(57)【要約】 【課題】  このような帯電特性が劣化したトナーが、非画像領域に現像されることによって生じるかぶりの発生を抑えることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  電源投入後、現像装置１９による静電潜像の現像動作の開始前に、現像動作で印加する現像バイアス値よりも低い現像バイアス値を印加する。現像バイアスの印加とともに、感光体ドラム１６および現像装置１９を所定時間動作させる前処理動作を行う。このような前処理動作により、帯電量の低下したトナー、逆極性の帯電トナーなどかぶりの原因となる帯電不良トナーを、感光体ドラム表面に付着させ、帯電不良トナーを除去する。【選択図】      図２
2009122284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムと、感光体ドラムの表面を規定電位に帯電させる帯電装置と、この帯電装置により帯電された感光体ドラムに静電潜像を形成する露光装置と、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容し、前記静電潜像を現像する現像装置と、前記現像装置に、現像バイアスを印加する現像バイアス供給手段とを備える画像形成装置において、
電源投入後、現像装置による現像動作の開始前に、現像動作で印加する現像バイアス値よりも低い現像バイアス値を印加しつつ、感光体ドラムおよび現像装置を所定時間動作させる前処理動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記前処理動作は、感光体ドラム表面のトナー濃度ＩＤが０．５以下となるように行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記前処理動作では、現像バイアス電位の印加時間が、５秒間以上６０秒間以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記前処理動作では、感光体ドラムの表面電位と現像バイアス電位との電位差が±１００Ｖ未満であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナーは、個数平均粒径が８０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の外添剤を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記キャリアは、熱硬化性シリコーン樹脂で被覆されたコーティングキャリアであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記コア粒子は、フェライト成分で構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機およびプリンタなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した画像形成装置は、一般に帯電、露光、現像、転写、剥離、クリーニング、除電、および定着の各工程を経ることにより画像が形成される。画像を形成する工程は、たとえば、回転駆動される感光体の表面を帯電装置によって均一に帯電し、露光装置によって帯電した感光体表面にレーザ光が照射され静電潜像が形成される。続いて、現像装置によって感光体上の静電潜像が現像され感光体表面上にトナー像が形成される。転写装置によって感光体上のトナー像は転写材上に転写され、その後、定着装置によって加熱されることによって、トナー像は転写材上に固定される。また感光体表面上に残った転写残留トナーは、クリーニング装置により除去され所定の回収部に回収される。また、クリーニングされた後の感光体表面は、次の画像形成に備えるために、除電装置により残留電荷が除去される。
【０００３】
感光体上の静電潜像を現像する現像剤としては、トナーのみからなる一成分現像剤やトナーとキャリアとからなる二成分現像剤が一般に用いられる。
【０００４】
一成分現像剤はキャリアを使用しないことから、二成分現像剤のようにトナーとキャリアを均一に混合するための攪拌機構等を必要としない。そのため、現像装置がシンプルになるといった利点を有する。しかし、トナーの帯電量が安定しにくい等の欠点がある。
【０００５】
二成分現像剤は、トナーとキャリアを均一に混合するための攪拌機構等を必要とすることから、現像装置が複雑になるといった欠点を有する。しかし、帯電安定性や高速機への適合性に優れている。そのため、高速画像形成装置やカラー画像形成装置によく使用されている。
【０００６】
二成分現像剤に使用されるトナーとしては、粒子径が５〜８μｍの着色剤を分散して含有する樹脂粒子の表面に流動性を付与する外添剤が添加された樹脂粒子が使用される。また二成分現像剤に使用されるキャリアとしては、粒子径が２０〜１００μｍのフェライト等からなる磁性粒子が使用される。この磁性粒子は、湿度依存性やトナー成分の融着を防止するために、磁性粒子をコア粒子として、その表面にカーボンブラックのような導電材を含有するアクリル系樹脂あるいはシリコーン系樹脂からなる被覆層を備えたコーティングキャリアが知られている。
【０００７】
さらに、キャリアが現像槽中で攪拌され、被覆層が磨耗することによって、キャリアの抵抗や帯電付与能力が経時的に変化しないように、特許文献１には、被覆層を２層にしたコーティングキャリアが開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−９２１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、被覆層を２層にしたキャリアを用いた二成分現像剤であっても、現像装置内で長期間攪拌されると、外添剤が樹脂粒子表面から内部に埋没し、トナーの流動性が低下してしまう。このようなトナーは、外添剤によるスペーサ効果が低く、長時間の放置（静置）により、トナーの帯電量が低下しやすかったり、攪拌による帯電立ち上がり性が悪かったりして、帯電特性が大幅に劣化してしまう。帯電特性が劣化したトナーは、非画像領域に付着されやすく、かぶりトナーとなって現像されてしまう。
【００１０】
本発明の目的は、このような帯電特性が劣化したトナーが、非画像領域に現像されることによって生じるかぶりの発生を抑えることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、感光体ドラムと、感光体ドラムの表面を規定電位に帯電させる帯電装置と、この帯電装置により帯電された感光体ドラムに静電潜像を形成する露光装置と、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容し、前記静電潜像を現像する現像装置と、前記現像装置に、現像バイアスを印加する現像バイアス供給手段とを備える画像形成装置において、
電源投入後、現像装置による現像動作の開始前に、現像動作で印加する現像バイアス値よりも低い現像バイアス値を印加しつつ、感光体ドラムおよび現像装置を所定時間動作させる前処理動作を行うことを特徴とする画像形成装置である。
【００１２】
また本発明は、前記前処理動作は、感光体ドラム表面のトナー濃度ＩＤが０．５以下となるように行うことを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記前処理動作では、現像バイアス電位の印加時間が、５秒間以上６０秒間以下であることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記前処理動作では、感光体ドラムの表面電位と現像バイアス電位との電位差が±１００Ｖ未満であることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記トナーは、個数平均粒径が８０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の外添剤を含むことを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記キャリアは、熱硬化性シリコーン樹脂で被覆されたコーティングキャリアであることを特徴とする。
また本発明は、前記コア粒子は、フェライト成分で構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電源投入後、現像装置による現像動作の開始前に、現像動作で印加する現像バイアス値よりも低い現像バイアス値を印加しつつ、感光体ドラムおよび現像装置を所定時間動作させる前処理動作を行う。
【００１８】
このような前処理動作を行うことで、帯電量の低下したトナー、逆極性の帯電トナーなどかぶりの原因となる帯電不良トナーを、現像動作の開始前に選択的に感光体ドラム表面に付着させることで、帯電不良トナーを除去し、非画像領域に現像されることによって生じるかぶりの発生を抑えることができる。
【００１９】
また本発明によれば、前記前処理動作を、感光体ドラム表面のトナー濃度ＩＤが０．５以下となるように行うので、正常な帯電状態のトナーまで除去することがなく、トナー消費量を削減できる。
【００２０】
また本発明によれば、前記前処理動作では、現像バイアス電位の印加時間を、５秒間以上６０秒間以下としている。
【００２１】
これにより、不必要な攪拌を防ぎつつ、効果的に二成分現像剤から帯電不良トナーを除去することができる。
【００２２】
また本発明によれば、前記前処理動作では、感光体ドラムの表面電位と現像バイアス電位との電位差を±１００Ｖ未満としている。
【００２３】
これにより、正常に帯電しているトナーの消費を抑えつつ、効果的に二成分現像剤から帯電不良トナーを除去することができる。
【００２４】
また本発明によれば、前記トナーは、個数平均粒径が８０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の外添剤を含む。
【００２５】
これにより、外添剤のトナー（着色樹脂粒子）表面への埋没を遅らせることができるので、前処理動作によって除去され消費されるトナー量を少なくすることができる。
【００２６】
また本発明によれば、前記キャリアは、熱硬化性シリコーン樹脂で被覆されたコーティングキャリアである。
【００２７】
これにより、キャリア表面が固い樹脂で被覆され、外添剤がキャリア表面に埋没することを防止できるので、キャリアが長期にわたって安定した帯電性を保持でき、帯電不良トナーの発生を抑えることができる。
【００２８】
また本発明によれば、前記コア粒子がフェライト成分で構成されるので、比重の軽いキャリアが得られ、二成分現像剤を攪拌する際の攪拌トルクを小さくできる。その結果、トナー粒子表面への外添剤の埋没が遅くなり、帯電不良トナーの発生を少なくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下では、図面を参照して本発明の画像形成装置について説明する。
図１は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の全体を示す模式図である。図２は、本画像形成装置１の要部を示す模式的図である。
【００３０】
図１に示すように、画像形成装置は、４つの画像形成ユニット１〜４を備えるタンデム方式のカラー画像形成装置である。第１画像形成ユニット１は、黒トナー画像を形成するユニットであり、第２画像形成ユニット２は、シアントナー画像を形成するユニットであり、第３画像形成ユニット１は、マゼンタトナー画像を形成するユニットであり、第４画像形成ユニット４は、イエロートナー画像を形成するユニットである。
【００３１】
これら４つの画像形成ユニット１〜４の上方には、中間転写ベルト（無端ベルト）５が配設されている。中間転写ベルト５は、２つの支持ロール６ａ，６ｂに掛け渡され、矢符Ｒにて示す方向に回動するように構成されている。以下では、該中間転写ベルト５の回動方向Ｒに対し、２次転写ローラ８が配置されている２次転写位置を基準として、回動方向上流、下流を規定する。中間転写ベルト５の材料としては、ポリイミドまたはポリアミド等の樹脂に電子伝導性導電材を適当量含有させたものが使用できる。
【００３２】
４つの画像形成ユニット１〜４は、中間転写ベルト５の回動方向Ｒの上流側から、第１画像形成ユニット１（ブラック）、第２画像形成ユニット２（シアン）、第３画像形成ユニット３（マゼンタ）、第４画像形成ユニット４（イエロー）の順に配置されている。
【００３３】
中間転写ベルト５の内側には、各画像形成ユニット１〜４で形成された単色トナー画像を中間転写ベルト５上に転写する１次転写ローラ７が、各画像形成ユニット１〜４に対向するように各々設けられている。各画像形成ユニット１〜４で形成された単色トナー画像は、中間転写ベルト５上に重ね合うように転写され、一つのカラートナー像を形成する。
【００３４】
第４画像形成ユニット４（イエロー）よりも中間転写ベルト５の回動方向Ｒの下流側には、中間転写ベルト５上に形成されたカラートナー像を用紙（記録媒体）に転写する２次転写ローラ８が配設されている。
【００３５】
また、２次転写ローラ８よりも中間転写ベルト５の回動方向Ｒの下流側には、転写後の中間転写ベルト５の表面をクリーニングするためのベルトクリーニングユニット１０が設けられている。ベルトクリーニングユニット１０は、中間転写ベルト５に接触配置されるベルトクリーニングブラシ１１と、ベルトクリーニングブレード１２とを有している。ベルトクリーニングブレード１２は、ベルトクリーニングブラシ１１より中間転写ベルト５の回転方向Ｒの下流側に配置される。
【００３６】
また、４つの画像形成ユニット１〜４の下方には、用紙を収容するトレー１４が配設されている。トレー１４内の用紙は、複数の給紙ローラ１３にて、２次転写ローラ８が中間転写ベルト５と対向する２次転写位置まで搬送される。矢符Ｐは、トレー１４から２次転写ローラ８への用紙の搬送方向を示す。
【００３７】
２次転写ローラ８の用紙搬送方向下流側には、用紙に転写されたカラートナー像を用紙上に定着するための定着ユニット１５が設けられている。そして、定着ユニット１５のさらに搬送方向Ｐ下流側には、定着ユニット１５でカラートナー像が定着された用紙を画像形成装置１００から排出する排紙ローラ１３ａが設けられている。
【００３８】
このような構成において、各画像形成ユニット１〜４で形成された各単色トナー画像は、中間転写ベルト５上へ順次転写されて、中間転写ベルト５上にカラートナー像が形成される。中間転写ベルト５上のカラートナー像は、２次転写位置において、給紙ローラ１３で搬送される用紙へと２次転写され、その後、定着ユニット１５にて用紙に定着される。カラー画像が定着された用紙は、排紙ローラ１３ａにて画像形成装置から排出される。一方、２次転写後、用紙に転写さないまま中間転写ベルト５上に残ったトナーは、ベルトクリーニングユニット１０にて取り除かれる。
【００３９】
図２には、図１に示した第１画像形成ユニット１のみを示している。第２画像形成ユニット２、第３画像形成ユニット３、及び第４画像形成ユニット４の構成は、実質的に第１画像形成ユニット１と同じ構成であるので、第２画像形成ユニット２、第３画像形成ユニット３、および第４画像形成ユニット４の構成の詳細な説明は省略する。
【００４０】
図２に示すように、本実施形態の画像形成装置１００に備えられる感光体ドラム１６の周囲には、感光体ドラム１６を帯電する帯電装置１７、感光体ドラム１６上に静電潜像を書き込む露光装置１８、感光体ドラム１６上の静電潜像を可視化する現像装置１９、カブリ濃度センサ２６、感光体ドラム１６上に残留するトナーを含む残留物を除去するクリーニング装置２０、および感光体ドラム上の残留電荷を除去する除電ランプ２５が、この順序で感光体ドラム１６の回転方向Ｒｄに沿って配置される。
【００４１】
帯電装置１７は、スコロトロン帯電装置からなり、ノコ歯電極（放電電極）１７ａから感光体ドラム１６の表面に到達するコロナイオンの量を制御可能な制御グリッド（制御グリッド）１７ｂを備えている。ノコ歯電極１７ａには数ｋＶの高電圧を出力する高電圧電源（図示せず）が接続されている。また、制御グリッド１７ｂには、切替えスイッチ３１を介して、高電圧用トランス（ＴＨ）を有する高電圧電源３２と、定電圧電源であり、低電圧用トランス（ＴL ）を有する低電圧電源３３とが接続されている。本実施の形態において、低電圧電源３３の出力電圧は約２００Ｖであり、高電圧電源３２の出力電圧は約６５０Ｖである。但し、電圧の極性は何れもマイナスである。上記切替えスイッチ３１の切換動作は、たとえばマイクロコンピュータを備えた制御装置３４によって制御される。
【００４２】
露光器１８は、たとえばレーザ露光器からなり、入力された画像信号に応じたレーザ走査による露光を行い、帯電装置１７によって帯電された感光体ドラム１６の表面電位を変化させることで、画像情報に応じた静電潜像を形成する。露光器としては、ＬＤＥアレイ装置等も用いることができる。
【００４３】
現像装置１９は、内部にキャリアとトナー（本実施形態においては負帯電トナーを使用）からなる二成分現像剤を収容し、二成分現像剤を感光体ドラム１６の表面に供給する現像ローラ２４を備えている。前記二成分現像剤は、磁性キャリアとトナーを含み、二成分反転現像方式により、感光体ドラム１６に形成された静電潜像を現像する。カブリ濃度センサ２６は、感光体ドラム１６表面の非画像部におけるトナー付着量を測定するセンサで、発光素子と受光素子からなるフォトセンサからなり、測定結果を制御装置３４に出力する。
【００４４】
現像装置１９によって現像されたトナー像は、中間転写ベルト５上に一次転写される。転写後に感光体ドラム１６の表面に残留したトナーはクリーニング装置２０によって回収される一方、感光体ドラム１６の表面に残留する電荷は、除電ランプ２５によって除去される。
【００４５】
画像形成装置１００における画像形成動作は、次のようにして行われる。まず、感光体ドラム１６がドラムモータにより回転駆動され、感光体ドラム１６の表面が帯電装置１７によって均一な電位に帯電される。次に、感光体ドラム１６の表面に、露光装置１８からレーザ光が照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム１６での静電潜像の形成は、感光体ドラム１６の基体をなすアルミニウム素管（図示せず）がドラムフランジからドラムシャフトを介してグランドに接続されており、上記レーザ光による露光部の電位が未露光部分よりも低下することにより行われる。
【００４６】
形成された静電潜像は、現像装置１９から供給される帯電されたトナーによって現像され、トナー像となる。このとき、現像装置１９の現像ローラ２４には、トナーを感光体ドラム１６の表面に供給するために、現像バイアス電源３５から現像バイアスが印加されている。本実施の形態において、プラス側の出力電圧は１５０Ｖで、マイナス側の出力電圧は１００Ｖと５００Ｖである。ただし、出力電圧は、たとえばマイクロコンピュータを備えた制御装置３４によって制御される。
【００４７】
図３は、ドラムモータ、制御グリッド電圧および現像バイアスの動作タイミングおよび印加タイミングを示すタイミングチャートである。
【００４８】
ドラムモータの回転開始から、感光体ドラムの表面電位が規定電位に立ち上がるまでの間に、図３に示すタイミングにて各部が動作する。時刻ｔ１において、ドラムモータが回転を開始すると同時に、帯電装置１７では、ノコ歯電極１７ａに高電圧が供給されるとともに、切替えスイッチ３１が低電圧電源３３側に切り替えられることにより、制御グリッド１７ｂに低電圧電源３３から所定の低グリッド電圧（−２００Ｖ）が供給される。図３には記載されないが、同時に除電ランプ２５がＯＮとなる。また、現像装置１９では、時刻ｔ１において、現像ローラ２４に現像バイアス供給手段３５から所定のプラス側現像バイアス電圧（＋１５０Ｖ）が供給される。
【００４９】
次に、時刻ｔ２において、帯電装置１７では、切替えスイッチ３１が高電圧電源３２側に切り替えられ、制御グリッド１７ｂに所定の高グリッド電圧（−６５０Ｖ）が供給される。このとき、印加するグリッド電圧は、低電圧（−２００Ｖ）から高電圧（−６５０Ｖ）までを８段階に分けて、約−４０Ｖづつ上昇させている。複数段階でグリッド電圧を上昇させることで、感光体ドラム表面電位の立ち上がり時における電位の不安定部分の発生を防止し、感光体ドラムの表面電位を規定電位まで直線的に立ち上げることができる。この結果、キャリアの飛散による感光体ドラムの劣化やトナーリサイクル時の飛散キャリアを核としたトナーの凝集による画質の劣化、並びに感光体ドラムへの逆帯電トナーの付着やトナー消費量の増大を防止し得るとともに、安定した画質の画像を得ることができる。
【００５０】
一方、時刻ｔ１から所定時間ａ後の時刻ｔ３において、現像装置１９では、現像ローラ２４にマイナス側低現像バイアス電圧（−２００Ｖ）が供給され、時刻ｔ３から所定時間ｂ後の時刻ｔ４に、マイナス側高現像バイアス電圧（−５００Ｖ）が供給される。
【００５１】
感光体ドラム１６が回転を開始し、制御グリッド１７ｂへのグリッド電圧の印加により感光体ドラム１６表面電位の上昇した部分が前記現像部に到達するまでの期間、現像バイアスが０Ｖのままでは、現像部を通過する部分の感光体ドラム表面電位が０Ｖであるために、現像部を通過する部分にトナーが付着することになる。また、このときにグリッド電圧と同極性の電圧を現像バイアスとして印加すると、トナーの帯電量の大小にかかわらず、感光体ドラム１６表面へのトナーの付着が生じるが、表面電位上昇部分が現像部に到達するまでの期間において、グリッド電圧とは逆極性の現像バイアスを現像装置１９に印加することで、感光体ドラム１６表面へのトナーの付着を防止することができる。この結果、トナー消費量の増大を防止し得るとともに、安定した画質の画像を得ることができる。
【００５２】
切替えスイッチ３１による低電圧電源３３側から高電圧電源３２側への切替えタイミングは、感光体ドラム１６の表面電位が制御グリッド１７ｂへの低電圧電源３３の印加後に立ち上がった直後（約０．２秒後）に設定される。上記のようにして帯電装置１７から電位が供給されることにより、感光体ドラム１６の表面電位は上昇していき、最終的に規定電位となる。このとき、帯電装置１７の制御グリッド１７ｂには、先ず低電圧電源３３から低電圧バイアスを印加し、次に高電圧電源３２から高電圧を印加するようにしているので、感光体ドラム１６表面電位の立ち上がりは、図４に示すようになる。
【００５３】
図４は、感光体ドラム１６表面電位の立ち上がりを示すグラフである。横軸は、経過時間（ｓｅｃ）を示し、縦軸は電位（Ｖ）を示す。
【００５４】
経過時間は、図３に示した時刻ｔ１、すなわちドラムモータの回転開始時刻を０としている。感光体ドラム１６の表面電位は、０Ｖから制御グリッド電圧の出力に伴って段階的に上昇し、規定電位（−６００Ｖ）に到達する。
【００５５】
本発明の画像形成装置では、電源投入後において、上記に示す通常の画像形成動作に先立って、グレー現像が行われる。
【００５６】
本発明において、グレー現像とは、静電潜像が未形成の状態で、感光体ドラム１６の表面電位と現像バイアス電位との電位差が±１００Ｖ未満であって、感光体ドラム１６と現像ローラ２４を回転動作させることで、感光体ドラム１６の表面に所定の濃度以下のトナーを付着させる動作のことであり、画像形成装置を長時間停止していた後、帯電量の低下したトナー、逆極性の帯電トナーなどかぶりの原因となる帯電不良トナーを予め感光体ドラム１６に付着させて除去する動作である。所定のトナー濃度としては、たとえばＩＤが０．５程度とする。
【００５７】
図５は、グレー現像時の、ドラムモータ、制御グリッド電圧および現像バイアスの動作タイミングおよび印加タイミングを示すタイミングチャートである。
【００５８】
時刻ｔｘにてドラムモータの回転を開始し、時刻ｔｘから所定の時間（たとえば３０秒間）経過後の時刻ｔｙまで、−１０Ｖの現像バイアス電位が印加される。このとき、ノコ歯電極１７ａ並びに制御グリッド１７ｂには制御グリッド電圧を印加しない。
【００５９】
ここで、時刻ｔｘ、時刻ｔｙはともに時刻ｔ１より前の時刻である。すなわち、グレー現像は、静電潜像を現像するための現像動作開始前に行う前処理動作である。
【００６０】
制御グリッド電圧を印加する場合は、感光体ドラム１６の表面電位と現像バイアス電位との電位差が、−５０Ｖ〜＋５０Ｖとなるように現像バイアス電位が印加される。印加時間としては、５秒間〜６０秒間が好ましく、５秒間〜３０秒間が特に好ましい。印加時間が５秒間より短いと、かぶりの原因となる帯電不良トナーをグレー現像によって十分に除去されず、また印加時間が６０秒間を超えると、帯電量不良トナー以外の余分なトナーまでが現像されてしまう。
【００６１】
現像バイアス電位が−１００Ｖよりマイナス側に大きいと、帯電不良トナーのみならず、正常な帯電量を有するトナーまでもがグレー現像により除去されやすくなり、余分なトナーが消費される。逆に、現像バイアス電位が＋１００Ｖよりプラス側に大きいと、帯電不良トナーがグレー現像によって除去されない。
【００６２】
なお、帯電不良トナーを消費させるためのグレー現像は、電源投入後のみならず、電源投入中であっても現像槽内にトナーが静置された状態で一定の時間が経過した後に適時行っても良い。
【００６３】
次に、本発明の画像形成装置に使用できるニ成分現像剤について説明する。
二成分現像剤は、トナーとキャリアを混合することによって作製でき、一般に、キャリア１００重量部に対してトナー３〜１５重量部の割合で混合され、ナウターミキサ等の混合機で攪拌することによって作製できる。
【００６４】
トナーとしては、特に限定されず、公知のトナーをいずれも使用できる。たとえば、以下で説明するトナーが使用できる。
【００６５】
トナーは、着色樹脂粒子（トナー粒子）と、必要に応じて着色樹脂粒子の表面に付着する外添剤とを備えている。外添剤は、トナーの凝集を防ぐことで、感光体ドラムから記録媒体へ転写する際の転写効率が低下を防ぐ観点から、トナーに含まれていることが好ましい。
【００６６】
トナーは、たとえば、外添剤を着色樹脂粒子とヘンシェルミキサのような気流混合機を用いて混合する（すなわち、外添処理する）ことによって作製できる。着色樹脂粒子の体積平均粒径は、４〜７μｍの範囲内のものが好ましい。この範囲内であれば、ドット再現性に優れ、カブリやトナー飛散の少ない、高画質画像が得られる。体積平均粒径の定義は以下に記載する。
【００６７】
着色樹脂粒子のＢＥＴ比表面積は、１．５〜１．９ｍ２／ｇであることが好ましい。ＢＥＴ比表面積が１．９ｍ２／ｇを超えると、着色樹脂粒子表面に凹凸が多くなり、外添剤が凹部に入り込み、外添剤を均一に表面に付着させることができない場合がある。この場合、外添剤のもつコロ効果（流動性をよくする効果）やスペーサ効果（電荷のリークを防ぐ）が十分に得られなくなり、かぶりやトナー飛散が発生しやすくなる。また、１．５ｍ２／ｇ未満では、着色樹脂粒子表面が平滑になり過ぎることがあり、クリーニング不良が発生することによってかぶりが発生することがある。
【００６８】
ＢＥＴ比表面積の制御方法としては、公知の方法が使用できる。たとえば、高速で着色樹脂粒子を円筒状の配管の中を回転させて角をとる方法や、熱気流中で瞬間的にトナーを溶融させるサフュージョンシステム等の方法がある。ＢＥＴ比表面積の定義は以下に記載する。
【００６９】
着色樹脂粒子は、混練粉砕法や重合法等の公知の方法によって作製できる。具体的には、混練粉砕法を採用した場合、バインダー樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤、ならびにその他の添加剤を、ヘンシェルミキサ、スーパーミキサ、メカノミル、Ｑ型ミキサ等の混合機により混合する。得られた原料混合物を、２軸混練機、１軸混練機等の混練機により、１００〜１８０℃程度の温度で溶融混練する。得られた混練物を冷却固化し、固化物をジェットミルのようなエア式粉砕機により粉砕する。得られた粉砕物を、必要に応じて分級等の粒度調整を行うことにより着色樹脂粒子を作製できる。
【００７０】
トナーに使用できるバインダー樹脂としては、公知の各種スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂等が使用できる。特に線形又は非線形のポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂は、機械的強度（微粉が発生しにくい）、定着性（定着後に紙から剥離しにくい）、及び耐ホットオフセット性を両立させる上で優れている。
【００７１】
ポリエステル樹脂は、２価以上の多価アルコールと多塩基酸からなるモノマー組成物を重合することにより得られる。ポリエステル樹脂の重合に用いられる２価のアルコールとしては、たとえば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、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等のジオール類、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等のビスフェノールＡアルキレンオキシド付加物、その他を挙げることができる。
【００７２】
２価の多塩基酸としては、たとえばマレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、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、アゼライン酸、マロン酸、これらの酸の無水物や低級アルキルエステル、又はｎ−ドデセニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸等のアルケニルコハク酸類もしくはアルキルコハク酸類を挙げることができる。
【００７３】
必要に応じて、モノマー組成物中に３価以上の多価アルコールあるいは多塩基酸を添加してもよい。３価以上の多価アルコールとしては、たとえばソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、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、その他を挙げることができる。
【００７４】
３価以上の多塩基酸としては、たとえば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、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、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、１，２，５−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、及びこれらの無水物等を挙げることができる。
【００７５】
トナーに使用できる着色剤としては、トナーに一般に用いられている公知の顔料や染料を使用できる。
【００７６】
具体例として、黒トナー用には、カーボンブラックやマグネタイト等を挙が例示できる。
【００７７】
イエロートナー用には、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１、同３、同７４、同９７、同９８等のアセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、同１３、同１４、同１７等のアセト酢酸アリールアミド系ジスアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９３、同１５５等の縮合モノアゾ系黄色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０、同１５０、同１８５等のその他黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー１９、同７７、同７９、Ｃ．Ｉ．ディスパース・イエロー１６４等の黄色染料等が例示できる。
【００７８】
マゼンタトナー用には、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８、同４９：１、同５３：１、同５７、同５７：１、同８１、同１２２、同５、同１４６、同１８４、同２３８；Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１９等の赤色もしくは紅色顔料；Ｃ．Ｉ．ソルベント・レッド４９、同５２、同５８、同８等の赤色系染料等が例示できる。
【００７９】
シアントナー用には、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３、同１５：４等の銅フタロシアニン及びその誘導体の青色系染顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７、同３６（フタロシアニン・グリーン）等の緑色顔料等が例示できる。
【００８０】
着色剤の含有量としては、バインダー樹脂１００重量部に対して１〜１５重量部程度であることが好ましく、より好適には２〜１０重量部の範囲である。
【００８１】
トナーに使用できる帯電制御剤としては、公知の帯電制御剤が使用できる。
具体的には、負帯電性を付与する帯電制御剤としては、クロムアゾ錯体染料、鉄アゾ錯体染料、コバルトアゾ錯体染料、サリチル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、ナフトール酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、ベンジル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、長鎖アルキル・カルボン酸塩、長鎖アルキル・スルフォン酸塩等を挙げることができる。
【００８２】
正帯電性を付与する帯電制御剤としては、ニグロシン染料、及びその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、四級アンモニウム塩、四級ホスフォニウム塩、四級ピリジニウム塩、グアニジン塩、アミジン塩等の誘導体等を挙げることができる。
【００８３】
これらの帯電制御剤の含有量としては、バインダー樹脂１００重量部に対して０．１重量部〜２０重量部の範囲内がより好ましく、０．５重量部〜１０重量部の範囲内が更に好ましい。
【００８４】
トナーに使用できる離型剤としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成ワックスやパラフィ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等の石油系ワックス及びその変成ワックス、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等の植物系ワックス等を挙げることができる。これら離型剤をトナー中に含有させることにより、定着ローラ又は定着ベルトに対するトナーの離型性を高めることができ、定着時の高温・低温オフセットを防止できる。離型剤の添加量は特に制限されないが、一般的には、バインダー樹脂１００重量部に対して１〜５重量部である。
【００８５】
外添剤としては、平均粒径が７ｎｍ〜１００ｎｍのシリカ、酸化チタン、アルミナ等からなる無機粒子が使用できる。また、無機粒子をシランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイルにより表面処理することによって疎水性を付与してもよい。疎水性を付与した無機粒子は、高湿下において電気抵抗や帯電量の低下が少なくなるので好ましい。特に、シランカップリング剤としてヘキサメチルジシラザン（以下、ＨＭＤＳと呼ぶこともある）を用いて、表面にトリメチルシリル基を導入したシリカ粒子は、疎水性や絶縁性に優れている。このシリカ粒子を外添したトナーは、高湿環境下においても、優れた帯電性を提供できる。
【００８６】
具体的な外添剤には、日本アエロジル社製のアエロジル５０（個数平均粒径：約３０ｎｍ）、アエロジル９０（個数平均粒径：約３０ｎｍ）、アエロジル１３０（個数平均粒径：約１６ｎｍ）、アエロジル２００（個数平均粒径：約１２ｎｍ）、アエロジル３００（個数平均粒径：約７ｎｍ）、アエロジル３８０（個数平均粒径：約７ｎｍ）、西独デグサ社製のアルミナムオキサイドＣ（個数平均粒径：約１３ｎｍ）、チタニウムオキサイドＰ−２５（個数平均粒径：約２１ｎｍ）、ＭＯＸ１７０（個数平均粒径：約１５ｎｍ）、石原産業社製ＴＴＯ−５１（個数平均粒径：約２０ｎｍ）、ＴＴＯ−５５（個数平均粒径：約４０ｎｍ）等がある。
【００８７】
外添剤としては、粒径が小さくなるとトナー表面に埋没しやすいので、上記の外添剤に加えて、個数平均粒径が８０ｎｍ以上の外添剤を添加することが望ましい。粒径が３００ｎｍを超えるとトナー表面から離脱し、現像槽の下部にたまったりするので、個数平均粒径としては、８０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の外添剤が好ましい。
【００８８】
外添剤の添加量は、０．２〜３重量％が好ましい。０．２重量％未満では、トナーに十分や流動性を与えられないことがある。逆に３重量％を超えると、トナーの定着性が低下することがある。
【００８９】
本発明のキャリアは、コア粒子と、コア粒子を被覆する第一被覆層と、第一被覆層の外側を被覆する第二被覆層とを有し、第一被覆層及び第二被覆層はそれぞれ樹脂と導電材を含み、第二被覆層が、第一被覆層より高い含有率で導電材を含んでいる。本発明のキャリアによれば、スタート直後のトナーの帯電量上昇、及び被覆樹脂の磨耗が進んだ際（コア粒子の凸部が露出した際）の、キャリア抵抗の著しい低下による感光体へのキャリア付着や画像のガサツキを防ぐことができる。
【００９０】
本発明に使用できるキャリアとしては、特に制限されるものはないが、体積平均粒径が２０〜１００μｍであることが好ましい。体積平均粒径は、小さすぎると、現像時に現像ローラから感光体ドラムにキャリアが移動することにより、得られる画像に白抜けが発生することがある。また、大きすぎるとドット再現性が悪くなり、画像が粗くなることがある。体積平均粒径は、３０〜６０μｍが更に好ましい。なお、ここでの体積平均粒径は、コア粒子と第一被覆層及び第二被覆層との合計の粒径を意味し、具体的な体積平均粒径の定義は以下に記載する。
【００９１】
キャリアの飽和磁化は、低いほど感光体ドラムと接する磁気ブラシが柔らかくなるので、静電潜像に忠実な画像が得られる。しかし、飽和磁化が低すぎると、感光体ドラム表面にキャリアが付着し、白抜け現象が発生しやすくなる。一方、飽和磁化が高すぎると、磁気ブラシの剛直化により、静電潜像に忠実な画像が得られにくくなる。従って、キャリアの飽和磁化は、３０〜１００ｅｍｕ／ｇの範囲内が好ましく、５０〜８０ｅｍｕ／ｇの範囲内がより好ましい。飽和磁化の定義は以下に記載する。
【００９２】
＜コア粒子＞
キャリアはコア粒子を備える。コア粒子には公知の磁性粒子が使用できるが、フェライト成分を含む粒子（フェライト系粒子）が好ましい。フェライト系粒子は、飽和磁化が高く、密度の小さいキャリアを得ることができる。そのため、感光体へのキャリア付着が起こりにくく、ソフトな穂立形成によるドット再現の高い画像が得られる。フェライト系粒子としては公知のものを使用でき、たとえば、亜鉛系フェライト、ニッケル系フェライト、銅系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、マンガン−マグネシウム系フェライト、銅−マグネシウム系フェライト、マンガン−亜鉛系フェライト、マンガン−銅−亜鉛系フェライト等の粒子が挙げられる。
【００９３】
コア粒子は、ブリッジ法で測定した時、１×１０６〜１×１０１１Ω・ｃｍの体積抵抗率を有することが好ましい。この範囲の体積抵抗率を有するフェライト系粒子は、安価であるため一般に使用されている。体積抵抗率が低くなると電気絶縁性不良によりカブリがでることがある。一方、体積抵抗率が高くなるとキャリア表面に残るカウンタ電荷により、ベタ画像における周辺部のエッジ効果や画像濃度低下が起こりやすくなる。体積抵抗率は、１×１０８〜５×１０１０Ω・ｃｍの範囲がより好ましい。体積抵抗率の定義は以下に記載する。
【００９４】
フェライト系粒子は、公知の方法で作製できる。たとえば、Ｆｅ２Ｏ３やＭｇ(ＯＨ)２等のフェライト原料を混合し、この混合粉を加熱炉で加熱して仮焼する。得られた仮焼品を冷却後、振動ミルでほぼ１μｍ程度の粒子となるように粉砕し、粉砕粉に分散剤と水を加えてスラリーを作製する。このスラリーを湿式ボールミルで湿式粉砕し、得られる懸濁液をスプレードライヤーで造粒乾燥することによって、フェライト系粒子が得られる。
【００９５】
＜被覆層＞
被覆層には、特に限定されず、公知の樹脂からなる層をいずれも使用できる。たとえば、アクリル樹脂やシリコーン樹脂等からなる層が使用できる。
【００９６】
アクリル樹脂としては、たとえば、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリ−ｎ−ブチルメタクリレート、ポリグリシジルメタクリレート、ポリ含フッ素アクリレート、スチレン−メタクリレート共重合体、スチレン−ブチルメタクリレート共重合体、スチレン−アクリ ル酸エチル共重合体等が例示される。市販の商品名では、三菱レイヨン株式会社製ダイヤナールＳＥ−５４３７、ＳＥ−５１０２、ＳＥ−５３７７、ＳＥ−５６４９、ＳＥ−５４６６、ＳＥ−５４８２、ＨＲ−１６９、ＨＲ−１２４、ＨＲ−１１２７、ＨＲ−１１６、ＨＲ−１１３、ＨＲ−１４８、ＨＲ−１３１、ＨＲ−４７０、ＨＲ−６３４、ＨＲ−６０６、ＨＲ−６０７、ＬＲ−１０６５、ＬＲ−５７４、ＬＲ−１４３、ＬＲ−３９６、ＬＲ−６３７、ＬＲ−１６２、ＬＲ−４６９、ＬＲ−２１６、ＢＲ−５０、ＢＲ−５２、ＢＲ−６０、ＢＲ−６４、ＢＲ−７３、ＢＲ−７５、ＢＲ−７７、ＢＲ−７９、ＢＲ−８０、ＢＲ−８３、ＢＲ−８５、ＢＲ−８７、ＢＲ−８８、ＢＲ−９０、ＢＲ−９３、ＢＲ−９５、ＢＲ−１００、ＢＲ−１０１、ＢＲ−１０２、ＢＲ−１０５、ＢＲ−１０６、ＢＲ−１０７、ＢＲ−１０８、ＢＲ−１１２、ＢＲ−１１３、ＢＲ−１１５、ＢＲ−１１６、ＢＲ−１１７、積水化学工業製エスレックＰＳＥ−００２０、ＳＥ−００４０、ＳＥ−００７０、ＳＥ−０１００、ＳＥ−１０１０、ＳＥ−１０３５、三洋化成工業ハイマーＳＴ９５、ＳＴ１２０、三井化学製ＦＭ６０１等が挙げられる。
【００９７】
シリコーン樹脂としては、たとえば、シリコーンワニス（東芝社製：ＴＳＲ１１５、ＴＳＲ１１４、ＴＳＲ１０２、ＴＳＲ１０３、ＹＲ３０６１、ＴＳＲ１１０、ＴＳＲ１１６、ＴＳＲ１１７、ＴＳＲ１０８、ＴＳＲ１０９、ＴＳＲ１８０、ＴＳＲ１８１、ＴＳＲ１８７、ＴＳＲ１４４、ＴＳＲ１６５、信越化学社製：ＫＲ２７１、ＫＲ２７２、ＫＲ２７５、ＫＲ２８０、ＫＲ２８２、ＫＲ２６７、ＫＲ２６９、ＫＲ２１１、ＫＲ２１２）、アルキッド変性シリコーンワニス（東芝社製：ＴＳＲ１８４、ＴＳＲ１８５）、エポキシ変性シリコーンワニス（東芝社製：ＴＳＲ１９４、ＹＳ５４）、ポリエステル変性シリコーンワニス（東芝社製：ＴＳＲ１８７）、アクリル変性シリコーンワニス（東芝社製：ＴＳＲ１７０、ＴＳＲ１７１）、ウレタン変性シリコーンワニス（東芝社製：ＴＳＲ１７５）、反応性シリコーン樹脂（信越化学社製：ＫＡ１００８、ＫＢＥ１００３、ＫＢＣ１００３、ＫＢＭ３０３、ＫＢＭ４０３、ＫＢＭ５０３、ＫＢＭ６０２、ＫＢＭ６０３等が挙げられる。
【００９８】
特に、ストレートシリコーン樹脂（アルキル置換シリコーン樹脂）の層を備えたキャリアは、その表面にトナー成分（バインダー樹脂）が付着（フィルミング）しにくく、長期に渡ってトナーの帯電付与能力を維持できるので好ましい。
【００９９】
ストレートシリコーン樹脂としては特に制限されず、この分野で常用されるシリコーン樹脂を使用できるけれども、架橋性シリコーン樹脂が好ましい。架橋性シリコーン樹脂は、下記に示すように、Ｓｉ原子に結合する水酸基同士または水酸基と基−ＯＸとが加熱脱水反応、常温硬化反応などによって架橋して硬化する公知のシリコーン樹脂である。
【０１００】
【化１】
2009122284.tif 000003
【０１０１】
架橋型シリコーン樹脂としては、加熱硬化型シリコーン樹脂、常温硬化型シリコーン樹脂のいずれをも使用できる。加熱硬化型シリコーン樹脂を架橋させるには、該樹脂を２００〜２５０℃程度に加熱することが必要である。常温硬化型シリコーン樹脂を硬化させるには加熱は必要ないけれども、硬化時間の短縮のために１５０〜２８０℃で加熱するのが好ましい。架橋型シリコーン樹脂の中でも、Ｒで示される１価の有機基がメチル基であるものが好ましい。Ｒがメチル基である架橋型シリコーン樹脂は架橋構造が緻密であることから、該架橋型シリコーン樹脂を用いてキャリア芯材の樹脂被覆層を形成すると、撥水性、耐湿性などの良好なキャリアが得られる。ただし、架橋構造が緻密になりすぎると、樹脂被覆層が脆くなる傾向があるので、架橋型シリコーン樹脂の分子量の選択が重要である。また、架橋型シリコーン樹脂中の珪素と炭素の重量比（Ｓｉ／Ｃ）が０．３〜２．２であることが好ましい。Ｓｉ／Ｃが０．３未満では、樹脂被覆層の硬度が低下し、キャリア寿命などが低下するおそれがある。Ｓｉ／Ｃが２．２を超えると、キャリアのトナーに対する電荷付与性が温度変化による影響を受けやすくなり、樹脂被覆層が脆化するおそれがある。本発明では市販の架橋型シリコーン樹脂を使用でき、たとえば、ＳＲ２４００、ＳＲ２４１０、ＳＲ２４１１、ＳＲ２５１０、ＳＲ２４０５、８４０ＲＥＳＩＮ、８０４ＲＥＳＩＮ（いずれも商品名、東レダウコーニング株式会社製）、ＫＲ２７１、ＫＲ２７２、ＫＲ２７４、ＫＲ２１６、ＫＲ２８０、ＫＲ２８２、ＫＲ２６１、ＫＲ２６０、ＫＲ２５５、ＫＲ２６６、ＫＲ２５１、ＫＲ１５５、ＫＲ１５２、ＫＲ２１４、ＫＲ２２０、Ｘ−４０４０−１７１、ＫＲ２０１、ＫＲ５２０２、ＫＲ３０９３（いずれも商品名、信越化学工業株式会社製）などが挙げられる。架橋型シリコーン樹脂は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【０１０２】
被覆層には、さらに導電材を添加することができる。導電材としては、キャリアの体積抵抗率を制御できるものであれば特に制限はない。たとえば、酸化ケイ素、アルミナ、カーボンブラック、グラファイト、酸化亜鉛、チタンブラック、酸化鉄、酸化チタン、酸化スズ、チタン酸カリウム、チタン酸カルシウム、ホウ酸アルミニウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の導電材が挙げられる。
【０１０３】
これらの導電材の中でも、作製安定性、コスト、電気抵抗の低さという観点からカーボンブラックが好ましい。
【０１０４】
カーボンブラックの種類は特に限定されないが、ＤＢＰ（ジブチルフタレート）吸油量が９０〜１７０ｍｌ／１００ｇの範囲にあるものが、作製安定性に優れる点で好ましい。また、一次粒径として５０ｎｍ以下のものが分散性に優れるため特に好ましい。導電材は１種を単独で使用でき又は２種以上を併用できる。
【０１０５】
導電材の含有率は、被覆層を構成する樹脂１００重量部に対する重量部で表現する。導電材の含有率としては、樹脂１００重量部に対して０．１〜２０重量部が好ましい。０．１重量部未満では、導電性を得られないことがある。一方、２０重量部を超えると導電性がありすぎてチャージリークしてしまうことがある。また、第一被覆層に含まれる導電材の含有率は、３．０〜１０．０  重量部であることが好ましく、３．０〜７．０重量部であることがより好ましい。含有率がこの範囲であることで、キャリア付着現象を向上できる。一方、第二被覆層に含まれる導電材の含有率は、７．０〜２５．０重量部であることが好ましく、１５．０〜２５．０重量部であることがより好ましい。含有率がこの範囲であることで、帯電量上昇を防止できる。
【０１０６】
被覆層には帯電向上剤を添加できる。帯電向上剤としては、トナーの帯電性を高めるものであれば特に制限はない。たとえば、負帯電トナー用としては、メラミン樹脂等の含窒素樹脂が使用でき、正帯電トナー用としてはフッ素系樹脂が使用できる。
【０１０７】
被覆層を備えた本発明のキャリアは、体積抵抗率が低くなると感光体へのキャリア付着が生じることがあり、体積抵抗率が高くなるとトナー帯電量の上昇が起こりやすくなる。そのため、体積抵抗率は、１×１０8〜５×１０１2Ω・ｃｍの範囲が好ましく、１×１０９〜５×１０１１Ω・ｃｍの範囲がより好ましい。体積抵抗率の定義は以下に記載する。
【０１０８】
被覆層の形成方法には、公知の方法が採用できる。たとえば、被覆層の原料を溶媒（たとえば、トルエン、アセトン等の有機溶媒）に溶解し、得られた溶液中にコア粒子を浸漬させる浸漬法がある。また、被覆層の原料溶液をコア粒子に噴霧するスプレー法がある。更に、コア粒子を流動エアにより浮遊させた状態で被覆層の原料溶液を噴霧する流動床法がある。更にまた、ニーダーコーター中でコア粒子と被覆層の原料溶液とを混合し、溶媒を除去するニーダーコーター法がある。導電材は、被覆層の原料溶液に樹脂と共に添加できる。
【実施例】
【０１０９】
＜キャリア＞
実施例及び比較例で用いるキャリアを、以下に示す方法により作製した。
【０１１０】
フェライト原料（ＫＤＫ社製）をボールミルにて混合した後、ロータリーキルンにて９００℃で仮焼し、得られた仮焼粉を、湿式粉砕機（粉砕媒体としてスチールボール使用）により平均粒径２μｍ以下にまで微粉砕した。得られたフェライト粉末をスプレードライ方式により造粒し、造粒物を１３００℃で焼成した。焼成後、クラッシャを用いて解砕することで、体積平均粒子径が４３μｍ、体積抵抗率が１×１０９Ω・ｃｍのフェライト成分からなるコア粒子を得た。
【０１１１】
次に、コア粒子を被覆する熱硬化性シリコーン樹脂層を形成するための被覆用塗液として、ジメチルシリコーン樹脂（東芝シリコン社製）１００重量部と、カーボンブラック（三菱化学社製）５重量部とをトルエン１０００重量部に溶解し調整した。調製した被覆用塗液中にコア粒子を浸漬させる浸漬法被覆装置によりコア粒子に被覆した。この後、溶剤を完全に蒸発除去した後、２３０℃で３０分間、熱硬化を行い、キャリアＣ１を作製した。
【０１１２】
キャリアＣ１は、体積平均粒子径が４０μｍ、体積抵抗率が２×１０１1Ω・ｃｍ、飽和磁化６０ｅｍｕ／ｇであった。
【０１１３】
＜トナー＞
実施例及び比較例で用いるトナーを、以下に示す方法で作製した。
【０１１４】
トナー材料を下記する。
・バインダー樹脂（ビスフェノールＡプロピレンオキサイド、テレフタル酸又は無水トリメリット酸を単量体として重縮合して得られるポリエステル樹脂：ガラス転移温度６０℃、軟化温度１１５℃：藤倉化成工業社製）                          １００重量部
・着色剤（Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３）                      ５重量部
・帯電制御剤（ホウ素化合物：日本カーリット社製ＬＲ−１４７）        ２重量部
・離型剤（マイクロクリスタリンワックス：日本精鑞社製ＨＮＰ−９）    ３重量部
【０１１５】
上記トナー材料をヘンシェルミキサにて１０分間混合した後、混練分散処理装置（三井鉱山社製：ニーディックスＭＯＳ１４０−８００）で溶融混練分散処理した。その混練物をカッティングミルで粗粉砕した後、ジェット式粉砕機（日本ニューマチック工業社製：ＩＤＳ−２型）によって微粉砕した。微粉砕物を、風力分級機（日本ニューマチック工業社製：ＭＰ−２５０型）を用いて分級することによって、体積平均粒径が６．０μｍの着色樹脂粒子を得た。
【０１１６】
得られた着色樹脂粒子１００重量部に、ヘキサメチルジシラザンで表面を疎水処理した個数平均粒径が７ｎｍのシリカ粒子（デグサ社製）１重量部を加えて、攪拌羽根の先端速度を１５ｍ／秒に設定した気流混合機（三井鉱山社製：ヘンシェルミキサ）で２分間攪拌することによって負帯電性のトナーＴ１を作製した。
【０１１７】
＜二成分現像剤＞
キャリアＣ１とトナーＴ１とを混合することによって、実施例及び比較例で用いる二成分現像剤を作製した。二成分現像剤は、トナー６重量部とキャリア９４重量部とをナウターミキサ（商品名：ＶＬ−０、ホソカワミクロン社製）に投入し、２０分間攪拌混合することによって二成分現像剤Ｇ１を作製した。
【０１１８】
＜画像形成装置＞
実施例および比較例に用いた画像形成装置として図１で示した構成の画像形成装置と同様の画像形成装置を使用し、画像形成は、４つの画像形成ユニットのうち、画像形成ユニット１のみを用いて行った。なお、画像形成装置の現像条件として、感光体の周速を４００ｍｍ／秒、現像ローラの周速５６０ｍｍ／秒、感光体と現像ローラのギャップを０．４０ｍｍ、現像ローラと規制ブレードのギャップを０．４ｍｍとなるように設定し、感光体ドラムの表面電位（−６００Ｖ）及び現像バイアス（−４５０Ｖ）にそれぞれ調整した。試験紙として、Ａ４サイズの電子写真用紙（マルチレシーバー：シャープドキュメントシステム社製）を使用した。
【０１１９】
＜画像評価方法＞
５枚の白画像サンプルをプリントし、かぶり濃度の測定を行った。かぶり濃度については、非画像部（０％濃度）の濃度を次の手順により算出した。
【０１２０】
白度計（日本電色工業社製：Ｚ−Σ９０  ＣＯＬＯＲ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ）を用いて、予めプリント前の紙の白色度を測定する。次に、プリント後の紙の非画像部における白色度を、白度計を用いて測定し、プリント前の白色度との差を求める。この差をかぶり濃度とする。カブリ濃度が０．６未満（肉眼ではカブリがほとんど見えない状態）を良好、０．６以上１．０未満をやや不良、１．０以上（肉眼ではカブリが明確に見える状態）を不良とする。
【０１２１】
（実施例１）
二成分現像剤Ｇ１を画像形成装置にセットし、３％カバレージのテキスト画像を３０Ｋ枚プリントした後、画像形成装の電源を切り、４８時間放置した。放置後、画像形成装の電源を入れ、現像バイアスを＋１０Ｖ、感光体ドラム表面電位０Ｖ（帯電装置ＯＦＦ）の条件で、グレー現像を６０秒間行った。
【０１２２】
その後、上記のように、５枚の白画像サンプルをプリントし、かぶり濃度を測定した結果、５枚の白画像サンプルのカブリ濃度は０．３から０．６未満の範囲にあり、肉眼ではかぶりがほとんど見えない良好な結果が得られた。
【０１２３】
（比較例１）
二成分現像剤Ｇ１を画像形成装置にセットし、３％カバレージのテキスト画像を３０Ｋ枚プリントした後、画像形成装の電源を切り、４８時間放置した。放置後、画像形成装の電源を入れた直後に、グレー現像を行わずに５枚の白画像サンプルをプリントした。カブリ濃度を測定した結果、５枚の画像サンプルのカブリ濃度が０．７〜１．１で、肉眼でもカブリが見える不良およびやや不良な結果となった。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の全体を示す模式図である。
【図２】図２は、本画像形成装置１の要部を示す模式的図である。
【図３】ドラムモータ、制御グリッド電圧および現像バイアスの動作タイミングおよび印加タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】感光体ドラム１６表面電位の立ち上がりを示すグラフである。
【図５】グレー現像時の、ドラムモータ、制御グリッド電圧および現像バイアスの動作タイミングおよび印加タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１２５】
１，２，３，４  画像形成ユニット
１６  感光体ドラム
１７  帯電装置
１８  露光装置
１９  現像装置
２０  クリーニング装置
２５  除電ランプ
２６  かぶり濃度センサ
１００  画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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