(57)【要約】【課題】キャリア形状の経時変化に起因する搬送量低下を抑制し、長期に亘って高画質出力を維持できる被覆キャリアを提供する。【解決手段】本発明のキャリア１は、磨耗性を有する、キャリア芯材６及びキャリア芯材６を被覆する被覆層７を有し、キャリア芯材６の表面が一部露出した被覆キャリアである。そして、キャリア芯材６の形状係数（ＳＦ−２）を第１の形状係数とし、初期のキャリア１の形状係数（ＳＦ−２）を第２の形状係数とし、初期のキャリア１のキャリア芯材６及び被覆層７が磨耗することにより変化した被覆キャリアの形状係数（ＳＦ−２）を第３の形状係数としたとき、第１の形状係数が１２０以上１５０以下であり、第２の形状係数に対する第３の形状係数の比率が９０％以上であることを特徴とする。これにより、凹部を形成する樹脂被覆部分の磨耗バランスを最適化でき、経時的な形状係数の低下を防止できるため、現像剤搬送量の低下を抑制できる。【選択図】図１
2009282209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磨耗性を有する、キャリア芯材及び該キャリア芯材を被覆する被覆層を有し、キャリア芯材の表面が一部露出した被覆キャリアにおいて、
上記キャリア芯材の形状係数（ＳＦ−２）を第１の形状係数とし、初期の被覆キャリアの形状係数（ＳＦ−２）を第２の形状係数とし、初期の被覆キャリアのキャリア芯材及び被覆層が磨耗することにより変化した被覆キャリアの形状係数（ＳＦ−２）を第３の形状係数としたとき、
第１の形状係数が１２０以上１５０以下であり、
第２の形状係数に対する第３の形状係数の比率が９０％以上であることを特徴とする被覆キャリア。
【請求項２】
上記被覆層は、被覆用樹脂組成物からなり、
キャリア芯材に対する被覆用樹脂組成物の被覆量は、キャリア芯材１００重量部に対して０．５〜１．５重量部であることを特徴とする請求項１に記載の被覆キャリア。
【請求項３】
上記被覆用樹脂組成物には、シリコーン系樹脂が含まれていることを特徴とする請求項２に記載の被覆キャリア。
【請求項４】
上記被覆用樹脂組成物には、シランカップリング剤が含まれていることを特徴とする請求項２に記載の被覆キャリア。
【請求項５】
上記シランカップリング剤の含有量は、上記被覆用樹脂組成物１００重量部に対して２〜５重量部であることを特徴とする請求項４に記載の被覆キャリア。
【請求項６】
被覆キャリアの平均粒子径は、３５μｍ以上かつ５５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の被覆キャリア。
【請求項７】
トナーと、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の被覆キャリアとを含有することを特徴とする現像剤。
【請求項８】
現像剤を格納する現像ユニットを有し、現像剤に含まれるトナーにより、像担持体に形成された静電潜像を可視化する現像装置であって、
上記現像ユニットには、請求項７に記載の現像剤が格納されていることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項８に記載の現像装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
第１の形状係数（ＳＦ−１）が１２０以上１５０以下である磨耗性のキャリア芯材の表面に、キャリア芯材の表面が一部露出するように、磨耗性の被覆層を形成することを特徴とする被覆キャリアの製造方法。
【請求項１１】
キャリア芯材１００重量部に対し、被覆用樹脂組成物０．５〜１．５重量部を被覆することにより、上記被覆層を形成することを特徴とする請求項１０に記載の被覆キャリアの製造方法。
【請求項１２】
浸漬法により、上記被覆層を形成することを特徴とする請求項１１に記載の被覆キャリアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被覆キャリア、現像剤、現像装置、画像形成装置、および被覆キャリアの製造方法に関し、より詳しくは、像担持体上に形成された静電潜像を現像し可視像化する電子写真方式に用いられるキャリア、それを用いた現像剤、現像装置、画像形成装置、および被覆キャリアの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタまたは複写機等の、電子写真技術を利用した画像形成装置には、像担持体上に形成された静電潜像を現像し、可視像を形成するための現像剤が用いられている。従来から、この現像剤として、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤と、トナー単体からなる一成分現像剤とが用いられている。これら現像剤のうち、二成分現像剤を用いた磁気ブラシ現像方式は、他の現像方式と比較して、画質の面において優れ、高速印刷も可能であるため、幅広く利用されている。
【０００３】
ところで、磁気ブラシ現像方式を用いた画像形成装置は、二成分現像剤を担持させる現像剤担持体と、静電潜像が形成される像担持体とを備えている。現像剤担持体は、円筒形状の金属スリーブと、その内部に備えられたマグネットローラとを備える構成である。なお、当該マグネットローラには、磁界発生手段である永久磁石が、Ｎ極とＳ極とが交互になるようにして、配設されている。
【０００４】
このような画像形成装置では、次のような方法により可視像を形成する。まず、現像剤担持体の金属スリーブの表面に二成分現像剤を担持させ、マグネットローラを固定したまま、金属スリーブのみを回転させる。これにより、像担持体に対向する領域である現像領域へ、二成分現像剤を搬送することができる。その後、現像剤担持体と像担持体との間に印加された現像電界により、帯電したトナーのみを像担持体に静電付着させて、可視像が形成される。
【０００５】
現像剤を担持する現像剤担持体の金属スリーブは、マグネットローラの磁気吸引力による搬送力を補助し、必要搬送量の確保と安定化を実現する機械的搬送力を作用させることを目的としている。このような目的を要求する金属スリーブとして、例えば、表面にサンドブラスト処理を施すことで凹凸を形成した構成や、スリーブ軸方向に等ピッチで溝を形成して凹凸を形成した構成を用いることが一般的である。ここで、サンドブラスト形成面の表面粗さ、溝の開口幅、溝深さ、溝ピッチなどをキャリア粒径、粒子形状、粒径分布などに応じて適宜設定することで、十分な現像性能を実現する現像剤搬送性を得ることができる。
【０００６】
しかしながら、初期状態で十分な搬送量を得られても、現像ユニット内では金属スリーブと現像剤との摩擦や現像剤粒子同士の摩擦、さらには金属スリーブ上の現像剤の層厚を規制する規制ブレードと現像剤との摩擦等の機械的攪拌ストレスが生じる。このため、金属スリーブや現像剤（キャリア）の劣化が発生し、搬送量が経時的に減少するといった不具合が発生する。そして、現像に用いられるトナーの搬送量が相対的に減少するため、画像解像度の低下や、画像濃度の低下、画像濃度ムラなどを引き起こすという問題がある。
【０００７】
上記問題に対し、金属スリーブの表面形状を改良し、現像剤搬送量の経時変化を防止する試みが成されている。例えば、特許文献１では、現像剤担持体表面に、移動方向と直交する方向に延在するＶ字形状断面の溝を複数有し、各溝の内壁面のうち表面の移動方向上流側に位置する上流側斜面と、溝の頂点を通り且つ表面の移動方向に垂直な仮想平面との間に形成される傾斜角度が４５°以上６０°以下とする技術が開示されている。また、特許文献２では、現像剤担持体の外表面に多数の楕円形状の凹部がランダムに設ける技術が開示されている。
【０００８】
また、前述した現像剤（キャリア）の劣化に伴う現像剤搬送量の低下は、キャリアの経時的形状変化に起因するものであり、磨耗劣化により粒子表面が平滑化するほど、金属スリーブ表面で得られる機械的搬送力が低下してしまう。経時使用に伴う粒子形状の変化は、初期状態でキャリア粒子表面に形成されている凹凸の経時変化に左右され、凸部、凹部それぞれの磨耗劣化の進行度合いにより、その形状が決定される。よって、初期におけるキャリアの表面形状と、印刷枚数の増加に対する表面凹凸の維持が、現像剤搬送量の経時変化（減少）を抑制するためには極めて重要となる。
【０００９】
キャリア等、粒子の形状は主に形状係数で規定され、数式１により算出される（ＳＦ−１）と数式２により算出される（ＳＦ−２）とを用いて定量化される。
【００１０】
【数１】
2009282209.tif 000003
【００１１】
【数２】
2009282209.tif 000004
【００１２】
なお、（ＳＦ−１）は粒子の丸さの度合いを示し、（ＳＦ−２）は粒子の凹凸の度合いを示すものである。
【００１３】
従って、ここでは現像剤搬送量の変化を司る因子として、粒子の凹凸の経時変化に着目するため、（ＳＦ−２）の初期値および経時変化を扱うこととする。（ＳＦ−２）を規定した従来技術として、例えば、特許文献３では、キャリア芯材が樹脂で被覆されているフェライトキャリアであって、形状係数（ＳＦ−２）が１２０〜１５０であり、かつ樹脂量がキャリア芯材に対して０．０１〜１０．０重量％とする技術が開示されている。また、特許文献４では、キャリア芯材の形状係数（ＳＦ−２）を１．１５〜１．７０、樹脂被覆層形成後のキャリア粒子の形状係数（ＳＦ−２）を１．０５〜１．３０とする技術が開示されている（但し、該文献で扱われる（ＳＦ−２）は、上記数式２にて１００を掛けない値であり、数式２に基づいた値では、それぞれ１１５〜１７０、および１０５〜１７０となる。）
【特許文献１】特開２００４−２１０４３号公報（平成１６年１月２２日公開）
【特許文献２】特開２００７−８６０９１号公報（平成１９年４月５日公開）
【特許文献３】特開２００７−１４８４５２号公報（平成１９年６月１４日公開）
【特許文献４】特開平８−２９２６０７号公報（平成８年１１月５日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記の通り、長期に亘って、画像解像度の低下、画像濃度の低下、画像濃度ムラ等を防止し、高画質の画像出力を維持するために、現像剤担持体表面に保持する二成分現像剤の搬送量を安定化させることは極めて重要な課題である。
【００１５】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、初期搬送量を十分に確保でき、Ｖ型溝内でのトナー固着に起因する搬送量低下を防止することはできる。しかしながら、キャリアの形状変化に伴う搬送量低下を防ぐことはできない。
【００１６】
また、特許文献２に開示された技術では、現像スリーブ表面に形成された凹みの磨耗に起因する搬送量の低下は防止できても、上記特許文献１と同様に、キャリアの形状変化に伴う搬送量低下を防ぐことはできない。
【００１７】
また、特許文献３に開示された技術では、キャリア粒子の低抵抗、高比表面積、低比重化により、十分なトナー帯電性能を確保することで、トナー飛散の防止、高画像濃度を実現するとしている。しかしながら、キャリア粒子形状の経時変化に対する対策がなされておらず、形状変化に伴う搬送量低下を防止することはできない。また、樹脂被覆後の（ＳＦ−２）および樹脂被覆量とから推測すると、キャリア芯材のＳＦ−２が１５０を超えるキャリアが含まれている。このようなキャリアでは、かさ密度の低下に伴う初期搬送量の低下や感光体表面のキズ発生を招くことが懸念される。更には、被覆樹脂量が比較的少量である場合、樹脂被覆層が薄いため、樹脂層削れを利用した帯電サイトのリフレッシュ効果が経時的に失われ、トナー帯電能力が低下する。このため、画像品質が低下することが懸念される。一方、被覆樹脂量が比較的多量である場合には、樹脂被覆層が厚いため、樹脂の膜削れが進行せず、トナースペントや外添剤汚染の影響によりトナー帯電能力が低下する。この結果、被覆樹脂量が比較的少量である場合と同様に、画像品質が低下することが懸念される。
【００１８】
また、特許文献４に開示された技術では、キャリア芯材の形状係数が比較的大きい側では、上記特許文献３と同様に、搬送量低下や感光体のキズ発生を招くおそれがある。また、特許文献４に開示された形状係数に設定された被覆キャリアでは、被覆樹脂層の膜厚が厚くなる傾向になる。このため、上記特許文献３と同様に、樹脂層の削れが進行せず、トナーの帯電能力が低下する。また、粒子形状の経時変化に対する対策がなされておらず、搬送量の経時劣化が生じるおそれがある。
【００１９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、キャリアの経時使用における形状変化に起因する搬送量低下を抑制し、かつ経時的なトナーの帯電量低下や感光体表面のキズ発生を防止することで、長期に亘って高画質出力を維持できる被覆キャリア、現像剤、現像装置、画像形成装置、および被覆キャリアの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明者は、鋭意検討した結果、キャリアの経時使用時における現像剤搬送量の維持のためにキャリアの形状係数(ＳＦ-２)の低下を抑えることが有効であり、これにはキャリア芯材を一部露出させ、芯材の露出部分の磨耗度合いと芯材露出部による樹脂層の削れ度合いとのバランスを保つことが有効であることを見出した。そして、膜削れの最適化を達成するために、被覆樹脂層の膜厚（樹脂量）を適正範囲に設定することが重要であることを見出した。
【００２１】
すなわち、本発明に係る被覆キャリアは、上記課題を解決するために、磨耗性を有する、キャリア芯材及び該キャリア芯材を被覆する被覆層を有し、キャリア芯材の表面が一部露出した被覆キャリアにおいて、上記キャリア芯材の形状係数（ＳＦ−２）を第１の形状係数とし、初期の被覆キャリアの形状係数（ＳＦ−２）を第２の形状係数とし、初期の被覆キャリアのキャリア芯材及び被覆層が磨耗することにより変化した被覆キャリアの形状係数（ＳＦ−２）を第３の形状係数としたとき、第１の形状係数が１２０以上１５０以下であり、第２の形状係数に対する第３の形状係数の比率が９０％以上であることを特徴としている。なお、ここでいう「磨耗性」とは、「現像装置内での攪拌ストレスにより磨耗する性質」を意味する。
【００２２】
上記構成によれば、キャリア芯材を一部露出させることにより、被覆層へのトナースペントやトナー外添剤付着に対し、被覆層を削り取ってリフレッシュする効果が得られ、トナーに対する帯電能力の維持が図れる。さらに、上記の構成によれば、第２の形状係数に対する第３の形状係数の比率が９０％以上であるので、キャリア芯材および被覆層の磨耗を均一化することに起因する表面の平滑化を防止することができる。そして、この防止作用により、現像剤の搬送量低下を抑制できる。つまり、被覆層の膜削れの進行を最適化できるため、キャリア表面の凹凸の維持が図れ、経時的な現像剤搬送量の低下を防ぐことができる。また、上記の構成によれば、第１の形状係数が１２０以上１５０以下であるので、初期の現像剤搬送量を必要量確保できる。
【００２３】
したがって、上記の構成によれば、キャリアの経時使用における形状変化に起因する搬送量低下を抑制し、かつ経時的なトナーの帯電量低下や感光体表面のキズ発生を防止する被覆キャリアを実現することができる。さらに、これにより、長期に亘って高画質出力を維持できる。
【００２４】
また、本発明に係る被覆キャリアでは、上記被覆層は、被覆用樹脂組成物からなり、キャリア芯材に対する被覆用樹脂組成物の被覆量は、キャリア芯材１００重量部に対して０．５〜１．５重量部であることが好ましい。
【００２５】
被覆用樹脂組成物の被覆量が０．５重量部以下である場合、被覆層の削れマージンが少なく、印刷枚数が規定量を超えるとトナースペントやトナー外添剤付着をリフレッシュする効果が失われると共に、凹部を形成する被覆層が失われる。このため、凸部を形成するキャリア芯材のみが磨耗し、凹凸が維持されなくなる。それゆえ、経時的な搬送量低下が発生してしまう。
【００２６】
一方、被覆用樹脂組成物の被覆量が１．５重量部以上であると、被覆層の弾性が顕著に現れ、削れの進行が鈍化してしまう。このため、凸部を形成するキャリア芯材の露出部は磨耗する一方、凹部を形成する被覆層は削れが進行しない。それゆえ、キャリア表層の凹凸が経時的に失われ、現像剤の搬送量が低下してしまう。
【００２７】
したがって、上記の構成のように、キャリア芯材に対する被覆用樹脂組成物の被覆量を、キャリア芯材１００重量部に対して０．５〜１．５重量部とすることにより、キャリア表面の凹凸の維持が図れ、経時的な現像剤搬送量の低下を防ぐことができる。
【００２８】
また、本発明に係る被覆キャリアでは、上記被覆用樹脂組成物には、シリコーン系樹脂が含まれていることが好ましい。
【００２９】
上記の構成によれば、キャリア芯材表面に形成する被覆層を均一化できるため、キャリア個々の形状係数の分布がシャープになり、現像剤の搬送むらを防げる。また、印刷枚数の増加に伴う被覆層の磨耗も均一化できるため、経時的な形状係数分布の拡がりを抑え、搬送量むらの拡大を防止することができる。
【００３０】
また、本発明に係る被覆キャリアでは、上記シランカップリング剤の含有量は、上記被覆用樹脂組成物１００重量部に対して２〜５重量部であることが好ましい。
【００３１】
上記の構成のように、シランカップリング剤の含有量を最適化することで、被覆層の均一化が図れる。シランカップリング剤の含有量が２重量部以下である場合、樹脂同士の凝集が顕著となり、被覆層の膜厚が薄くなる上、被覆層が不均一となってしまう。一方、シランカップリング剤の含有量が５重量部以上である場合、添加されるシランカップリング剤が過剰となり、樹脂コーティングの際に、キャリア芯材と被覆用樹脂組成物の溶液との混合・攪拌に用いる容器の壁面に被覆用樹脂組成物が付着してしまう。このため、キャリア芯材に対して十分な被覆量が得られないといった不具合が発生する。
【００３２】
また、本発明に係る被覆キャリアでは、被覆キャリアの平均粒子径は、３５μｍ以上かつ５５μｍ以下であることが好ましい。
【００３３】
上記構成によれば、平均粒子径を３５μｍ以上とすることで、均一な被覆層が形成でき、トナー帯電量分布がシャープになることから高画質化が可能となる。また、十分な磁気拘束力が作用するので、感光体へのキャリア付着を防ぐことができる。また、平均粒径を５５μｍ以下とすることにより、表面に保持できるトナー量を十分確保でき、十分なトナー搬送量を得ることができるため、高解像度の画像形成が可能となる。
【００３４】
本発明に係る現像剤は、トナーと、上述の被覆キャリアとを含有することを特徴としている。
【００３５】
これにより、キャリアの経時使用における形状変化に起因する搬送量低下を抑制し、かつ経時的なトナーの帯電量低下や感光体表面のキズ発生を防止する現像剤を実現することができる。さらに、これにより、長期に亘って高画質出力を維持できる。
【００３６】
本発明に係る現像装置は、上記の課題を解決するため、現像剤を格納する現像ユニットを有し、現像剤に含まれるトナーにより、像担持体に形成された静電潜像を可視化する現像装置であって、上記現像ユニットには、上記現像剤が格納されていることを特徴としている。
【００３７】
上記現像剤を用いることにより、長期に亘って高画質出力を維持できる現像装置を実現することができる。
【００３８】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の課題を解決するために、上記現像装置を搭載したことを特徴としている。
【００３９】
これにより、長期に亘って高画質出力を維持できる画像形成装置を実現することができる。
【００４０】
また、本発明に係る被覆キャリアの製造方法は、上記の課題を解決するため、第１の形状係数（ＳＦ−１）が１２０以上１５０以下である磨耗性のキャリア芯材の表面に、キャリア芯材の表面が一部露出するように、磨耗性の被覆層を形成することを特徴としている。
【００４１】
これにより、キャリアの経時使用における形状変化に起因する搬送量低下を抑制し、かつ経時的なトナーの帯電量低下や感光体表面のキズ発生を防止する被覆キャリアを実現することができる。
【００４２】
また、本発明に係る被覆キャリアの製造方法では、キャリア芯材１００重量部に対し、被覆用樹脂組成物０．５〜１．５重量部を被覆することにより、上記被覆層を形成することが好ましい。これにより、製造されるキャリア表面の凹凸の維持が図れ、経時的な現像剤搬送量の低下を防ぐことができる。特に、浸漬法により、上記被覆層を形成する場合、キャリア表面の凹凸を高く維持できる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明に係る被覆キャリアは、以上のように、上記キャリア芯材の形状係数（ＳＦ−２）を第１の形状係数とし、初期の被覆キャリアの形状係数（ＳＦ−２）を第２の形状係数とし、初期の被覆キャリアのキャリア芯材及び被覆層が磨耗することにより変化した被覆キャリアの形状係数（ＳＦ−２）を第３の形状係数としたとき、第１の形状係数が１２０以上１５０以下であり、第２の形状係数に対する第３の形状係数の比率が９０％以上である構成である。
【００４４】
また、本発明に係る現像剤は、以上のように、トナーと、上記被覆キャリアとを含有する構成である。
【００４５】
また、本発明に係る現像装置は、以上のように、上記現像ユニットに、上記現像剤が格納されている構成である。
【００４６】
また、本発明に係る画像形成装置は、以上のように、上記現像装置を搭載した構成である。
【００４７】
また、本発明に係る被覆キャリアの製造方法は、以上のように、第１の形状係数（ＳＦ−１）が１２０以上１５０以下である磨耗性のキャリア芯材の表面に、キャリア芯材の表面が一部露出するように、磨耗性の被覆層を形成する構成である。
【００４８】
それゆえ、キャリアの経時使用における形状変化に起因する搬送量低下を抑制し、かつ経時的なトナーの帯電量低下や感光体表面のキズ発生を防止することで、長期に亘って高画質出力を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
本発明の一実施の形態について図１および図２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、これは一実施の形態を示すものであり、本発明はこれに限定されるものではない。本実施形態にかかる現像剤は、シリコーン樹脂が被覆された被覆キャリア１とトナー２とから成る二成分現像剤３である。以下、トナー、キャリア、現像剤の順に説明する。なお、以下の説明では、粒子と記載しない限り、トナー全体をさすもの、キャリア全体をさすものとする。
【００５０】
（トナー２）
図１記載のトナー２は、例えば紙等の媒体に付着することによって、画像を形成するものであり、その原料として結着樹脂および着色剤を必須成分としている。また、トナー２は、上記必須成分以外に、電荷制御剤、離型剤、流動性改良剤などが含まれていてもよい。また、母材となるトナー核４には、粒子径の異なる２種類以上の外添剤５が添加されている。
【００５１】
結着樹脂としては、特に限定されるものではなく、黒トナー用またはカラートナー用の公知の結着樹脂を使用することができる。例えば、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂などのスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂などが挙げられる。また、原料モノマー混合物に離型剤を混合し、重合反応を行って得られる樹脂を用いてもよい。結着樹脂は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５２】
ここで、結着樹脂としてポリエステル樹脂を用いる場合、ポリエステル樹脂を得るための芳香系のアルコール成分としては、例えば、ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン−（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン−（２．０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン−（２．０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン−（２．２）−ポリオキシエチレン−（２．０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン−（６）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン−（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン−（２．４）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン−（３．３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン及びこれらの誘導体等が挙げられる。
【００５３】
また、上記ポリエステル樹脂の多塩基酸成分としては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデセニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の二塩基酸類、トリメリット酸、トリメチン酸、ピロメリット酸等の三塩基以上の酸類及びこれらの無水物、低級アルキルエステル類が挙げられ、耐熱凝集性の点からテレフタル酸、もしくはその低級アルキルエステルが好ましい。
【００５４】
ここで、トナー２を構成する上記ポリエステル樹脂の酸価は、５〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲であることが好ましい。酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満になると、樹脂の帯電特性が低下し、また後述するように帯電制御剤がポリエステル樹脂中に分散しにくくなる。これにより、帯電量の立ち上がり、または電子写真用トナー３の連続使用による繰り返し現像の帯電量安定性に悪影響を及ぼすおそれがある。また、酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、帯電量の環境安定性が悪化し、特に高温高湿環境下での帯電量低下が顕著となる。
【００５５】
また、着色剤としては、所望の色に応じて種々の着色剤を用いることができ、例えば、イエロートナー用着色剤、マゼンタトナー用着色剤、シアントナー用着色剤、ブラックトナー用着色剤などが挙げられる。
【００５６】
具体的には、イエロートナー用着色剤としては、例えば、カラーインデックスによって分類されるＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７などのアゾ系顔料、黄色酸化鉄、黄土などの無機系顔料、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１などのニトロ系染料、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー６、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２１などの油溶性染料などが挙げられる。
【００５７】
マゼンタトナー用着色剤としては、例えば、カラーインデックスによって分類されるＣ．Ｉ．ピグメントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド５２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１０、Ｃ．Ｉ．ディスパーズレッド１５などが挙げられる。
【００５８】
シアントナー用着色剤としては、例えば、カラーインデックスによって分類されるＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー５５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー７０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー ２５、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー８６などが挙げられる。
【００５９】
ブラックトナー用着色剤としては、例えば、チャンネルブラック、ローラーブラック、ディスクブラック、ガスファーネスブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラックなどのカーボンブラックが挙げられる。これら各種カーボンブラックの中から、得ようとするトナーの設計特性に応じて、適切なカーボンブラックを適宜選択すればよい。
【００６０】
着色剤としては、これらの顔料以外にも、紅色顔料、緑色顔料などを使用してもよい。着色剤は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、同色系のものを２種以上用いることができ、異色系のものをそれぞれ１種または２種以上用いることもできる。
【００６１】
着色剤の形態としては、着色可能である限り限定されるものではなく、例えばマスターバッチの形態で使用される。着色剤のマスターバッチは、一般的なマスターバッチと同様にして製造できる。例えば、合成樹脂の溶融物と着色剤とを混練して着色剤を合成樹脂中に均一に分散させた後、得られる溶融混練物を造粒することによって製造できる。合成樹脂には、トナーの結着樹脂と同種のものか、またはトナーの結着樹脂に対して良好な相溶性を有するものが使用される。このとき、合成樹脂と着色剤との使用割合は、特に制限されないが、好ましくは合成樹脂１００重量部に対して、３０〜１００重量部である。また、マスターバッチは、粒径２〜３ｍｍ程度に造粒される。
【００６２】
また、着色剤の使用量は、特に制限されないが、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して５〜２０重量部である。これはマスターバッチ量ではなく、マスターバッチに含まれる着色剤そのものの量である。着色剤をこの範囲で用いることによって、トナーの各種物性を損なうことなく、高い画像濃度を有し、画質品位の非常に良好な画像を形成することができる。
【００６３】
離型剤とは、トナーが紙に定着する際に、紙と定着ローラーとの剥離性を向上させるものである。そのような離型剤としては、この分野で常用されるものが使用でき、例えば、パラフィンワックスおよびその誘導体、マイクロクリスタリンワックスおよびその誘導体などの石油系ワックス、フィッシャートロプシュワックスおよびその誘導体、ポリオレフィンワックスおよびその誘導体、低分子量ポリプロピリンワックスおよびその誘導体、ポリオレフィン系重合体ワックス（低分子量ポリエチレンワックスなど）およびその誘導体などの炭化水素系合成ワックス、カルナバワックスおよびその誘導体、ライスワックスおよびその誘導体、キャンデリラワックスおよびその誘導体、木蝋などの植物系ワックス、蜜蝋、鯨蝋などの動物系ワックス、脂肪酸アミド、フェノール脂肪酸エステルなどの油脂系合成ワックス、長鎖カルボン酸およびその誘導体、長鎖アルコールおよびその誘導体、シリコーン系重合体、高級脂肪酸などが挙げられる。なお、誘導体には、酸化物、ビニル系モノマーとワックスとのブロック共重合物、ビニル系モノマーとワックスとのグラフト変性物などが含まれる。離型剤の使用量は特に制限されず広い範囲から適宜選択できるが、好ましくは、結着樹脂１００重量部に対して０．２〜２０重量部である。
【００６４】
トナー母材４の外添剤５としては、この分野で常用されるものを使用でき、例えば、酸化ケイ素、酸化チタン、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バリウムなどが挙げられる。本実施形態では、外添剤は粒子径の異なる２種類以上を併用し、少なくとも１種類の１次粒子径が０．１μｍ以上となっている。外添剤として、少なくとも１種類の１次粒子径が０．１μｍ以上であるものを用いると、特にカラートナーにおいて、転写性が向上するとともに、外添剤のキャリア表面への付着による帯電低下を引き起こすことなく、長期的かつ安定的にトナー２を帯電させることができる。外添剤５の使用量は、特に制限されないが、好ましくはトナー２が１００重量部に対して０．１〜３．０重量部である。
【００６５】
これらトナー母材４の原料は、外添剤を除いて、ヘンシェルミキサ、スーパーミキサ、メカノミル、Ｑ型ミキサなどの混合機により混合され、得られる原料混合物は２軸混練機、１軸混練機、連続式２本ロール型混練機などの混練機によって７０〜１８０℃程度の温度にて溶融混練された後、冷却固化される。冷却固化後のトナー２の原料の溶融混練物は、カッターミル、フェザーミルなどによって粗粉砕される。得られる粗粉砕物は、微粉砕される。微粉砕には、ジェットミル、流動層型ジェット粉砕機などが用いられる。これらの粉砕機は、複数の方向からトナー粒子を含む気流を衝突させることによってトナー粒子同士を衝突させてトナー粒子の粉砕を行うものである。これによって、特定の粒度分布を有する非磁性のトナーを製造できる。トナー母材４の粒子径は、特に限定されるものではないが、平均粒径が５〜７μｍの範囲が好ましい。さらに必要に応じて分級などの粒度調整を行ってもよい。このように製造されたトナー母材４に対して上記外添剤５を公知の方法で添加する。なお、トナー２の製造方法は上記に限定されるものではない。
【００６６】
（キャリア１）
本実施形態のキャリア１は、現像剤担持体表面に保持される現像剤の初期搬送量を必要量確保するため、キャリア芯材６の第１の形状係数（ＳＦ−２）を１２０以上１５０以下としている。
【００６７】
第１の形状係数（ＳＦ−２）が１２０未満である場合、キャリア表面の凹凸が少なくなり、現像剤の機械的搬送性が低下するため、十分な初期搬送量が得られない。この上、キャリア芯材６の凸部が少ないため、樹脂被覆膜のリフレッシュ効果が十分に得られないため、凹部へのトナースペント、外添付着の累積により表面が平滑化し、経時的に搬送量が低下してしまう。
【００６８】
一方、第１の形状係数（ＳＦ−２）が１５０を超える場合、キャリア芯材６の形状が著しく針状に近づき、粒子が脆くなる。このために、画像形成時の粒子撹拌ストレスに粒子が耐えらず、割れる・砕ける等の問題を発生する。また、粒子のかさ密度が低下するために、十分な搬送量が得られない等の問題が発生する。
【００６９】
以下、キャリア芯材６の第１の形状係数（ＳＦ−２）と、二成分現像剤３の初期搬送量との関係について、さらに詳述する。図２は、キャリア芯材６の形状係数（ＳＦ−２）と初期搬送量の関係を示した図である。
【００７０】
図２に示された「許容限界」とは、十分な画像濃度、画像解像度が得られ、画像濃度ムラが発生しないために必要となる搬送量を規定したものである。より具体的には、後述の実施例に基づき測定された、画像濃度、画像解像度、及び濃度ムラについて、画像濃度が１．４以上、画像解像度５μｍ未満、濃度ムラ０．０５未満の画質を許容する限界値のことをいう。また、「目標値」は、許容限界値の現像剤搬送量を得るために、現像工程初期において目標となる現像剤の初期搬送量を意味する。現像剤について、目標値以上の初期搬送量が得られれば、キャリアを経時使用（連続使用）しても許容限界以上の搬送量を実現できることになる。
【００７１】
なお、搬送量の目標値は、画像出力に用いられるプロセスの構成（例えばキャリアに対するトナーの付着力、現像条件、転写効率、定着性等）によって異なる。図２では、キャリア１として、複数の異なる形状係数を持つキャリア芯材６を使用し、各キャリア芯材１００重量部に対して１．５重量部の樹脂を被覆した。また、目標値を５５ｍｇ／ｃｍ２、許容限界を４５ｍｇ／ｃｍ２に設定している。
【００７２】
図２から分かる通り、現像剤３について、キャリア１を経時使用後、許容限界４５ｍｇ／ｃｍ２を上回る搬送量を得るためには、初期搬送量の目標値として５５ｍｇ／ｃｍ２が必要になる。そして、初期搬送量の目標値５５ｍｇ／ｃｍ２を上回るためには、キャリア芯材６の（ＳＦ−２）を１２０以上１５０以下とすることが必要となる。
【００７３】
また、本実施形態のキャリア１は、連続使用に起因する現像剤３の搬送量低下を抑制するため、初期のキャリア１の形状係数（ＳＦ−２）を第２の形状係数とし、初期のキャリア１のキャリア芯材６及び被覆層７が磨耗することにより変化したキャリア１の形状係数（ＳＦ−２）を第３の形状係数としたとき、第２の形状係数に対する第３の形状係数の比率を９０％以上としている。
【００７４】
「初期のキャリア１」とは、キャリア芯材６に被覆層７を形成した直後のキャリア１のことをいう。キャリア芯材６に被覆層７を形成すると、キャリア１の形状係数（ＳＦ−２）は、キャリア芯材６の第１の形状係数（ＳＦ−２）と異なる。本実施形態においては、初期のキャリア１で、キャリア芯材６の表面が一部露出している。第２の形状係数は、この「初期のキャリア１」の形状係数（ＳＦ−２）である。
【００７５】
このような初期のキャリア１を経時使用すると、キャリア芯材６及び被覆層７が磨耗し、キャリア１の形状が変化する。第３の形状係数は、この形状変化したキャリア１の形状係数（ＳＦ−２）である。
【００７６】
第２の形状係数に対する第３の形状係数の比率は、９０％以上であることが好ましく、高ければ高いほど好ましい。この比率は、大きいほどキャリア１表面の凹凸が維持され、小さいほどキャリア１表面の凹凸が失われ平滑化が進んでいることを意味する。第２の形状係数に対する第３の形状係数の比率は、９０％以上であることにより、凸部を形成するキャリア芯材６の露出部と凹部を形成する被覆層７との磨耗バランスが保たれる。これにより、連続使用に起因する現像剤３の搬送量低下を抑制することができる。一方、第２の形状係数に対する第３の形状係数の比率は、９０％未満である場合、凸部を形成するキャリア芯材６の露出部と凹部を形成する被覆層７との磨耗バランスが保たれず、キャリア芯材６の露出部が相対的に多く磨耗することになり、好ましくない。
【００７７】
ここで、形状係数（ＳＦ−２）の測定方法について説明する。形状係数（ＳＦ−２）は、下記数式２で示される。
【００７８】
【数３】
2009282209.tif 000005
【００７９】
形状係数（ＳＦ−２）は、数式２に示される通り、粒子個々の投影周囲長、投影面積を計測することにより算出でき、粒子の凹凸の度合いを表現する値として広く一般的に利用される評価値である。
【００８０】
本実施形態におけるキャリア１の形状係数（ＳＦ−２）は、走査型電子顕微鏡により撮影した粒子画像の投影面積、投影周囲長を高精度に定量解析する画像解析手法に基づいて算出される係数である。より詳細には、電子顕微鏡（商品型番：ＶＥ−９８００、株式会社キーエンス製）にて観察した粒子画像を、イメージ計測アプリケーション（ＶＥ−Ｈ２Ａ：株式会社キーエンス社製）により画像解析し、測定された粒子個々の投影周囲長、投影面積を数式２に当てはめることにより導出した。なお、本実施形態にて扱う形状係数（ＳＦ−２）は、３００粒子の形状係数（ＳＦ−２）の平均値を適用している。
【００８１】
キャリア芯材６としては、この分野で常用されるものが使用でき、例えば、鉄、銅、ニッケル、コバルトなどの磁性金属、フェライト、マグネタイトなどの磁性金属酸化物などが挙げられる。キャリア芯材６が上記のような磁性体であると、磁気ブラシ現像法に用いる現像剤に好適なキャリア１が得られる。キャリア芯材６の平均粒子径は、２５〜７０μｍの範囲であることが好ましい。
【００８２】
また、上記第１の形状係数を実現するキャリア芯材６の製造方法は、従来公知の方法であれば、特に限定されない。例えば、以下に説明する製造方法が挙げられる。
【００８３】
まず、キャリア芯材６の構成要素である磁性金属、または磁性金属酸化物を微粉砕する（微粉砕工程）。この粉砕物に、水、バインダー樹脂、および分散剤を加えてスラリーにする。その後、該スラリーを湿式粉砕し、乾燥させることによって造粒物を得る。ここまでの工程において、形状係数に大きく反映するのは第一段階の微粉砕工程であり、造粒物を構成する最小単位である粒塊の大きさを決定する。
【００８４】
次に、得られた造粒物を仮焼し、再度微粉砕することによって、上記と同様のスラリーにする。その後、本造粒および本焼成を経て、さらに解砕工程を行うことによって、キャリア芯材６の粒子が得られる。
【００８５】
ここで、キャリア芯材６の粒径は、該解砕工程における解砕度合いによって決まる。また、粒塊の大きさおよび上記本焼成の条件を変えることによって、完全な球形から不定形まで芯材の表面形状を操作することができる。
【００８６】
キャリア芯材６表面の被覆層７を構成する被覆用樹脂組成物の樹脂には、導電性微粒子が含有されている。被覆用樹脂組成物に含まれる樹脂としては、特に限定はなく、公知のものを使用できる。トナー２との離型性およびキャリア芯材６との密着性を両立できるという点から、シリコーン樹脂を使用することが、より良好な結果を得ることにつながる。
【００８７】
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が、架橋型シリコーン樹脂が好ましい。架橋型シリコーン樹脂は、下記の化学式に示すように、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。
【００８８】
【化１】
2009282209.tif 000006
【００８９】
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℃程度に加熱する必要がある。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が、硬化時間の短縮のために１５０〜２８０℃で加熱するのが好ましい。
【００９０】
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被覆層２５を形成すると、撥水性、耐湿性などの良好なキャリア１が得られる。ただし、架橋構造が緻密になりすぎると、被覆層７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。
【００９１】
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、被覆層７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。他方、Ｓｉ／Ｃが２．２を超えると、キャリア１のトナー２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、被覆層７が脆化するおそれがある。
【００９２】
被覆用樹脂組成物に架橋型シリコーン樹脂を用いる場合、市販のものを使用できる。市販の架橋型シリコーン樹脂としては、例えば、ＳＲ２４００、ＳＲ２４１０、ＳＲ２４１１、ＳＲ２５１０、ＳＲ２４０５、８４０ＲＥＳＩＮ、８０４ＲＥＳＩＮ（いずれも商品名、東レダウコーニング（株）製）、ＫＲ２７１、ＫＲ２７２、ＫＲ２７４、ＫＲ２１６、ＫＲ２８０、ＫＲ２８２、ＫＲ２６１、ＫＲ２６０、ＫＲ２５５、ＫＲ２６６、ＫＲ２５１、ＫＲ２４０、ＫＲ１５５、ＫＲ１５２、ＫＲ２１４、ＫＲ２２０、Ｘ−４０４０−１７１、ＫＲ２０１、ＫＲ５２０２、ＫＲ３０９３（いずれも商品名、信越化学工業（株）製）などが挙げられる。架橋型シリコーン樹脂は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００９３】
導電性微粒子としては、例えば、導電性カーボンブラック、導電性酸化チタン等の微粒子が用いられる。少ない添加量で導電性を発現させるにはカーボンブラックが好適であるが、カラートナーに対しては樹脂被覆キャリア表面からのカーボン粒子の脱離が懸念され、脱離の発生は現像時の色にごりとなり現像画像の品質を低下させる。このような場合には、アンチモンをドープした導電性酸化チタンなどが有用である。
【００９４】
さらに、キャリア１は、トナー２への帯電量の調整、及び被覆層７の均一化を目的として、シランカップリング剤が含まれていてもよい。さらに詳細に説明すると、電子供与性の官能基を有するシランカップリング剤が好ましく用いられる。シランカップリング剤としては、具体的には、アミノ基含有シランカップリング剤が挙げられる。アミノ基含有シランカップリング剤としては、公知のものを使用でき、例えば、以下の一般式（１）で表されるものを用いることができる。
【００９５】
（Ｙ）ｎＳｉ（Ｒ）ｍ    …（１）
（式中、ｍ個のＲは同一または異なるアルキル基、アルコキシ基または塩素原子を示す。ｎ個のＹは同一または異なるアミノ基を含有する炭化水素基を示す。ｍおよびｎはそれぞれ１〜３の整数を示す。ただし、ｍ＋ｎ＝４である。）
上記一般式（１）において、Ｒで示されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基などが好ましい。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基などの炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖状のアルコキシ基が挙げられる。これらの中でも、メトキシ基、エトキシ基などが好ましい。Ｙで示されるアミノ基を含有する炭化水素基としては、例えば、下記式、
−（ＣＨ２）ａ−Ｘ
（式中、Ｘはアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アミノアルキルアミノ基、フェニルアミノ基またはジアルキルアミノ基を示し、ａは１〜４の整数を示す。）、
−Ｐｈ−Ｘ
（式中、Ｘは前記に同じであり、−Ｐｈ−はフェニレン基を示す。）などが挙げられる。
【００９６】
アミノ基含有シランカップリング剤の具体例としては、例えば、次のようなものが挙げられる。
【００９７】
Ｈ２Ｎ（Ｈ２Ｃ）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、
Ｈ２Ｎ（Ｈ２Ｃ）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、
Ｈ２Ｎ（Ｈ２Ｃ）３Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２、
Ｈ２Ｎ（Ｈ２Ｃ）２ＨＮ（Ｈ２Ｃ）３Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２、
Ｈ２ＮＯＣＨＮ（Ｈ２Ｃ）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、
Ｈ２Ｎ（Ｈ２Ｃ）２ＨＮ（Ｈ２Ｃ）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、
Ｈ２Ｎ−Ｐｈ−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（式中−Ｐｈ−はｐ−フェニレン基を示す）、
Ｐｈ−ＨＮ（Ｈ２Ｃ）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（式中Ｐｈ−はフェニル基を示す）、
（Ｈ９Ｃ４）２Ｎ（Ｈ２Ｃ）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
アミノ基含有シランカップリング剤は、１種を単独で使用しても２種以上を併用してもよい。アミノ基含有シランカップリング剤の使用量はトナー２に充分な電荷を付与し、かつ被覆層７の均一化が図れ、機械的強度を著しく低下させることがない範囲から適宜選択される。好ましくは被覆用樹脂組成物に含まれる樹脂１００重量部に対して、１０重量部以下、さらに好ましくは２〜５重量部である。
【００９８】
被覆用樹脂組成物は、シリコーン樹脂（特に架橋型シリコーン樹脂）により形成される被覆層の好ましい特性を損なわない範囲で、シリコーン樹脂とともに他の樹脂を含むことができる。他の樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド、ポリエステル、アセタール樹脂、ポリカーボネート、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリオレフィン、これらの共重合体樹脂、配合樹脂などが挙げられる。
【００９９】
被覆用樹脂組成物は、シリコーン樹脂（特に架橋型シリコーン樹脂）により形成される被覆層の耐湿性、離型性などをさらに向上させるために、二官能性シリコーンオイルを含んでもよい。
【０１００】
被覆用樹脂組成物は、シリコーン樹脂およびアミノシランカップリング剤等の所定量ならびに必要に応じてシリコーン樹脂以外の樹脂、二官能シリコーンオイルなどの添加剤の適量を混合することによって製造できる。被覆用樹脂組成物の一形態としては、前記成分を有機溶媒に溶解させた溶液の形態が挙げられる。有機溶媒としては、シリコーン樹脂を溶解できるものであれば特に限定されないが、例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、高級アルコール類、これらの２種以上の混合溶媒などが挙げられる。
【０１０１】
この溶液形態の被覆用樹脂組成物（以後「コート樹脂液」と称す）を用いれば、キャリアの芯材であるキャリアコア表面に被覆層を容易に形成できる。例えば、キャリアコア表面にコート樹脂液を塗布して塗布層を形成し、加熱または減圧及びその併用により塗布層から有機溶媒を揮発除去し、さらに乾燥時または乾燥後に塗布層を加熱硬化または単に硬化させることによって、被覆層が形成され、樹脂被覆キャリアが製造される。
【０１０２】
コート樹脂液のキャリアコア表面への塗布方法としては、例えば、キャリアコアをコート樹脂液に含浸させる浸漬法、キャリアコアにコート樹脂液を噴霧するスプレー法、流動気流により浮遊状態にあるキャリアコアにコート樹脂液を噴霧する流動層法などが挙げられる。これらの中でも、膜形成を容易にできることから、浸漬法が好ましい。
【０１０３】
ここで、キャリアコア表面への樹脂塗布を好適に行うためには、溶媒蒸発によって起きる樹脂の析出と、シリコーン樹脂の硬化および添加剤の樹脂中への取込みと、その両方のバランスを取る必要がある。これらは加熱温度や減圧量等によっても大きく変わるものであるが、そのためにはある程度の時間が必要とされる。そこで、コート樹脂液の乾燥のために、硬化促進剤を用いても良い。シリコーン樹脂の硬化促進剤として能力の高い、錫化合物、アルミ化合物、チタン化合物などの有機化合物触媒が利用出来る。但し、樹脂被覆において錫化合物を使用すると、コート樹脂液の硬化速度が速過ぎるため、均一な被覆膜を形成が困難と成るばかりか、添加した微粒子のコート樹脂外への析出をも引き起こしてしまう。加えて、形成された樹脂被覆膜は他の硬化触媒を用いた場合と比較して樹脂被覆が極めて硬くなるため、樹脂被覆キャリアの粒子同士の摺擦による被覆膜の効果的な削れ効果が得られなくなる。この様な添加物の析出と樹脂の硬化とのバランスを取るためには、反応の早過ぎないアルミ化合物またはチタン化合物の硬化触媒を使用することが望ましい。これらの硬化触媒は、コート樹脂液１００重量部に対して０．２〜５重量部含まれているのが好ましい。
【０１０４】
被覆後に施される塗布層の熱硬化は、シリコーン樹脂の種類に応じて加熱温度を選択しながら行う。例えば、１５０〜２８０℃程度に加熱して行うのが好ましい。もちろん、シリコーン樹脂が常温硬化型シリコーン樹脂である場合は、加熱は必要ないが、形成される樹脂被覆層の機械的強度を向上させること、硬化時間を短縮することなどを目的として、１５０〜２８０℃程度に加熱してもよい。但し、アミノシランカップリング剤が持つ樹脂被覆層２５の均一化効果を損なわないために、加熱温度は、使用するアミノシランカップリング剤の沸点以下とすることがより好ましい。
【０１０５】
なお、コート樹脂の被覆量は、樹脂被覆層のリフレッシュ効果持続性の確保、キャリア表面の平滑化防止、被覆層の膜削れ性能の確保等を考慮して、キャリア芯材１００重量部に対して０．５〜１．５重量部、好ましくは０．５〜１．０重量部に調整すれば良く、芯材が一部表面露出していることが望ましい。
【０１０６】
このようにして得られるキャリア２の平均粒子径は、４５μｍ以下であるのが好ましい。また、キャリア２は、高電気抵抗でかつ球形であることが好ましいが、導電性または非球形であっても本発明の効果が失われるものではない。
【０１０７】
（現像剤）
現像剤３は、キャリア１とトナー２とを混合することにより製造される。トナー２とキャリア１との混合割合は、特に制限はない。ただし、２成分現像剤１を高速画像形成装置（Ａ４サイズの画像で４０枚／分以上）に用いることを考慮すると、トナー２とキャリア１との混合割合は、以下のように調整されていればよい。すなわち、キャリア１の体積平均粒子径／トナー２の体積平均粒子径が５以上である現像剤３において、キャリア１の総表面積（全キャリア粒子の表面積の総和）に対するトナー２の総投影面積（全トナー粒子の投影面積の総和）の割合（トナーの総投影面積／キャリアの総表面積×１００）が３０〜７０％になるように調整されていればよい。
【０１０８】
これによって、トナー２は、帯電性が充分良好な状態で安定的に維持される。それゆえ、このようなトナー２を含む現像剤３は、高速画像形成装置においても、高画質画像を安定的に、かつ長期的に形成できる。例えば、トナー２の体積平均粒子径が６．５μｍであり、かつキャリア１の体積平均粒子径が９０μｍである現像剤３について、キャリア１の総表面積に対するトナー２の総投影面積の割合を３０〜７０％にする。このとき、現像剤３におけるトナー２とキャリア３との混合割合は、１００重量部のキャリア３に対してトナー２が２．２〜５．３重量部程度含む割合になる。このような現像剤３を用いて高速現像すると、トナー２の搬送量と、トナー２の消費量に応じて現像装置の現像槽に供給されるトナー２の供給量とがそれぞれ最大になる。しかしながら、トナー２の需給バランスが損なわれることがない。そして、現像剤３におけるキャリア１の量が２．２〜５．３重量部よりも多くなると、帯電量がより低くなる傾向になる。それゆえ、所望の現像特性が得られないばかりか、トナー２の供給量よりもトナー２の消費量の方が多くなり、トナー２に充分な電荷を付与できなくなり、画質の劣化を招く。一方で、キャリア１の量が少ない場合、帯電量が高くなる傾向があり、電界によって、キャリア１からトナー２が分離しにくくなり、結果として画質の劣化を招く。
【０１０９】
なお、トナー２の総投影面積は、本実施形態では、以下のように算出する。トナー２の比重を１．０とし、コールターカウンタ（商品名：コールターカウンタ・マルチサイザーＩＩ、ベックマン・コールター社製）で得られた体積平均粒子径を基に算出する。すなわち、混合するトナー２の重量に対するトナー個数を算出し、トナー個数×トナー面積（円と仮定して算出）をトナー総投影面積とする。同様に、キャリア１の表面積はマイクロトラック（商品名：マイクロトラックＭＴ３０００、日機装（株）製）より得られた粒子径を元に混合するキャリア１の重量から総表面積を算出する。このときのキャリア１の比重は４．７とする。上記で得られた、トナー総投影総面積／キャリア総表面積×１００で混合比を算出する。
【０１１０】
（現像装置３０および画像形成装置）
本実施形態の現像装置３０は、上記した本実施形態の現像剤３を用いて現像を行う。現像装置３０は、図３に示すように、現像剤３を格納する現像ユニット３１、現像剤３を像担持体３５に搬送する現像剤担持体（現像剤搬送担持体）３２を備えている。
【０１１１】
現像ユニット３１の内部には、キャリア１とトナー２とから成る現像剤３が予め投入されている。そして、現像剤３は、攪拌スクリュー３４により攪拌・帯電される。現像剤担持体３２の内部には、磁界発生手段が配設されている。現像剤３は、この磁界発生手段から発生する磁界により現像剤担持体３２に搬送され、現像剤担持体３２表面に保持される。このようにして、現像剤担持体３２表面に保持された現像剤３は、現像剤規制部材３３により一定層厚に規制され、現像剤担持体３２と静電潜像担持体３５との近接領域に形成される現像領域に搬送される。現像剤担持体３２と像担持体３５間には、現像バイアスによる電界が形成されている。この電界は、交流バイアス電圧を印加して形成される振動電界である。この電界により、現像剤担持体３２上の現像剤３のトナー２が、像担持体３５上の静電潜像パターンに、電気的に付着する。これにより、静電潜像担持体３５上の静電潜像パターンが顕像化される（反転現像法）。
【０１１２】
また、トナー２の消費は、トナー濃度センサー３６により検知される。現像によりトナー２が消費されると、消費された分だけ、トナーホッパー３７からトナー２が補給されることになる。トナー濃度センサー３６は、現像ユニット３１内のトナー濃度が予め定められた規定トナー濃度に達したことを検知する。トナーホッパー３７からのトナー２の補給は、トナー濃度センサー３６が規定トナー濃度に達したことを検知するまで行われる。このようにして現像ユニット３１内の現像剤３に含まれるトナー２の濃度は、予め定められた規定のトナー濃度になるように、ほぼ一定に保たれている。
【０１１３】
本実施形態の画像形成装置は、上記現像装置３０を備えている。他構成は、公知の電子写真方式の画像形成装置を用いることができ、例えば、表面に静電荷像を形成し得る感光層を有する像担持体と、像担持体表面を所定電位に帯電させる帯電手段と、表面が帯電状態にある像担持体に画像情報に応じた信号光を照射して像担持体の表面に静電荷像（静電潜像）を形成する露光手段と、現像装置３０からトナー２が供給されて現像された像担持体表面のトナー像を、中間転写体に転写した後記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体表面のトナー像を記録媒体に定着させる定着手段と、トナー像の記録媒体への転写後に像担持体表面に残留するトナー、紙粉などを除去するクリーニング手段と、上記中間転写体に付着した余分なトナーなどを除去するクリーニング手段と、を含んでいる。
【０１１４】
静電荷像を現像する際には、像担持体３５上の静電荷像を反転現像法で顕像化する現像工程がトナーの各色毎で実行され、中間転写体上に色の異なる複数のトナー像を重ね合わせて多色トナー像が形成される。本実施形態では、中間転写体を用いた中間転写方式を採用しているが、像担持体から直接記録媒体にトナー像を転写する構成が用いられてもよい。
【０１１５】
本実施形態の画像形成装置を用いることで、トナーの帯電量を安定維持し、長期に亘って高画質の画像出力することができる。
【実施例】
【０１１６】
以下に本発明に係る実施例および比較例を説明する。本発明はその要旨を超えない限り、本実施例に限定されるものではない。
【０１１７】
（現像剤の作製）
初めに、本実施例および比較例で用いたトナーとキャリアとを混合してなる現像剤（二成分現像剤）について説明する。
【０１１８】
トナーは、次のように製造した。ポリエステルを主樹脂とし、顔料、離型剤、帯電制御剤（メーカー：日本カーリット株式会社、製品名：ＬＲ−１４７）を溶融混練し、粉砕、分級工程を経て、体積平均粒径１００ｎｍおよび１２ｎｍの２種類の疎水化処理したシリカを外添した、体積平均粒径φ６．７μｍの負帯電性を有したマゼンタトナー（非磁性マゼンタトナー）を作製した。ここで用いた帯電制御剤であるＬＲ−１４７は、物質名「Boro bis (1.1-diphenyl-1-oxo-acetyl) potassium Salt」であり、化学式はＣ２８Ｈ２０ＢＫＯ６で表される。
【０１１９】
一方、キャリアは次のように製造した。Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト（メーカー：ＤＯＷＡ  ＩＰクリエイション株式会社、飽和磁化６５ｅｍｕ／ｇ、平均粒径φ４３μｍ、形状係数（ＳＦ−２）１２０〜１５０）をキャリア芯材（コア材）とし、これに導電性粒子（導電剤）（メーカー：富士色素株式会社、製品名：９−１９−１）、アミノシランカップリング剤（メーカー：東レ・ダウコーニング株式会社、製品名：ＡＹ４３−０５９）、を内添・分散したシリコーン樹脂Ａ（メーカー：信越化学工業株式会社、製品名：ＫＲ−２４０）とシリコーン樹脂Ｂ（メーカー：信越化学工業株式会社、製品名：ＫＲ−２５１）を均等量、キャリア芯材１００重量部に対して計０．２５〜２．０重量部使用し、浸漬法によりキャリア芯材表面を被覆した。その後、キュア温度２００℃、キュア時間１時間による硬化過程を経て、目開き１５０μｍのふるいにより篩い掛けしてキャリア（磁性キャリア）を製造した。キャリア芯材は、樹脂被覆層へのトナースペントやトナー外添剤付着をリフレッシュする効果を持たせるため、図４に示すように一部表面露出部４０を持たせており、これにより、トナーに対する帯電能力の維持が図れると共に、表面の平滑化防止により、現像剤の搬送量低下を抑制できる。
【０１２０】
なお、各粒子の密度はそれぞれ、キャリアは４．７ｇ／ｃｍ３、トナーは１．０ｇ／ｃｍ３である。なお、被覆方法は、浸漬法に限らず、スプレー法、流動層法など、他の被覆方法であっても勿論構わない。
【０１２１】
比較のため、形状係数の異なる複数のキャリア芯材を用い、異なる被覆樹脂量により、表１に示す複数の樹脂被覆キャリアを作製した。なお、表１に示すキャリアには、いずれも被覆樹脂中にアミノシランカップリング剤が、シリコーン樹脂１００重量部に対し、２重量部含有されている。
【０１２２】
【表１】
2009282209.tif 000007
【０１２３】
なお、形状係数（ＳＦ−２）＝１２１の芯材を用い、樹脂被覆量を２．０重量部としたキャリアも合わせて作製したが、キャリア同士の凝集が著しく顕著であり、被覆樹脂の層厚も極めて不均一であったため、評価・比較対象外とした。
【０１２４】
更に、被覆樹脂中に含有するアミノシランカップリング剤の含有量の影響を検討するため、表２に示すキャリアも合わせて作製した。ここでは、芯材の形状係数（ＳＦ−２）を１３３、被覆樹脂量を１．０重量部とした。表２中の芯材の露出率とは、キャリア芯材表面にシリコーン樹脂を被覆した後の粒子の表面積をＳ１、粒子表面に露出した芯材の地肌の面積の総和をＳ２としたときに、Ｓ２／Ｓ１×１００で導出される値である。芯材の露出率の測定方法を詳細に説明すると、走査型電子顕微鏡（商品型番：ＶＥ−９８００、株式会社キーエンス製）により撮影した粒子画像を、画像解析ソフト（商品名：Ａ像くん、旭化成エンジニアリング株式会社製）を用いて粒子表面に散在する芯材露出部分の検出と個々の面積測定を行い、その合計の、粒子の投影面積に対する比率を計算することで、粒子個々の芯材露出率を求めた。なお、本実施例にて扱う露出率は、１００粒子の露出率の平均値を適用している。
【０１２５】
【表２】
2009282209.tif 000008
【０１２６】
表２に示すとおり、今回、被覆樹脂中に含有するアミノシランカップリング剤の量を、被覆樹脂１００重量部に対して、０〜１０．０重量部としたが、含有量が多すぎても少なすぎても芯材の露出率が大きくなり、樹脂層の被覆状態が悪化し、芯材地肌の表面露出が顕著になることがわかる。これは、含有量が少なすぎると、樹脂同士の凝集が顕著となり、樹脂被覆層の膜厚が薄くなる上、被覆層が不均一となってしまう。一方、含有量が多すぎると、過剰添加となり、樹脂コーティングの際にキャリア芯材と被覆樹脂溶液の混合・攪拌に用いる鉄系容器の壁面に樹脂が付着してしまい、キャリア芯材に対して十分な樹脂被覆量が得られないためである。このため、被覆樹脂層の安定形成を目的としたアミンカップリング剤の使用においては、含有量を適正化することが極めて重要である。
【０１２７】
上記トナーと上記キャリアとを混合してなる二成分現像剤は、現像剤の総重量に占めるトナーの重量混合比（以下、トナー濃度と称する）を８ｗｔ％に設定し、樹脂製円筒容器に上記トナーと上記キャリアとを投入した後、両軸駆動ポリ瓶回転架台にて、２００ｒｐｍ、１時間の条件により混合撹拌することにより作製した。
【０１２８】
（現像剤搬送量の評価）
次に、上述した条件にて作製した複数の二成分現像剤を用い、現像剤担持体上の現像剤搬送量の経時変化を確認する際に行った連続印字試験の試験条件、測定条件について説明する。
【０１２９】
上述した条件にて作製した複数種類の二成分現像剤を用いて、デジタル複合機を使用した印字率５％の連続画像プリントによるエージング試験を実施した。試験には、シャープ株式会社製デジタルフルカラー複合機ＭＸ−７００１Ｎ（プリント速度：＜カラー＞５０ｐｐｍ、＜モノクロ＞７０ｐｐｍ）を使用した。本機において、現像剤３を格納する現像ユニットでは、図３に示すように、現像剤３が攪拌スクリュー３４により攪拌・帯電される。そして、現像剤３は、内部に磁界発生手段であるマグネットローラを配設した現像剤担持体３２に搬送されることで、現像剤担持体３２表面に磁気拘束力および機械的拘束力により保持される。次に、現像剤担持体３２表面に保持された二成分現像剤３は、現像剤規制部材３３により一定層厚に規制され、現像剤担持体３２と像担持体３５との対向部において磁気ブラシを形成し、交流バイアス電圧に直流バイアス電圧を重畳したバイアス電圧を現像剤担持体３２に印加することにより、図示しない帯電手段および露光手段により像担持体３５の表面に形成された静電潜像にトナーのみを付着させることで可視像を形成する。本機においては、帯電手段により像担持体３５表面を負の電位に帯電させ、露光手段によりトナーを付着させる領域にのみ露光を行う。
【０１３０】
ここで、エージング試験において現像剤担持体３２に印加するバイアス電圧の直流バイアス値は、上記各現像剤におけるトナーの帯電量により適宜変化させており、ベタ画像の画像濃度が規定値になるように調整した。また、像担持体３５上の非画像部電位と現像剤担持体３２との電位差は、２００Ｖとした。
【０１３１】
また、可視像形成によるトナー消費は、トナー濃度センサー３６により、現像剤重量に対するトナー重量比であるトナー濃度の変化として検知され、消費された分は、予め定められた規定トナー濃度に達したことをトナー濃度センサー３６が検知するまでトナーホッパー３７から補給され、現像ユニット３０内部の二成分現像剤３におけるトナー濃度は略一定に保った。また、本機において、現像剤担持体３２と現像剤規制部材３３とのギャップを０．６５［ｍｍ］、現像領域における現像剤担持体３２と像担持体３５とのギャップを０．４［ｍｍ］に設定した。もちろん、この数値に限定されることはない。また、現像剤担持体３２は、表面軸方向にＶ型溝を複数設けたアルミ製の円筒スリーブであり、直径はφ２５ｍｍ、Ｖ型溝の本数は５０本である。
【０１３２】
現像剤担持体３２表面の現像剤の搬送量の測定は、現像剤担持体３２の軸方向に対し、計３箇所において規定面積中の現像剤重量を測定し、その平均値を各々の搬送量と定義した。なお、このときの一箇所あたりの測定面積は２．３ｃｍ２とした。
【０１３３】
（キャリアの比較）
上記条件にて印字率５％のエージング試験を実施したときの、前述した各キャリアを用いた現像剤による各特性の評価結果と、各キャリア単体での空転劣化試験における試験後の形状係数（ＳＦ−２）の試験前の該形状係数に対する比率を表３に示す。
【０１３４】
【表３】
2009282209.tif 000009
【０１３５】
ここで、各特性の評価判定基準は以下の通りに定義した。
【０１３６】
（１）画像濃度：分光濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ９３９（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いたベタ画像複数個所測定の平均値にて評価。
◎：１．６以上
○：１．５以上１．６未満
△：１．４以上１．５未満
×：１．４未満
（２）濃度ムラ：分光濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ９３９によるベタ画像複数個所測定値の標準偏差σにて評価。
◎：０．０２５以下
○：０．０２５以上０．０５未満
△：０．０５以上０．１未満
×：０．１以上
（３）画像解像度（細線再現性）：パーソナル画像品質評価システムＰＩＡＳ−ＩＩ（ＱＥＡ社製）による線幅の複数測定値の標準偏差σにて評価。（画像解像度６００ｄｐｉ相当の約４０μｍ幅のラインにて評価。）
◎：３μｍ以下
○：３μｍ以上５μｍ未満
△：５μｍ以上７μｍ未満
×：７μｍ以上
（４）画質総合評価
◎：初期からの画質劣化なし。
○：初期に比べて若干画質は劣るが許容レベル。
△：画質劣化が許容レベルを超えている。
×：画質劣化が著しく使用に耐えない。
【０１３７】
なお、いずれのキャリアを用いた場合においても、エージング枚数２０ｋ枚（２０，０００枚）以降、搬送量は安定推移していたため、形状係数以外のいずれの測定値、評価共、２０ｋ枚エージング終了時点における結果を示している。また、実施例１〜９、比較例１〜５のいずれのキャリアを用いた場合でも、初期においては搬送量、画質とも、目標レベルを上回るものであった。
【０１３８】
表３に示す通り、空転劣化試験における試験後の形状係数（ＳＦ−２）の試験前の該形状係数に対する比率が、実施例ではいずれも９０％以上であり、比較例ではいずれも９０％以上となる。なお、該比率は大きいほどキャリア表面の凹凸が維持されており、小さいほど凹凸が失われ、表面の平滑化が進んでいることを意味する。よって、実施例においては、凸部を形成するキャリア芯材露出部と凹部を形成する樹脂被覆部の磨耗バランスが保たれており、比較例においては、凸部を形成するキャリア芯材露出部の磨耗が支配的となっていると言える。表３に示す通り、比較例においては、図２に示す搬送量の許容限界値である４５ｍｇ／ｃｍ２を下回り、画像品質が低下しているのに対して、実施例においては、許容限界値を上回り、画像品質を維持できていることが分かる。
【０１３９】
以上より、キャリア空転劣化試験における試験後の形状係数（ＳＦ−２）の試験前の該形状係数に対する比率が９０％以上となるキャリアを用いることにより、印刷枚数の増加に対する現像剤搬送量の低下を抑制でき、画像品質の低下を防止できることが分かる。
【０１４０】
今回、キャリア芯材表面を被覆する樹脂の被覆量を、芯材１００重量部に対して０．２５〜２．０重量部とし、いずれの樹脂量においても印刷枚数増加後も許容画質を上回ることを確認した。しかしながら、比較例１（０．２５重量部）、比較例３（０．２５重量部）、比較例５（２．０重量部）の結果が示す通り、０．２５重量部および２．０重量部では、キャリア芯材の形状係数（ＳＦ−２）との組み合わせによっては、許容画質レベルを下回る条件も存在する。従って、表４に示す通り、キャリア芯材の形状係数（ＳＦ−２）の影響を受けない０．５〜１．５重量部が、被覆樹脂量としてより好ましい。
【０１４１】
【表４】
2009282209.tif 000010
【０１４２】
次に、表２に示した複数のキャリアを用いて、被覆樹脂中に含有するアミノシランカップリング剤の含有量の影響を検討した結果を表５に示す。なお、本評価においても、形状係数以外のいずれの測定値、評価共、２０ｋ枚エージング終了時点における結果を示している。また、初期においては、比較例６を除いて、搬送量、画質とも、目標レベルを上回るものであり、比較例６は、画像濃度は目標レベルを上回っていたが、被覆樹脂層が不均一であるため、濃度ムラ、画像解像度については目標レベルを下回るものであった。
【０１４３】
【表５】
2009282209.tif 000011
【０１４４】
表５に示す通り、比較例６〜８では搬送量が不足し、十分な画質が得られていない。これはキャリア芯材の表面露出が多く、樹脂被覆層の膜厚が薄くなっているため、凸部を形成する芯材露出部の磨耗が進行に対し、凹部を形成する樹脂被覆部の磨耗スピードが遅いためであり、経時的に凹凸が失われ、キャリア表面が平滑化するためである。特に、アミノシランカップリング剤を含有しない比較例６では、特に画質の劣化が著しく、前述した初期状態における画質不良と考え合わせると、アミノシランカップリング剤の含有は、被覆樹脂層の安定形成に起因する画質維持を図る上で必須と言える。一方、実施例５（カップリング剤２重量部）、実施例１０（同５重量部）では十分な搬送量が得られ、高画質を維持できていることが分かる。なお、ここではキャリアの被覆樹脂量を１．０重量部としたが、被覆樹脂量を０．５重量部、１．５重量部とした場合でも同様の傾向が得られた。以上より、キャリアの被覆樹脂層中には、アミノシランカップリング剤を含有する必要があり、好ましくは、その含有量が被覆樹脂１００重量部に対して、２〜５重量部である。
【０１４５】
上記において使用したキャリア芯材は平均粒子径４３μｍであったが、画像の高品質化を考慮して、平均粒子径は３５μｍ以上かつ５５μｍ以下とすることが好ましい。なぜなら、３５μｍ以下の小粒径のものを用いると、粒子径の３乗に比例する現像剤担持体表面での磁気拘束力が不足し、像担持体にキャリアが吸着する、所謂キャリア付着が発生し、画像欠陥を招いてしまうからである。また、キャリア粒子の流動性が低下するため、樹脂被覆の際にキャリア粒子表面に樹脂が均等に行き渡らず、樹脂被覆層が不均一となるため、トナー帯電量分布がブロードとなり、画像ムラや画像カブリを引き起こすからである。また、粒子径を５５μｍ以上とすると、小粒径のキャリアと比べ、単位重量あたりの総表面積が小さくなるため、相対的にトナーの搬送量が低下し、画像解像度が低下し、結果、細線の再現性が低下してしまうからである。
【０１４６】
以上、説明した傾向について定量評価した結果を表６に示す。ここで、キャリア付着については、像担持体上の非画像部における一定面積（２９７mm×２４mm）中のキャリアの付着個数を計測した。評価の結果、付着個数が２０個以下であるものを「○」、２０〜４０個であるものを「△」、４０個以上のものを「×」として評価した。また、画像カブリについては、非画像部における画像濃度を分光濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ９３９により測定し、測定値が０．０５以下であるものを「○」、０．０５〜０．０６であるものを「△」、０．０６以上であるものを「×」として評価した。画像ムラ、細線再現性については前述した評価方法と同様とした。
【０１４７】
【表６】
2009282209.tif 000012
【０１４８】
表６に示す通り、平均粒子径は３５μｍ以上かつ５５μｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは３５μm以上４５μｍ以下である。
【０１４９】
なお、本発明に係る被覆キャリアは、以下のように、表現することができる。
【０１５０】
すなわち、本発明に係る被覆キャリアは、表面にシリコーン系樹脂から成る被覆層を有し、シリコーン樹脂被覆後にキャリア芯材が一部表面露出しており、現像装置内での攪拌ストレスにより芯材および被覆層磨耗する被覆キャリアにおいて、キャリア芯材の形状係数（ＳＦ−２）が１２０以上１５０以下であり、キャリア芯材に対するシリコーン系樹脂の被覆量が、キャリア芯材１００重量部に対して０．５〜１．５重量部であると表現することができる。
【０１５１】
これにより、印刷枚数の増加に対して、キャリア表面の凸部を形成するキャリア芯材の露出部分と、凹部を形成する樹脂被覆部分の磨耗バランスを最適化でき、経時的な形状係数の低下を防止できるため、現像剤搬送量の低下を抑制できる。従って、長期に亘って、画像解像度の低下、画像濃度の低下、画像濃度ムラ等を防止でき、高画質の画像出力を維持することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
磁性キャリアを含む二成分現像剤を用いた電子写真式画像形成システムを適用した画像形成装置、例えば、レーザープリンタ、複写機、複合機、およびファックスなどに広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明の樹脂被覆キャリアとトナーから成る現像剤の断面模式図である。
【図２】樹脂被覆キャリアに用いたキャリアの形状係数（ＳＦ−２）と初期状態での現像剤の搬送量の相関を示した図である。
【図３】本発明の樹脂被覆キャリアを用いた現像剤にて可視像を形成する現像装置の概略構成図である。
【図４】本発明の樹脂被覆キャリアの表面状態を示した図である。
【符号の説明】
【０１５４】
１    樹脂被覆キャリア
２    トナー
３    二成分現像剤
６    キャリア芯材
７    被覆樹脂層
３０  現像装置
３１  現像ユニット
３２  現像剤担持体
３３  現像剤規制部材
３４  攪拌スクリュー
３５  像担持体
３６  トナー濃度センサー
３７  トナーホッパー
４０  表面露出部
【図１】
2009282209.tif 000013
【図２】
2009282209.tif 000014
【図３】
2009282209.tif 000015
【図４】
2009282209.tif 000016