒子の結着樹脂中に内添剤を良好に分散させ易い。
【００４５】
粉砕法の一例では、まず、結着樹脂、着色剤、電荷制御剤、及び離型剤を混合する。続けて、得られた混合物を、溶融混練装置（例えば、１軸又は２軸の押出機）を用いて溶融混練する。続けて、得られた溶融混練物を粉砕及び分級する。これにより、トナー母粒子が得られる。粉砕法を用いた場合には、凝集法を用いた場合よりも容易にトナー母粒子を作製できることが多い。
【００４６】
凝集法の一例では、まず、結着樹脂、離型剤、及び着色剤の各々の微粒子を含む水性媒体中で、これらの微粒子を所望の粒子径になるまで凝集させる。これにより、結着樹脂、離型剤、及び着色剤を含む凝集粒子が形成される。続けて、得られた凝集粒子を加熱して、凝集粒子に含まれる成分を合一化させる。これにより、所望の粒子径を有するトナー母粒子が得られる。
【００４７】
カプセルトナー粒子を製造する場合、シェル層の形成方法は任意である。例えば、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、液中硬化被膜法、及びコアセルベーション法のいずれの方法を用いて、シェル層を形成してもよい。
【００４８】
トナー粒子及びキャリア粒子の各々を構成する樹脂の好適な例を以下に示す。
【００４９】
＜好適な熱可塑性樹脂＞
トナー粒子（特に、トナーコア及びシェル層）及びキャリア粒子（特に、キャリアコア及びコート層）の各々を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、アクリル酸系樹脂（より具体的には、アクリル酸エステル重合体又はメタクリル酸エステル重合体等）、オレフィン系樹脂（より具体的には、ポリエチレン樹脂又はポリプロピレン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ビニルエーテル樹脂、Ｎ−ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、又はウレタン樹脂を好適に使用できる。また、これら各樹脂の共重合体、すなわち上記樹脂中に任意の繰返し単位が導入された共重合体（より具体的には、スチレン−アクリル酸系樹脂又はスチレン−ブタジエン系樹脂等）も、トナー粒子及びキャリア粒子の各々を構成する熱可塑性樹脂として好適に使用できる。
【００５０】
熱可塑性樹脂は、１種以上の熱可塑性モノマーを、付加重合、共重合、又は縮重合させることで得られる。なお、熱可塑性モノマーは、単独重合により熱可塑性樹脂になるモノマー（より具体的には、アクリル酸系モノマー又はスチレン系モノマー等）、又は縮重合により熱可塑性樹脂になるモノマー（例えば、縮重合によりポリエステル樹脂になる多価アルコール及び多価カルボン酸の組合せ）である。
【００５１】
ポリエステル樹脂は、アルコール（より具体的には、１，２−プロパンジオールのようなジオール類、ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物のようなビスフェノール類、又はトリメチロールエタンのような３価以上のアルコール等）とカルボン酸（より具体的には、フマル酸もしくはコハク酸のような２価カルボン酸、又は１，２，４−ベンゼントリカルボン酸のような３価以上のカルボン酸等）とを縮重合させることで得られる。
【００５２】
スチレン−アクリル酸系樹脂は、１種以上のスチレン系モノマー（より具体的には、スチレン、ヒドロキシスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、メチルスチレン、又はエチルスチレン等）と１種以上のアクリル酸系モノマー（より具体的には、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、又は（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル等）との共重合体である。
【００５３】
＜好適な熱硬化性樹脂＞
トナー粒子（特に、シェル層）及びキャリア粒子（特に、キャリアコア及びコート層）の各々を構成する熱硬化性樹脂としては、例えば、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、スルホンアミド系樹脂、グリオキザール系樹脂、グアナミン系樹脂、アニリン系樹脂、ポリイミド樹脂（より具体的には、マレイミド重合体又はビスマレイミド重合体等）、キシレン系樹脂、シリコーン樹脂、又はエポキシ樹脂を好適に使用できる。
【００５４】
熱硬化性樹脂は、１種以上の熱硬化性モノマーを架橋反応（重合）させることで得られる。また、架橋剤を用いることで、熱可塑性モノマーにより熱硬化性樹脂を合成することもできる。なお、熱硬化性モノマーは、架橋性を有するモノマーである。例えば、同種のモノマー同士が「−ＣＨ2−」を介して３次元的につながって熱硬化性樹脂になる場合、そのモノマーは「熱硬化性モノマー」に相当する。
【００５５】
熱硬化性モノマーの好適な例としては、メチロールメラミン、メラミン、メチロール化尿素（より具体的には、ジメチロールジヒドロキシエチレン尿素等）、尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、又はスピログアナミンが挙げられる。
【００５６】
次に、非カプセルトナー粒子（トナー母粒子及び外添剤）及びキャリア粒子（キャリアコア及びコート層）の各々の構成の好適な例について説明する。
【００５７】
［トナー母粒子］
トナー母粒子は、結着樹脂を含有する。また、トナー母粒子は、内添剤（例えば、着色剤、離型剤、電荷制御剤、及び磁性粉）を含有してもよい。
【００５８】
（結着樹脂）
トナー母粒子では、一般的に、成分の大部分（例えば、８５質量％以上）を結着樹脂が占める。このため、結着樹脂の性質がトナー母粒子の全体の性質に大きな影響を与えると考えられる。トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図るためには、トナー母粒子が、結着樹脂として、前述の「好適な熱可塑性樹脂」を含有することが好ましく、ポリエステル樹脂及びスチレン−アクリル酸系樹脂の少なくとも一方を含有することが特に好ましい。
【００５９】
（着色剤）
トナー母粒子は、着色剤を含有してもよい。着色剤としては、トナーの色に合わせて公知の顔料又は染料を用いることができる。トナーを用いて高画質の画像を形成するためには、着色剤の量が、結着樹脂１００質量部に対して、１質量部以上２０質量部以下であることが好ましい。
【００６０】
トナー母粒子は、黒色着色剤を含有していてもよい。黒色着色剤の例としては、カーボンブラックが挙げられる。また、黒色着色剤は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、及びシアン着色剤を用いて黒色に調色された着色剤であってもよい。
【００６１】
トナー母粒子は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、又はシアン着色剤のようなカラー着色剤を含有していてもよい。
【００６２】
イエロー着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、及びアリールアミド化合物からなる群より選択される１種以上の化合物を使用できる。イエロー着色剤としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー（３、１２、１３、１４、１５、１７、６２、７４、８３、９３、９４、９５、９７、１０９、１１０、１１１、１２０、１２７、１２８、１２９、１４７、１５１、１５４、１５５、１６８、１７４、１７５、１７６、１８０、１８１、１９１、又は１９４）、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、又はＣ．Ｉ．バットイエローを好適に使用できる。
【００６３】
マゼンタ着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、及びペリレン化合物からなる群より選択される１種以上の化合物を使用できる。マゼンタ着色剤としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド（２、３、５、６、７、１９、２３、４８：２、４８：３、４８：４、５７：１、８１：１、１２２、１４４、１４６、１５０、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１、又は２５４）を好適に使用できる。
【００６４】
シアン着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物、アントラキノン化合物、及び塩基染料レーキ化合物からなる群より選択される１種以上の化合物を使用できる。シアン着色剤としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー（１、７、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、６０、６２、又は６６）、フタロシアニンブルー、Ｃ．Ｉ．バットブルー、又はＣ．Ｉ．アシッドブルーを好適に使用できる。
【００６５】
（離型剤）
トナー母粒子は、離型剤を含有していてもよい。離型剤は、例えば、トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させる目的で使用される。トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させるためには、離型剤の量は、結着樹脂１００質量部に対して、１質量部以上３０質量部以下であることが好ましい。
【００６６】
離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、又はフィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素ワックス；酸化ポリエチレンワックス又はそのブロック共重合体のような脂肪族炭化水素ワックスの酸化物；キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、又はライスワックスのような植物性ワックス；みつろう、ラノリン、又は鯨ろうのような動物性ワックス；オゾケライト、セレシン、又はペトロラタムのような鉱物ワックス；モンタン酸エステルワックス又はカスターワックスのような脂肪酸エステルを主成分とするワックス類；脱酸カルナバワックスのような、脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックスを好適に使用できる。１種類の離型剤を単独で使用してもよいし、複数種の離型剤を併用してもよい。
【００６７】
結着樹脂と離型剤との相溶性を改善するために、相溶化剤をトナー母粒子に添加してもよい。
【００６８】
（電荷制御剤）
トナー母粒子は、電荷制御剤を含有していてもよい。電荷制御剤は、例えば、トナーの帯電安定性又は帯電立ち上がり特性を向上させる目的で使用される。トナーの帯電立ち上がり特性は、短時間で所定の帯電レベルにトナーを帯電可能か否かの指標になる。
【００６９】
トナー母粒子に正帯電性の電荷制御剤（より具体的には、ピリジン、ニグロシン、又は４級アンモニウム塩等）を含有させることで、トナー母粒子のカチオン性を強めることができる。ただし、トナーにおいて十分な帯電性が確保される場合には、トナー母粒子に電荷制御剤を含有させる必要はない。
【００７０】
（磁性粉）
トナー母粒子は、磁性粉を含有していてもよい。磁性粉の材料としては、例えば、強磁性金属（より具体的には、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれら金属の１種以上を含む合金等）、強磁性金属酸化物（より具体的には、フェライト、マグネタイト、又は二酸化クロム等）、又は強磁性化処理が施された材料（より具体的には、熱処理により強磁性が付与された炭素材料等）を好適に使用できる。１種類の磁性粉を単独で使用してもよいし、複数種の磁性粉を併用してもよい。
【００７１】
磁性粉からの金属イオン（例えば、鉄イオン）の溶出を抑制するためには、磁性粉を表面処理することが好ましい。酸性条件下でトナー母粒子の表面にシェル層を形成する場合に、トナー母粒子の表面に金属イオンが溶出すると、トナー母粒子同士が固着し易くなる。磁性粉からの金属イオンの溶出を抑制することで、トナー母粒子同士の固着を抑制することができると考えられる。
【００７２】
［外添剤］
トナー母粒子の表面に外添剤（詳しくは、複数の外添剤粒子を含む粉体）が付着していてもよい。例えば、トナー母粒子（粉体）と外添剤（粉体）とを一緒に攪拌することで、物理的な力でトナー母粒子の表面に外添剤が付着（物理的結合）する。外添剤粒子としては、無機粒子が好ましく、シリカ粒子、又は金属酸化物（より具体的には、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、又はチタン酸バリウム等）の粒子が特に好ましい。無機粒子の表面を、疎水化剤を用いて疎水化処理してもよい。疎水化剤としては、例えば、シラン化合物（より具体的には、アミノシラン等）、シラザン化合物（より具体的には、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）等）、シリコーンオイル、チタネートカップリング剤、又はシランカップリング剤を好適に使用できる。
【００７３】
［キャリア粒子］
キャリアは、複数のキャリア粒子（詳しくは、磁性キャリア粒子）を含む粉体である。キャリア粒子は、磁性粒子のみからなってもよいし、キャリアコアと、キャリアコアを被覆するコート層（例えば、樹脂層）とを備えていてもよい。キャリア粒子を作製するためには、磁性材料（例えば、フェライト）でキャリア粒子を形成してもよいし、磁性微粒子を分散させた樹脂でキャリア粒子を形成してもよい。また、キャリアコアを被覆する樹脂層中に磁性粒子を分散させてもよい。高画質の画像を形成するためには、初期現像剤における初期トナーの量は、初期キャリア１００質量部に対して５質量部以上１５質量部以下であることが好ましい。高画質の画像を形成するためには、補給用現像剤における補給用トナーの量は、補給用キャリア１００質量部に対して５００質量部以上２５００質量部以下であることが好ましい。
【００７４】
第１キャリア（初期キャリア）と第２キャリア（補給用キャリア）とで、キャリアの材料が異なっていてもよいし、同じであってもよい。キャリアの粒子径は、第１キャリア（初期キャリア）と第２キャリア（補給用キャリア）とで略同じであることが好ましい。
【００７５】
（キャリアコア）
キャリアコアに含有される磁性材料としては、例えば、マグネタイト、バリウムフェライト、マグヘマイト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、Ｃａ−Ｍｇフェライト、Ｌｉフェライト、又はＣｕ−Ｚｎフェライトのような金属酸化物が好ましい。個々のキャリアコアの材料として、１種類の磁性材料を単独で使用してもよいし、２種以上の磁性材料を併用してもよい。キャリアコアとしては、市販品を使用してもよい。また、磁性材料を粉砕及び焼成してキャリアコアを自作してもよい。キャリアコアの作製において、磁性材料の添加量（特に、強磁性材料の割合）を変えることで、キャリアの飽和磁化を調整することができる。また、キャリアコアの作製において、焼成温度を変えることで、キャリアの円形度を調整することができる。
【００７６】
キャリアコア全体を上記磁性材料で形成してもよいし、キャリアコアの結着樹脂中に上記磁性材料の粒子を分散させてもよい。キャリアコアの結着樹脂としては、例えば、前述した「好適な熱可塑性樹脂」及び「好適な熱硬化性樹脂」からなる群より選択される１種以上の樹脂を使用できる。
【００７７】
上記キャリアコア（磁性粒子）を、樹脂層で覆わずにそのままキャリア粒子として使用してもよい。
【００７８】
（コート層）
コート層は実質的に樹脂から構成される。コート層を構成する樹脂中に添加剤が分散していてもよい。コート層は、キャリアコアを被覆するように、キャリアコアの表面に形成される。コート層の形成方法の例としては、樹脂（又は、樹脂の材料）を含む液にキャリアコアを浸漬する方法、又は、樹脂（又は、樹脂の材料）を含む液を流動層中のキャリアコアに噴霧する方法が挙げられる。
【００７９】
コート層を構成する樹脂としては、熱可塑性樹脂（より具体的には、前述した「好適な熱可塑性樹脂」等）を使用してもよいし、熱硬化性樹脂（より具体的には、前述した「好適な熱硬化性樹脂」等）を使用してもよい。また、熱可塑性樹脂と硬化剤とを混合することにより、熱可塑性樹脂に架橋性を付与してもよい。
【００８０】
十分なキャリアの耐久性及び耐付着性を確保するためには、キャリアのコート層が、フッ素含有樹脂及びシリコーン樹脂からなる群より選択される１種以上の樹脂を含有することが好ましい。フッ素含有樹脂としては、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリトリフルオロエチレン（より具体的には、ポリクロロトリフルオロエチレン等）、ポリヘキサフルオロプロピレン、及びテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）からなる群より選択される１種以上の樹脂が特に好ましい。シリコーン樹脂としては、メチルシリコーン樹脂が特に好ましい。
【００８１】
十分な第１キャリア（初期キャリア）の研磨性及び耐久性を確保するためには、第１キャリアにおいてコート層を構成する樹脂の量（コート層が複数種の樹脂を含有する場合には、それら樹脂の合計量）が、キャリアコア１００質量部に対して２０質量部以上６０質量部以下であることが好ましい。キャリアコアを被覆する樹脂量が少な過ぎると、キャリアコアのエッジ部でキャリアコアが露出し易くなる。また、キャリアコアを被覆する樹脂量が多過ぎると、キャリア粒子の円形度が高くなり、十分なキャリア粒子の研磨性を確保しにくくなる。
【実施例】
【００８２】
本発明の実施例について説明する。表１に、実施例又は比較例に係る現像剤セットＳ−１〜Ｓ−２０（それぞれ初期現像剤及び補給用現像剤を含む現像剤セット）を示す。また、表１に示される各現像剤セットの製造に用いられるキャリアＡ〜Ｉを、表２に示す。
【００８３】
【表１】
2017151298.tif 000003
【００８４】
【表２】
2017151298.tif 000004
【００８５】
以下、現像剤セットＳ−１〜Ｓ−２０の製造方法、評価方法、及び評価結果について、順に説明する。なお、誤差が生じる評価においては、誤差が十分小さくなる相当数の測定値を得て、得られた測定値の算術平均を評価値とした。
【００８６】
［トナーの準備］
（トナー母粒子の作製）
ＦＭミキサー（日本コークス工業株式会社製「ＦＭ−２０Ｂ」）を用いて、結着樹脂（ポリエステル樹脂：花王株式会社製「タフトン（登録商標）ＮＥ−４１０」）１００質量部と、カーボンブラック（キャボット社製「ＲＥＧＡＬ（登録商標）３３０Ｒ」）５質量部と、ポリプロピレンワックス（三洋化成工業株式会社製「ビスコール（登録商標）６６０Ｐ」）５質量部と、４級アンモニウム塩（オリヱント化学工業株式会社製「ＢＯＮＴＲＯＮ（登録商標）Ｐ−５１」）１質量部とを混合した。
【００８７】
続けて、得られた混合物を、２軸押出機を用いて溶融混練した。続けて、得られた混練物を冷却した後、衝撃型スクリーン式微粉砕機（ホソカワミクロン株式会社製「フェザーミル（登録商標）」３５０×６００型）を用いて粗粉砕した。続けて、得られた粗粉砕物を、超音速ジェット粉砕機（日本ニューマチック工業株式会社製「ジェットミルＩＤＳ−２」）を用いて微粉砕した。続けて、得られた微粉砕物を、分級機（日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットＥＪ−ＬＡＢＯ型」）を用いて分級した。その結果、体積中位径（Ｄ50）７μｍのトナー母粒子が得られた。
【００８８】
（外添）
ＦＭミキサー（日本コークス工業株式会社製「ＦＭ−１０Ｂ」）を用いて、トナー母粒子（前述の手順で作製したトナー母粒子）１００質量部と、疎水性の乾式フュームドシリカ粒子（株式会社トクヤマ製「レオロシール（登録商標）ＨＧ−０９」）１．５質量部と、導電性酸化チタン粒子（チタン工業株式会社製「ＥＣ−１００」）１．５質量部と、樹脂粒子（日本ペイント・インダストリアルコーティングス株式会社製「ファインスフェア（登録商標）ＦＳ−１０２」、成分：非架橋スチレン−アクリル酸樹脂、粒子径：１００ｎｍ）１．０質量部とを、回転速度３５００ｒｐｍで５分間混合することにより、トナー母粒子の表面に外添剤（シリカ粒子、酸化チタン粒子、及び樹脂粒子）を付着させた。その後、得られた粉体を、２００メッシュ（目開き７５μｍ）の篩を用いて篩別した。その結果、トナー粒子（非カプセルトナー粒子）を多数含むトナーが得られた。
【００８９】
［キャリアの作製］
ＭｎＯとＭｇＯとＦｅとの各換算値がモル比で表２に示すような比率になるように、各原材料（ＭｎＯ、ＭｇＯ、及びＦｅの各原材料）を適量配合し、原材料に水を加えた。例えば、キャリアＡの作製では、ＭｎＯ換算で４８モル％、ＭｇＯ換算で１２モル％、Ｆｅ換算で４０モル％になるように各原材料（ＭｎＯ、ＭｇＯ、及びＦｅの各原材料）を配合した。
【００９０】
続けて、湿式ボールミルを用いて原材料を１０時間かけて粉砕した後、混合した。続けて、得られた混合物を乾燥させた。続けて、乾燥した混合物に温度９５０℃の熱処理を４時間行った。
【００９１】
続けて、湿式ボールミルを用いて、上記熱処理後の混合物を２４時間かけて粉砕して、スラリーを調製した。続けて、得られたスラリーの乾燥及び造粒を、スプレードライヤーで行った。続けて、乾燥した造粒物を、所定の焼成温度（表２に示す焼成温度）かつ酸素濃度２％の雰囲気中に６時間保持した後、解砕した。例えば、キャリアＡの作製では、焼成温度は１４００℃であった。その後、粒度調整を行うことで、Ｍｎ−Ｍｇフェライト粒子（磁性キャリアコア）の粉体（個数平均１次粒子径３５μｍ）が得られた。
【００９２】
続けて、ポリアミドイミド樹脂（無水トリメリット酸と４，４’−ジアミノジフェニルメタンとの共重合体）を水で希釈して、固形分濃度１０質量％の樹脂溶液を調製した。続けて、得られた樹脂溶液中にＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）を分散させて、さらに樹脂全体量に対して２質量％の割合で酸化珪素を加えて、固形分換算で１５０ｇのキャリアコート液を得た。得られたキャリアコート液に関して、ポリアミドイミド樹脂とＦＥＰとの質量比（ポリアミドイミド樹脂：ＦＥＰ）は２：８であった。
【００９３】
続けて、上記のようにして調製したキャリアコート液と、磁性キャリアコア（前述の手順で作製したＭｎ−Ｍｇフェライト粒子の粉体）とを、転動流動コーティング装置（株式会社パウレック製「マルチプレックス」）に投入し、転動流動コーティング装置を用いて磁性キャリアコアをキャリアコート液で被覆した。続けて、樹脂で被覆された磁性キャリアコアを２５０℃で１時間焼成した。続けて、得られた焼成物を、冷却した後、解砕した。その結果、樹脂被覆量１．５質量％の樹脂被覆フェライトキャリア（キャリアＡ〜Ｉ）が得られた。キャリアＡ〜Ｉはそれぞれ、磁性キャリアコアと、磁性キャリアコアの表面を覆う樹脂層とを備えていた。なお、樹脂被覆量（単位：質量％）は、式「樹脂被覆量＝１００×被覆樹脂の質量／樹脂被覆フェライトキャリア全部の質量」で表される。
【００９４】
上記のようにして得られたキャリアＡ〜Ｉの各々に関して、飽和磁化（単位：ｅｍｕ／ｇ）及び円形度の測定結果は、表２に示すとおりであった。例えば、キャリアＡに関しては、飽和磁化が４０ｅｍｕ／ｇであり、円形度が０．９８であった。飽和磁化及び円形度の各々の測定方法は、次に示すとおりであった。
【００９５】
＜飽和磁化の測定方法＞
高感度振動試料型磁力計（東英工業株式会社製「ＶＳＭ−Ｐ７」）を用いて、測定対象の飽和磁化を測定した。詳しくは、外部磁場７９．６ｋＡ／ｍ（＝１ｋＯｅ）の条件で、均一磁界中におかれた測定対象（キャリア）を一定振動数及び一定振幅で単振動させて、測定対象の近傍に配置されたコイルに誘起する誘導起電力に基づいて測定対象（キャリア）の飽和磁化（単位：ｅｍｕ／ｇ）を測定した。
【００９６】
＜円形度の測定方法＞
温度２３℃かつ湿度６０％ＲＨの環境下において、フロー式粒子像分析装置（シスメックス株式会社製「ＦＰＩＡ（登録商標）−３０００」）を用いて、測定対象（キャリア）に含まれる３０００個のキャリア粒子の各々の円形度を測定した。各キャリア粒子の円形度は、式「円形度＝Ｌ1／Ｌ0」（Ｌ0：キャリア粒子の２次元投影像の周囲長、Ｌ1：キャリア粒子の２次元投影像と同じ面積をもつ円の周囲長）に基づいて求めた。測定された３０００個の円形度の個数平均値を、測定対象（キャリア）の評価値とした。
【００９７】
［初期現像剤の準備］
初期トナー（上記のようにして得たトナー）３０ｇと、初期キャリア（現像剤セットＳ−１〜Ｓ−２０の各々に定められた、表１に示されるキャリアＡ及びＣ〜Ｉのいずれか）３００ｇとを、ボールミルを用いて３０分間混合して、初期現像剤（２成分現像剤）を調製した。例えば、現像剤セットＳ−１の初期現像剤の調製では、トナーとキャリアＤ（表２参照）とを混合した。
【００９８】
［補給用現像剤の準備］
補給用トナー（前述の手順で作製したトナー）１０００ｇと、補給用キャリア（現像剤セットＳ−１〜Ｓ−２０の各々に定められた、表１に示されるキャリアＡ〜Ｅ、Ｇ、及びＨのいずれか）５０ｇとを容器に入れて、その容器を持って手振り攪拌を数回行うことにより、補給用現像剤（２成分現像剤）を調製した。例えば、現像剤セットＳ−１の補給用現像剤の調製では、トナーとキャリアＡ（表２参照）とを混合した。
【００９９】
［評価方法］
現像剤セット（現像剤セットＳ−１〜Ｓ−２０のいずれか）を投入した画像形成装置を用いて、温度２３℃かつ湿度５０％ＲＨの環境下において印字率５％で１００００枚の紙（Ａ４サイズの普通紙）に連続印刷を行う耐刷試験を行った。画像形成装置としては、カラー複合機（京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「ＴＡＳＫａｌｆａ７５５１ｃｉ」、現像方式：非磁性２成分乾式タッチダウントリクル現像方式、感光体ドラム：アモルファスシリコンドラム）を用いた。画像形成装置の現像装置に初期現像剤を投入し、画像形成装置の補給用現像剤コンテナに補給用現像剤を投入した。耐刷試験中、印刷開始からの累積印刷枚数が５枚、５０００枚、又は１００００枚になった各タイミングで、トナー固着（フィルミング）の有無、画像濃度、及びトナーの帯電量を評価した。評価方法は以下のとおりである。
【０１００】
（フィルミング）
現像ローラーの表面を顕微鏡で観察して、現像ローラーの表面に対するトナー固着（フィルミング）の有無を判定した。トナー固着（フィルミング）が生じていなければ○（良い）と評価し、トナー固着（フィルミング）が生じていれば×（良くない）と評価した。
【０１０１】
（画像濃度）
上記画像形成装置を用いて、ソリッド部と空白部とを含むサンプル画像を記録媒体（評価用紙）に形成し、形成された画像のソリッド部の画像濃度（ＩＤ）を、反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製「ＲＤ９１４」）を用いて測定した。累積印刷枚数５枚の時の画像濃度（初期ＩＤ）と累積印刷枚数１００００枚の時の画像濃度（第２耐刷ＩＤ）との差（絶対値）が、０．２０未満であれば○（良い）と判断し、０．２０以上であれば×（良くない）と判断した。
【０１０２】
（帯電量）
上記画像形成装置の現像装置から取り出した現像剤中のトナーの帯電量を測定した。詳しくは、Ｑ／ｍメーター（トレック社製「ＭＯＤＥＬ  ２１０ＨＳ」）を用いて現像剤０．１０ｇ中のトナーのみを篩（金網）を介して吸引し、吸引されたトナーの量とＱ／ｍメーターの表示（電荷量）とに基づいて、トナーの帯電量（単位：μＣ／ｇ）を求めた。累積印刷枚数５枚の時の帯電量（初期帯電量）と累積印刷枚数１００００枚の時の帯電量（第２耐刷帯電量）との差（絶対値）が、５μＣ／ｇ以下であれば○（良い）と判断し、５μＣ／ｇを超えれば×（良くない）と判断した。
【０１０３】
［評価結果］
現像剤セットＳ−１〜Ｓ−２０の各々を用いた画像形成方法についての評価結果（フィルミングの有無、画像濃度、及びトナーの帯電量）を、表３及び表４に示す。表３及び表４では、累積印刷枚数５枚のタイミングを「初期」と、累積印刷枚数５０００枚のタイミングを「第１耐刷」と、累積印刷枚数１００００枚のタイミングを「第２耐刷」と、それぞれ記載する。なお、表３では初期のフィルミングの評価結果を割愛しているが、初期においては、いずれの現像剤セットでもフィルミングが生じなかった。
【０１０４】
【表３】
2017151298.tif 000005
【０１０５】
【表４】
2017151298.tif 000006
【０１０６】
表１及び表２に示されるように、現像剤セットＳ−１〜Ｓ−１０（実施例１〜１０に係る現像剤セット）ではそれぞれ、初期キャリア（第１キャリア）の円形度が０．９７未満であり、補給用キャリア（第２キャリア）の円形度は０．９７以上であり、初期キャリア（第１キャリア）の飽和磁化が６０ｅｍｕ／ｇ以上であり、補給用キャリア（第２キャリア）の飽和磁化が６０ｅｍｕ／ｇ以下であった。また、現像剤セットＳ−１〜Ｓ−１０の各々を投入したカラー複合機（ＴＡＳＫａｌｆａ７５５１ｃｉ）は、前述の基本構成を有していた。
【０１０７】
表３及び表４に示されるように、現像剤セットＳ−１〜Ｓ−１０（実施例１〜１０に係る現像剤セット）の各々を用いた画像形成方法に関しては、耐刷試験中におけるトナー固着（フィルミング）、画像濃度、及びトナーの帯電量の各々の評価で、良い結果が得られた。カラー複合機（ＴＡＳＫａｌｆａ７５５１ｃｉ）に現像剤セットＳ−１〜Ｓ−１０を充填することにより、タッチダウン現像方式での画像形成におけるトナー飛翔の不良に起因した画質低下を抑制することができた。
【０１０８】
現像剤セットＳ−１１〜Ｓ−１５（比較例１〜５に係る現像剤セット）の各々を用いた画像形成方法に関しては、耐刷試験中におけるトナー固着（フィルミング）及び画像濃度の各々の評価で、現像剤セットＳ−１〜Ｓ−１０よりも悪い結果が得られた。これらの画像形成方法では、現像剤セットＳ−１〜Ｓ−１０と比べて、円形度が高く、かつ、飽和磁化が低い初期キャリアを使用した（表１参照）。このため、画像形成装置の使用を開始した当初において、現像ローラー（トナー担持体）を十分に研磨できなかったと考えられる。また、現像剤セットＳ−１４（比較例４に係る現像剤セット）を用いた画像形成方法では、形成された画像に、かぶりが生じた。
【０１０９】
現像剤セットＳ−１６〜Ｓ−１８（比較例６〜８に係る現像剤セット）の各々を用いた画像形成方法に関しては、耐刷試験中における画像濃度の評価で、現像剤セットＳ−１〜Ｓ−１０よりも悪い結果が得られた。現像剤セットＳ−１６及びＳ−１８ではそれぞれ、現像剤セットＳ−１〜Ｓ−１０と比べて、補給用キャリアの円形度が低かった（表１参照）。また、現像剤セットＳ−１７では、現像剤セットＳ−１〜Ｓ−１０と比べて、補給用キャリアの飽和磁化が高かった（表１参照）。このため、現像剤セットＳ−１６〜Ｓ−１８の各々を用いた画像形成方法では、トナー担持体の表面が過剰に研磨され、トナー担持体の表面にトナーが付着し易くなったと考えられる。現像剤セットＳ−１６〜Ｓ−１８の各々を用いた画像形成方法では、現像履歴に基づくゴースト（画像欠陥）が生じた。また、現像剤セットＳ−１６及びＳ−１８の各々を用いた画像形成方法では、補給用キャリアの一部で、キャリアコアからコート層が剥がれていた。
【０１１０】
現像剤セットＳ−１９及びＳ−２０（比較例９及び１０に係る現像剤セット）の各々を用いた画像形成方法に関しては、耐刷試験中におけるトナー固着（フィルミング）及び画像濃度の評価で、現像剤セットＳ−１〜Ｓ−１０よりも悪い結果が得られた。現像剤セットＳ−１９ではそれぞれ、現像剤セットＳ−１〜Ｓ−１０と比べて、初期キャリアの飽和磁化が低かった（表１参照）。また、現像剤セットＳ−２０では、現像剤セットＳ−１〜Ｓ−１０と比べて、初期キャリアの円形度が高かった（表１参照）。このため、画像形成装置の使用を開始した当初において、現像ローラー（トナー担持体）を十分に研磨できなかったと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法は、例えば複写機、プリンター、又は複合機において画像を形成するために用いることができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１０：転写装置
１１、１１ａ〜１１ｄ：現像装置
１２、１２ａ〜１２ｄ：感光体ドラム
１３：転写ベルト
１４ａ：駆動ローラー
１４ｂ：従動ローラー
１４ｃ：テンションローラー
１５ａ〜１５ｄ：１次転写ローラー
１６：２次転写ローラー
１７：定着装置
１８：クリーニング装置
１００：画像形成装置
１１１：現像ローラー
１１２：磁気ローラー
１１２ａ：規制ブレード
１１３：第１攪拌シャフト
１１４：第２攪拌シャフト
１１５：補給用現像剤コンテナ
１１５ａ：補給量調整部材
１１６：排出路
Ｐ：記録媒体
Ｒ１：搬送部
Ｒ２、Ｒ３：収容部
【図１】
2017151298.tif 000007
【図２】
2017151298.tif 000008
【図３】
2017151298.tif 000009