JP2006064713A - 静電潜像現像用キャリア、その製造方法及び現像剤 - Google Patents

Abstract

【課題】 キャリア付着の起き難く、高画像濃度、粒状性（ザラツキ）が良好で、地汚れが少なく、および高耐久を達成できる静電潜像現像用キャリアの製造方法、およびその製造方法で製造された静電潜像現像剤用キャリアを提供すること。また、この静電潜像現像用キャリアを用いた現像剤を提供すること。さらに、前記現像剤を使用した画像形成方法及び装置、エプロセスカートリッジを提供すること。
【解決手段】 磁性を有する芯材粒子と該粒子表面に被覆層を有する静電潜像現像用キャリアの製造方法において、該キャリアは重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍで、かつ個数平均粒径Ｄｐと重量平均粒径Ｄｗの比（Ｄｗ／Ｄｐ）が１．０＜Ｄｗ／Ｄｐ＜１．２であって、２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量が０〜７重量％、３６μｍより小さい粒子の含有量が９０〜１００重量％となる粒度分布を有し、該芯材粒子を、異なる粒度分布をもつ複数の粒子粉体を混合することにより得ることを特徴とする静電潜像現像用キャリアの製造方法。
【選択図】 図７

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法に使用される二成分現像現像剤に用いられる静電潜像現像用キャリア、その製造方法、それを用いた静電潜像現像剤、および静電潜像現像剤を備えるプロセスカートリッジに関する。

電子写真の現像方式には、トナーのみを主成分とする、いわゆる一成分系現像方式と、ガラスビーズ、磁性体キャリアあるいは、それらの表面を樹脂などで被覆したコートキャリアとトナーとを混合して使用する二成分系現像方式がある。
二成分系現像方式は、キャリアを使用することから、トナーに対する摩擦帯電面積が広いため、一成分系方式に比較して、帯電特性が安定しており、長期にわたって高画質を維持するのに有利である。また、現像領域へのトナー供給量能力が高いことから、特に高速機に使用されることが多い。
レーザービームなどで感光体上に静電潜像を形成し、この潜像を顕像化するデジタル方式の電子写真システムにおいても、前述の特徴を活かした二成分系現像方式が広く採用されている。

近年、解像度アップ、ハイライト再現性、均一性（粒状性）向上、およびカラー化などに対応するため、潜像の最小単位（１ドット）の極小化、高密度化が図られており、特に、これらの潜像（ドット）を、忠実に現像できる現像システムが重要な課題となってきている。そのため、プロセス条件、現像剤（トナー、キャリア）両面から種々の提案がなされている。プロセス面では、現像ギャップの近接化、感光体の薄膜化、また、書込みビーム径の小径化等が有効であるが、コストが高くなること、また信頼性などの点で依然大きな課題がある。

小粒径キャリアの使用も種々提案されている。
特許文献１には、スピネル構造をもつフェライト粒子からなる、平均粒径が３０μｍ未満の磁性キャリアが提案されている。これは、樹脂コートされていないキャリアであって、低い現像電界のもとで使用するものであり、現像能力に乏しく、また樹脂コートされていないため、寿命が短い。

また、特許文献２には、キャリア粒子を有する電子写真用キャリアにおいて、該キャリアは、５０％平均粒径（Ｄ_５０）１５〜４５μｍを有し該キャリアは、２２μｍより小さいキャリア粒子を１〜２０％含有しており、１６μｍより小さいキャリア粒子を３％以下含有しており、６２μｍ以上のキャリア粒子を２〜１５％含有しており、かつ８８μｍ以上のキャリア粒子を２％以下含有しており、該キャリアは、空気透過法によって測定される該キャリアの比表面積Ｓ_１と、
下記式：
Ｓ_２＝（６／ρ・Ｄ_５０）×１０^４（ρはキャリアの比重）
によって算出される該キャリアの比表面積Ｓ_２とが、
１．２≦Ｓ_１／Ｓ_２≦２．０
の条件を満たすことを特徴とする電子写真用キャリアが記載されている。

この小粒径キャリアを使用する場合には、次のような利点が得られる。
（１）単位体積当りの表面積が広いため、個々のトナーに充分な摩擦帯電を与えることができ、低帯電量トナー、逆帯電量トナーの発生が少ない。その結果、地汚れが発生しにくくなり、また、ドット周辺のトナーのちり、にじみが少なくドット再現性が良好となる。
（２）単位体積当りの表面積が広く、地汚れが発生しにくいことから、トナーの平均帯電量を低くすることができ、充分な画像濃度が得られる。従って、小粒径キャリアは、小粒径トナー使用時の不具合点を補うことが可能であり、小粒径トナーの利点を引き出すのに特に有効である。
（３）小粒径キャリアは、緻密な磁気ブラシを形成し、かつ穂の流動性が良いため、画像に穂跡が発生しにくいという特徴がある。

しかし、従来の小粒径キャリアは、キャリア付着が発生し易いことが非常に大きな課題であり、感光体の傷や定着ローラー傷の発生原因となっていたので、実用化が難しかった。
特に、３０μｍより小さいキャリアになると、ざらつきが大幅に改良され高画質となる。しかし、平均粒径が３０μｍより小さいキャリアは、キャリア付着が非常に起こり易く、課題が大きかった。

この課題について、本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、以下のことが判明した。
即ち、キャリア付着は次式に示す条件となったときに、キャリア粒子、または切断された磁気ブラシの形態で付着する。
Ｆｍ＜Ｆｃ（ただし、Ｆｍ：磁気束縛力、Ｆｃ：キャリア付着を引き起こす力）
磁気束縛力は、Ｆｍ＝ｋ×（キャリアの磁気モーメント）×（磁界の傾き）で表わされる。
ここで、キャリアの磁気モーメント＝質量×磁化＝［（４／３）π・ｒ^３・ρ］×Ｍ（ｒ：キャリアの半径、ρ：キャリアの真比重）である。

前記のように、キャリアの磁気モーメントはｒ^３に比例するから、キャリアの小粒径化に伴って、粒径の３乗の割合で急激に小さくなる。
キャリア付着を引き起こす力Ｆｃは、現像ポテンシャル、地肌ポテンシャル、キャリアにかかる遠心力、キャリアの抵抗、および現像剤帯電量に関係している。従って、キャリア付着を防止するためＦｃを小さくするように、各パラメーターを設定することが有効であるが、各パラメーターは現像能力、地汚れ、およびトナー飛散などに密接に関係するため大幅には変えることは難しいのが現状である。

従って、キャリア付着防止のためには、Ｆｍの小さな粒子の存在を減らすことが有効であり、キャリア磁性体芯材粒子を製造する際、異なる粒度分布をもつ複数の粒子粉体を混合すること、特に風力分級によって分級処理された異なる粒度分布を持つ複数の粒子粉体を混合することで、重量平均粒径が充分に小さく、かつ微粉含有量が少ない粒度分布を持つキャリアを得ることが可能となり、課題を解決できることを見出した。またさらに、磁化Ｍを大きくすること等によって、より一層の効果が得られることを見出し、本発明に至った。

特開昭５８−１４４８３９号公報 特許第３０２９１８０号公報

したがって、本発明の主たる目的は、キャリア付着の起き難く、高画像濃度、粒状性（ザラツキ）が良好で、地汚れが少なく、および高耐久を達成できる静電潜像現像用キャリアの製造方法、およびその製造方法で製造された静電潜像現像剤用キャリアを提供することである。また、この静電潜像現像用キャリアを用いた現像剤を提供することである。さらに、前記現像剤を使用した画像形成方法及び装置、プロセスカートリッジを提供することである。

上記課題は、本発明の（１）「磁性を有する芯材粒子と該粒子表面に被覆層を有する静電潜像現像用キャリアの製造方法において、該キャリアは重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍで、かつ個数平均粒径Ｄｐと重量平均粒径Ｄｗの比（Ｄｗ／Ｄｐ）が１．０＜Ｄｗ／Ｄｐ＜１．２であって、２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量が０〜７重量％、３６μｍより小さい粒子の含有量が９０〜１００重量％となる粒度分布を有し、該芯材粒子を、異なる粒度分布をもつ複数の粒子粉体を混合することにより得ることを特徴とする静電潜像現像用キャリアの製造方法」、（２）「磁性を有する芯材粒子と該粒子表面に被覆層を有する静電潜像現像用キャリアの製造方法において、該キャリアは重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍで、かつ個数平均粒径Ｄｐと重量平均粒径Ｄｗの比（Ｄｗ／Ｄｐ）が１．０＜Ｄｗ／Ｄｐ＜１．２であって、２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量が０〜７重量％、３６μｍより小さい粒子の含有量が９０〜１００重量％となる粒度分布を有し、該芯材粒子を、風力分級によって分級処理された異なる粒度分布をもつ複数の粒子粉体を混合することにより得ることを特徴とする静電潜像現像用キャリアの製造方法」によって解決される。
また、上記課題は、本発明の（３）「磁性を有する芯材粒子と該粒子表面に被覆層を有する静電潜像現像用キャリアであって、該キャリアは重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍで、かつ個数平均粒径Ｄｐと重量平均粒径Ｄｗの比（Ｄｗ／Ｄｐ）が１．０＜Ｄｗ／Ｄｐ＜１．２であり、２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量が０〜７重量％、３６μｍより小さい粒子の含有量が９０〜１００重量％となる粒度分布を有し、該芯材粒子は、異なる粒度分布をもつ複数の粒子粉体の混合粒子であることを特徴とする静電潜像現像用キャリア」、（４）「磁性を有する芯材粒子と該粒子表面に被覆層を有する静電潜像現像用キャリアであって、該キャリアは重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍで、かつ個数平均粒径Ｄpと重量平均粒径Ｄｗの比（Ｄｗ／Ｄｐ）が１．０＜Ｄｗ／Ｄｐ＜１．２であり、２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量が０〜７重量％、３６μｍより小さい粒子の含有量が９０〜１００重量％となる粒度分布を有し、該芯材粒子は、風力分級によって分級処理された異なる粒度分布をもつ複数の粒子粉体の混合粒子であることを特徴とする静電潜像現像用キャリア」、（５）「前記キャリア中の２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が０〜５重量％であることを特徴とする前記第（３）項又は第（４）項に記載の静電潜像現像用キャリア」、（６）「１０００エルステッドの磁界を印加したときの該芯材粒子の磁気モーメントが、５０〜１５０ｅｍｕ／ｇであることを特徴とする前記第（３）項乃至第（５）項のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア」、（７）「前記芯材粒子がＭｎ−Ｍｇ−Ｓｒ系フェライトであることを特徴とする前記第（３）項乃至第（６）項のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア」、（８）「前記芯材粒子がＭｎフェライトであることを特徴とする前記第（３）項乃至第（６）項のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア」、（９）「前記芯材粒子がマグネタイトであることを特徴とする前記第（３）項乃至第（６）項のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア」、（１０）「嵩密度が２．１〜２．６ｇ／ｃｍ^３である該芯材粒子を使用することを特徴とする前記第（３）項乃至第（９）項のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア」、（１１）「キャリア電気抵抗率Ｒ（Ωｃｍ）のＬｏｇＲが１１〜１６であることを特徴とする前記第（３）項乃至第（１０）項のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア」、（１２）「前記キャリアは表面を少なくとも樹脂を含む被覆層によって被覆されており、該被覆層はアミノシランカップリング剤を含有するシリコーン樹脂を少なくとも含むことを特徴とする前記第（３）項乃至第（１１）項のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア」によって解決される。
また、上記課題は、本発明の（１３）「トナーとキャリアからなる静電潜像用現像剤において、該キャリアとして、前記第（３）項乃至第（１２）項のいずれかに記載のキャリアを用いることを特徴とする静電潜像用現像剤」によって解決される。
また、上記課題は、本発明の（１４）「少なくとも、感光体の表面に形成された静電潜像を静電潜像現像剤で現像する現像工程と、該感光体上に現像された画像を画像記録媒体に転写する転写工程と、感光体の表面に残存する現像剤を払拭するクリーニング工程とを含み、前記現像工程が前記第（１３）項記載の現像剤を用いるものであることを特徴とする画像形成方法」によって解決される。
また、上記課題は、本発明の（１５）「少なくとも、感光体と、該感光体の表面を帯電させる帯電手段と、該感光体の表面に形成される静電潜像を静電潜像現像剤で現像する現像手段と、前記感光体の表面に残存する現像剤を払拭するクリーニング手段とを有し、該現像手段が前記第（１３）項記載の現像剤を用いるものであることを特徴とする画像形成装置」によって解決される。
また、上記課題は、本発明の（１６）「感光体と、該感光体の表面を帯電させる帯電ブラシと、該感光体の表面に形成される静電潜像を静電潜像現像剤を用いて現像する現像部と、前記感光体の表面に残存する現像剤を払拭するブレードとの内、少なくとも現像部を含み一体に支持したプロセスカートリッジであって、該現像剤として前記第（１３）項に記載の静電潜像現像剤を保持することを特徴とするプロセスカートリッジ」によって解決される。

以下の説明から明らかなように、本発明によれば、磁性を有する芯材粒子と該粒子表面に被覆層を有する静電潜像現像用キャリアであって、該キャリアは重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍで、かつ個数平均粒径Ｄpと重量平均粒径Ｄｗの比（Ｄｗ／Ｄｐ）が１．０＜Ｄｗ／Ｄｐ＜１．２であって、２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量が０〜７重量％、３６μｍより小さい粒子の含有量が９０〜１００重量％となる粒度分布を有し、該芯材粒子を、異なる粒度分布をもつ複数の粒子粉体を混合することにより得られることを内容とする静電潜像現像用キャリアを用いることにより、キャリア付着の起き難く、高画像濃度、粒状性（ザラツキ）が良好で、地汚れが少なく、高耐久を達成できる静電潜像現像用キャリア及びその製造方法が提供され、また、このキャリアを含む現像剤を使用した画像形成方法及び装置、プロセスカートリッジが提供されるという優れた効果が発揮される。

以下、本発明の実施形態について説明する。
なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

本発明の静電潜像現像剤用キャリア（以下、単にキャリアともいう）は、磁性を有する芯材粒子とその表面を被覆する樹脂を含む層とからなる。
本発明のキャリアにおいて、その重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍであり、好ましくは２３〜３０μｍの範囲である。重量平均粒径Ｄｗが前記範囲よりも大きいと、キャリア付着がより起こりにくくなるが、潜像に対してトナーが忠実に現像されなくなって、ドット径のバラツキが大きくなり粒状性が低下する。また、トナー濃度を高くした場合、地汚れし易くなる。なお、前記キャリア付着は、静電潜像の画像部又は地肌部にキャリアが付着する現象を示す。それぞれの電界が強いほどキャリア付着し易い。画像部は、トナー現像されることにより電界が弱められるため、地肌部に比べ、キャリア付着は起こりにくい。キャリア付着は、感光体ドラムや定着ローラーの傷の原因となる等の不都合を生じるので好ましくない。

２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量が７重量％以下、好ましくは５重量％以下、さらに好ましくは３重量％以下である。２０μｍより小さい粒子が７重量％より多くなると、粒径分布が広がってきて、磁気ブラシの至るところに磁気モーメントの小さな粒子が存在するようになり。キャリア付着が急激に悪くなる。
また、２０μｍより小さい粒径を有するキャリア粒子の含有割合は０．５重量％以上が好ましい。０．５重量％を超えると、コストをかけずに所望の値を得ることが可能となる。
更に、重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍの芯材粒子における粒径分布に対して、３６μｍより小さい粒子が９０重量％以上、より好ましくは、９２重量％以上となるシャープな粒径分布の磁性体の表面を樹脂で被覆することにより、各粒子の磁気モーメントの広がりを押さえた静電潜像現像剤用キャリアが得られ、キャリア付着を大幅に改善できた。

本発明において、キャリア、キャリア芯材に関して言う重量平均粒径Ｄｗ、個数平均粒径Ｄｐは、個数基準で測定された粒子の粒径分布（個数頻度と粒径との関係）に基づいて算出されたものである。
この場合の重量平均粒径Ｄｗ、個数平均粒径Ｄｐは次式で表わされる。
Ｄｗ＝｛１／Σ（ｎＤ^３）｝×｛Σ（ｎＤ^４）｝
Ｄｐ＝（１／Ｎ）×｛ΣｎＤ｝
上式中、Ｄは各チャネルに存在する粒子の代表粒径（μｍ）を示し、ｎは各チャネルに存在する粒子の総数を示し、Ｎは計測した全粒子数を示している。
なお、チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を等分に分割するための長さを示すもので、本発明の場合には、２μｍの長さを採用した。
また、各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルに保存する粒子粒径の下限値を採用した。
本明細書において粒径分布を測定するための粒度分析計としては、マイクロトラック粒度分析計（モデルＨＲＡ９３２０−Ｘ１００：Ｈｏｎｅｗｅｌｌ社製）を用いた。

本発明のキャリアに用いられる芯材粒子は、磁性材料の破砕物粒子を、あるいはフェライト、マグネタイト等の芯材の場合には、焼成前の一次造粒品を分級し、焼成した粒子を、分級処理により異なる粒度分布をもつ粒子粉体に分級した後、複数の粒子粉体を混合することで得ることができる。
芯材粒子を分級する方法としては、ふるい分け機、重力分級機、遠心分級機、慣性分級機などの従来公知の分級方法を使用することができるが、生産性が良好で分級点の変更が容易にできることから重力分級機、遠心分級機、慣性分級機といった風力分級機を使用することが好ましい。

本発明者らは、キャリアの磁気束縛力Ｆｍに関係する磁化Ｍについて、大きさを替えたサンプルを試作して検討し、１０００エルステッド（Ｏｅ）の磁場を印加したときの磁気モーメントが、５０ｅｍｕ／ｇ以上、より好ましくは７０ｅｍｕ／ｇ以上とすることにより、キャリア付着が改良されることを見出した。その上限値は特に制約されないが、通常、１５０ｅｍｕ／ｇ程度である。
キャリア芯材粒子の磁気モーメントが前記範囲よりも小さくなると、キャリア付着が生じやすくなるので好ましくない。

前記磁気モーメントは、以下のようにして測定することができる。
Ｂ−Ｈトレーサー（ＢＨＵ−６０／理研電子（株）製）を使用し、円筒のセルにキャリア芯材粒子１ｇを詰めて装置にセットする。磁場を徐々に大きくし、３０００エルステッドまで変化させ、次に徐々に小さくして零にした後、反対向きの磁場を徐々に大きくし３０００エルステッドとする。更に、徐々に磁場を小さくして零にした後、最初と同じ方向に磁場をかける。このようにして、Ｂ−Ｈカーブを図示し、その図より１０００エルステッドの磁気モーメントを算出する。

本発明のキャリアで使用する１０００エルステッドの磁場を印加したときに、５０ｅｍｕ／ｇ以上となる芯材粒子としては、例えば、鉄、コバルトなどの強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｂａ系フェライト、Ｍｎ系フェライトなどが挙げられる。

フェライトとは、一般に下記式で表わされる焼結体である。
（ＭＯ）ｘ（ＮＯ）ｙ（Ｆｅ_２Ｏ_３）ｚ
但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００ｍｏｌ％であって、Ｍ、Ｎはそれぞれ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｃａなどであり、２価の金属酸化物と３価の鉄酸化物との完全混合物から構成されている。

本発明において、より好ましく用いられる１０００エルステッドの磁場を印加したときの磁気モーメントが７０ｅｍｕ／ｇ以上の芯材粒子としては、例えば、鉄系、マグネタイト系、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒ系フェライト、Ｍｎ系フェライトなどが挙げられる。

キャリアの嵩密度は２．１ｇ／ｃｍ^３以上、より好ましくは２．３５ｇ／ｃｍ^３以上であると、キャリア付着防止に有利である。嵩密度が小さい芯材は、多孔性、または表面の凹凸が大きい。
嵩密度が小さいと、１ＫＯｅの磁気モーメント（ｅｍｕ／ｇ）が大きくても、１粒子当たりの実質的な磁気モーメントの値が小さくなるため、キャリア付着に対して不利である。
また、凹凸が大きいと場所によりコート樹脂の厚みが違ってきて、帯電量、および抵抗の不均一性を生じ易く、経時での耐久性、キャリア付着などに影響を与える。
嵩密度を大きくするには、焼成温度を高くすることなどにより可能であるが、芯材同士が融着し易くなり、解砕し難くなるため２．６ｇ／ｃｍ^３未満が好ましく、２．５ｇ／ｃｍ^３未満であることがさらに好ましい。
本発明におけるキャリアの嵩密度は、金属粉−見掛密度試験方法（ＪＩＳ−Ｚ−２５０４）に従って、直径２．５ｍｍのオリフィスからキャリアを自然に流出させ、その直下においた２５ｃｍ^３のステンレス製の円柱状の容器にキャリアをあふれるまで流し込んだのち、容器の上面を非磁性でできた水平なへらを用いて容器の上端に沿って一回の操作で平らにかきとる。
もし、直径２．５ｍｍのオリフィスでは流れ難い場合は、直径５ｍｍのオリフィスからキャリアを自然流出させる。この操作により、容器に流入したキャリア重量を、容器の体積２５ｃｍ^３で割ることにより、１ｃｍ^３当りのキャリアの重量を求める。これを、キャリアの嵩密度と定義する。

本発明のキャリアにおいて、その抵抗率Ｒ（Ω・ｃｍ）のＬｏｇＲは、好ましくは、１１〜１６、より好ましくは１２〜１４である。
キャリアの抵抗率ＲのＬｏｇＲが１１よりも低いと、現像ギャップ（感光体と現像スリーブ間の最近接距離）が狭くなった場合、キャリアに電荷が誘導されてキャリア付着が発生し易くなる。感光体の線速度、および、現像スリーブの線速度が大きい場合、悪化の傾向が見られる。また、ＡＣバイアスを印加する場合は顕著である。通常、カラートナー現像用キャリアは充分なトナー付着量を得るため、低抵抗のものが使用されることが一般的である。上記の抵抗範囲のキャリアは、適正なトナー帯電量のもとで使用することにより、充分な画像濃度が得られることが分かった。
また、ＬｏｇＲが１６より大きいとトナーと反対極性の電荷が溜まりやすくなり、キャリアが帯電してキャリア付着が起き易くなる。

上記キャリア抵抗率は、次の方法により、測定することができる。
図１に示すように、電極間距離２ｍｍ、表面積２×４ｃｍの電極（１０２ａ）、（１０２ｂ）を収容したフッ素樹脂製容器からなるセル（１０１）にキャリア（１０３）を充填し、両極間に１００Ｖの直流電圧を印加し、ハイレジスタンスメーター４３２９Ａ（４３２９Ａ＋ＬＪＫ ５ＨＶＬＶＷＤＱＦＨ ＯＨＷＨＵ；横川ヒューレットパッカード株式会社製）にて直流抵抗を測定し、電気抵抗率Ｒ（Ω・ｃｍ）を算出する。
キャリア抵抗測定の際の充填の度合いは、キャリアをセルにあふれるまで入れたのち、セル全体を２０回タッピングしたのち、セルの上面を非磁性でできた水平なへらを用いてセルの上端に沿って一回の操作で平らにかきとる。

上記キャリアの抵抗率の調整は、芯材粒子上の被覆樹脂の抵抗調整、被覆層厚の制御によって可能である。また、キャリア抵抗調整のために、導電性微粉末を被覆樹脂層に添加して使用することも可能である。上記導電性微粉末としては、導電性ＺｎＯ、Ａｌ等の金属又は金属酸化物粉、種々の方法で調製されたＳｎＯ_２又は種々の元素をドープしたＳｎＯ_２、ＴｉＢ_２、ＺｎＢ_２、ＭｏＢ_２等のホウ化物、炭化ケイ素、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリ（パラ−フェニレンスルフィド）ポリピロール、ポリエチレン等の導電性高分子、ファーネスブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック等が挙げられる。

これらの導電性微粉末は、以下の方法、即ち、コーティングに使用する溶媒、あるいは被覆用樹脂溶液に導電性微粉末を投入後、ボールミル、ビーズミルなどメディアを使用した分散機、あるいは高速回転する羽根を備えた攪拌機を使用することによって均一に分散することができる。

キャリア被覆層に使用される樹脂としては、従来公知の各種のものを用いることができるが、次式で表わされる繰り返し単位を含むシリコーン樹脂が好ましく用いられる。

上記式中、Ｒ^１は水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メトキシ基、炭素数１〜４の低級アルキル基、またはアリール基（フェニル基、トリル基など）を示し、Ｒ^２は炭素数１〜４のアルキレン基、またはアリーレン基（フェニレン基など）を示す。

上記式のアリール基において、その炭素数は６〜２０、好ましくは６〜１４である。このアリール基には、ベンゼン由来のアリール基（フェニル基）の他、ナフタレンやフェナンスレン、アントラセン等の縮合多環式芳香族炭化水素由来のアリール基及びビフェニルやターフェニル等の鎖状多環式芳香族炭化水素由来のアリール基等が包含される。
該アリール基には、各種の置換基が結合していてもよい。

上式のアリーレン基において、その炭素数は６〜２０、好ましくは６〜１４である。このアリーレン基には、ベンゼン由来のアリーレン基（フェニレン基）の他、ナフタレンやフェナンスレン、アントラセン等の縮合多環式芳香族炭化水素由来のアリーレン基及びビフェニルやターフェニル等の鎖状多環式芳香族炭化水素由来のアリーレン基等が包含される。
該アリーレン基には、各種の置換基が結合していてもよい。

本発明では、前記シリコーン樹脂としてストレートシリコーン樹脂を用いることができる。このようなものとしては、ＫＲ２７１、ＫＲ２７２、ＫＲ２８２、ＫＲ２５２、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２（信越化学工業社製）、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０６（東レダウコーニングシリコーン社製）などが挙げられる。

本発明では、前記シリコーン樹脂として変性シリコーン樹脂を用いることができる。このようなものとしては、エポキシ変性シリコーン、アクリル変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、ウレタン変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーン、アルキッド変性シリコーンなどが挙げられる。

上記変性シリコーン樹脂の具体例としては、エポキシ変性物：ＥＳ−１００１Ｎ、アクリル変性シリコーン：ＫＲ−５２０８、ポリエステル変性物：ＫＲ−５２０３、アルキッド変性物：ＫＲ−２０６、ウレタン変性物：ＫＲ−３０５（以上、信越化学工業社製）、エポキシ変性物：ＳＲ２１１５、アルキッド変性物：ＳＲ２１１０（東レダウコーニングシリコーン社製）などが挙げられる。

更に、本発明では、以下に示すものを単独または上記シリコーン樹脂と混合して使用することも可能である。
ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂、フッ素系樹脂など。

キャリア芯材粒子表面に被覆層を形成するための方法としては、スプレードライ法、浸漬法、あるいはパウダーコーティング法など公知の方法が使用できる。
特に、流動層型コーティング装置を用いる方法は、均一な被覆層を形成するのに有効である。

キャリア芯材粒子表面上に被覆層の厚みは、通常０．０２〜１μｍ、好ましくは０．０３〜０．８μｍである。被覆層の厚みはきわめて小さいことから、芯材粒子表面上に被覆層を形成したキャリアとキャリア芯材粒子の粒径は実質的に同じである。
前述のシリコーン樹脂からなる被覆層にアミノシランカップリング剤を含有させることにより、耐久性の良好なキャリアを得ることができる。

本発明で用いるアミノシランカップリング剤としては以下のようなものが挙げられる。含有量は、０．００１〜３０重量％が好ましい。

本発明の現像剤は、前記キャリアとトナーとからなる。
本発明に使用されるトナーは、熱可塑性樹脂を主成分とするバインダー樹脂中に、着色剤、微粒子、そして帯電制御剤、離型剤等を含有させたものであり、従来公知の各種のトナーを用いることができる。このトナーは、重合法、造粒法などの各種のトナー製法によって作成された不定形または球形のトナーであることができる。また、磁性トナー及び非磁性トナーのいずれも使用可能である。

トナーのバインダー樹脂としては以下のものを、単独あるいは混合して使用できる。
スチレン系バインダー樹脂として、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体；アクリル系バインダーとして、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレートが挙げられ、その他、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂肪族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられる。

また、ポリエステル樹脂は、スチレン系やアクリル系樹脂に比して、トナーの保存時の安定性を確保しつつ、より溶融粘度を低下させることが可能である。このようなポリエステル樹脂は、例えば、アルコールとカルボン酸との重縮合反応によって得ることができる。

アルコールとしては、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオールなどのジオール類、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノーＡなどのエーテル化ビスフェノール類、これらを炭素数３〜２２の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した２価のアルコール単位体、その他の２価のアルコール単位体、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエスリトール、ジペンタエスリトール、トリペンタエスリトール、蔗糖、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等の三価以上の高アルコール単量体を挙げることができる。

また、ポリエステル樹脂を得るために用いられるカルボン酸としては、例えばパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマール酸、メサコン酸、シトラコン酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、これらを炭素数３〜２２の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した２価の有機酸単量体、これらの酸の無水物、低級アルキルエステルとリノレイン酸からの二量体、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸エンボール三量体酸、これらの酸の無水物等の三価以上の多価カルボン酸単量体を挙げることができる。

エポキシ系樹脂としては、ビスフェノールＡとエポクロルヒドリンとの重縮合物等があり、例えば、エポミックＲ３６２、Ｒ３６４、Ｒ３６５、Ｒ３６６、Ｒ３６７、Ｒ３６９（以上、三井石油化学工業（株）製）、エポトートＹＤ−０１１、ＹＤ−０１２、ＹＤ−０１４、ＹＤ−９０４、ＹＤ−０１７、（以上、東都化成（株）製）エポコ−ト１００２、１００４、１００７（以上、シェル化学社製）等の市販のものが挙げられる。

本発明に使用される着色剤としては、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料、モノアゾ系、ジスアゾ系、染顔料など、従来公知の染顔料を単独あるいは混合して使用し得る。

また、トナーに磁性体を含有させて磁性トナーとすることも可能である。磁性体としては、鉄、コバルトなどの強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｂａフェライトなどの微粉末が使用できる。

トナーの摩擦帯電性を充分に制御する目的で、いわゆる帯電制御剤、例えばモノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸およびその塩、サリチル酸、ナフトエ塩、ジカルボン酸のＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属錯体アミノ化合物、第４級アンモニウム化合物、有機染料などを含有させることができる。

さらにまた、本発明で用いるトナーには必要に応じて離型剤を添加してもよい。
離型材料としては、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ホホバワックス、ライスワックス、モンタン酸ワックス等を単独または混合して用いることができるが、これらに限定されるものではない。

トナーには、添加剤を添加することができる。良好な画像を得るためには、トナーに充分な流動性を付与することが肝要である。これには、一般に流動性向上材として疎水化された金属酸化物の微粒子や、滑剤などの微粒子を外添することが有効であり、金属酸化物、有機樹脂微粒子、金属石鹸などを添加剤として用いることが可能である。これら添加物の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ステアリン酸亜鉛のごとき滑剤や、酸化セリウム、炭化ケイ素などの研磨剤；例えば表面を疎水化したＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２等の無機酸化物などの流動性付与剤；ケーキング防止剤として知られるもの、および、それらの表面処理物などが挙げられる。トナーの流動性を向上させるためには、特に、疎水性シリカが好ましく用いられる。

本発明で用いるトナーにおいて、その重量平均粒径Ｄｔは９．０〜３．０μｍ、好ましくは７．５〜３．５μｍである。キャリアに対するトナーの割合は、キャリア１００重量部当り、トナー２〜２５重量部、好ましくは３〜２０重量部の割合である。
なお、トナー粒径はコールターカウンター（コールターカウンター社製）を用いて測定した。

なお、感光体と、この感光体の表面を帯電させる帯電ブラシと、前記感光体の表面に形成される静電潜像を前記のキャリア、および現像剤を用いて現像する現像部と、前記感光体の表面に残存する現像剤を払拭するブレードとを具備することを特徴とするプロセスカートリッジとして電子写真システムに採用することができる。

以下、図面によって、本発明の画像形成装置について説明する。
図２は、本発明の電子写真用キャリアを用いた現像剤を充填した容器を搭載する画像形成装置についての１例を示したものであって、画像形成装置本体内に装着された現像部（１）と、この現像部（１）に補給される本発明の電子写真用キャリアを用いた現像剤を充填した現像剤収納容器（２）と、この両者を接続する現像剤送流手段（３）を示す部分断面図である。

図２において、現像部（１）は、トナーと本発明のキャリアを混合して成る本発明の二成分系の現像剤（Ｄ）を収容した現像ハウジング（４）と、現像剤（Ｄ）を所望により攪拌混合する第１及び第２の攪拌スクリュー（５）、（６）と、現像ローラ（７）とを有していて、当該現像ローラ（７）が、潜像担持体の感光体（８）に対向して配置されている。感光体（８）は、矢印で示す方向に回転駆動され、その表面に静電潜像が形成される。図中、符号（１２６）は、接続部材（１２４）の上にフィルター（１２５）を介して又は介さず嵌合されたキャップである。感光体（８）の周囲には、図示していない帯電手段、露光手段、転写手段、除電手段、クリーニング手段等、その他の公知のユニットが配置されたものである。

第１及び第２の攪拌スクリュー（５）、（６）が回転することにより、現像ハウジング（４）内の現像剤（Ｄ）が攪拌され、そのトナーをキャリアが互いに逆極性に摩擦帯電される。かかる現像剤（Ｄ）が、矢印方向に回転駆動される現像ローラ（７）の周面に供給され、その供給された現像剤は現像ローラ（７）の周面に担持され、当該現像ローラ（７）の回転によって、その回転方向に搬送される。次いで、この搬送された現像剤は、ドクターブレード（９）によって量を規制され、規制後の現像剤が感光体（８）と現像ローラ（７）との間の現像領域に運ばれ、ここで現像剤中のトナーが、感光体表面の静電潜像に静電的に移行し、その静電潜像がトナー像として可視像化される。

本発明の他の画像形成装置例（例えば、図３〜６に示される画像形成装置）により本発明の画像形成方法を実施する更に他の態様について、図３を参照しながら説明する。
図３に示す例の画像形成装置（１００）は、静電潜像担持体としての感光体ドラム（１０）（以下「感光体１０」という）と、ローラ状帯電手段（２０）と、露光手段（３０）と、現像手段（４０）と、中間転写体（５０）と、クリーニングブレードを有するクリーニング手段（６０）と、除電手段（７０）としての除電ランプとを備える。

中間転写体（５０）は、無端ベルトであり、その内側に配置されこれを張架する３個のローラ（５１）によって、矢印方向に移動可能に設計されている。３個のローラ（５１）の一部は、中間転写体（５０）へ所定の転写バイアス（一次転写バイアス）を印加可能な転写バイアスローラとしても機能する。中間転写体（５０）には、その近傍にクリーニングブレードを有するクリーニング手段（９０）が配置されており、また、最終転写材としての転写紙（９５）に現像像（画像形成粒子像）を転写（二次転写）するための転写バイアスを印加可能な転写手段（８０）としての転写ローラが対向して配置されている。中間転写体（５０）の周囲には、中間転写体（５０）上の画像形成粒子像に電荷を付与するためのコロナ帯電器（５８）が、該中間転写体（５０）の回転方向において、感光体（１０）と中間転写体（５０）との接触部と、中間転写体（５０）と転写紙（９５）との接触部との間に配置されている。

現像手段（４０）は、現像剤担持体としての現像ベルト（４１）と、現像ベルト（４１）の周囲に併設したブラック現像手段（ユニット）（４５Ｋ）、イエロー現像手段（ユニット）（４５Ｙ）、マゼンタ現像手段（ユニット）（４５Ｍ）及びシアン現像手段（ユニット）（４５Ｃ）とから構成されている。なお、ブラック現像手段（４５Ｋ）は、現像剤収容部（４２Ｋ）と現像剤供給ローラ（４３Ｋ）と現像ローラ（４４Ｋ）とを備えており、イエロー現像手段（４５Ｙ）は、現像剤収容部（４２Ｙ）と現像剤供給ローラ（４３Ｙ）と現像ローラ（４４Ｙ）とを備えており、マゼンタ現像手段（４５Ｍ）は、現像剤収容部（４２Ｍ）と現像剤供給ローラ（４３Ｍ）と現像ローラ（４４Ｍ）とを備えており、シアン現像手段（４５Ｃ）は、現像剤収容部（４２Ｃ）と現像剤供給ローラ（４３Ｃ）と現像ローラ４４Ｃとを備えている。また、現像ベルト４１は、無端ベルトであり、複数のベルトローラに回転可能に張架され、一部が感光体（１０）と接触している。

図３に示す画像形成装置（１００）において、例えば、帯電手段（２０）が感光体ドラム１０を一様に帯電させる。露光手段（３０）が感光ドラム（１０）上に像様に露光を行い、静電潜像を形成する。感光ドラム（１０）上に形成された静電潜像を、現像手段（４０）から画像形成粒子を供給して現像して可視像（画像形成粒子像）を形成する。該可視像（画像形成粒子像）が、ローラ（５１）から印加された電圧により中間転写体（５０）上に転写（一次転写）され、更に転写紙（９５）上に転写（二次転写）される。その結果、転写紙（９５）上には転写像が形成される。なお、感光体（１０）上の残存画像形成粒子は、クリーニング手段（６０）により除去され、感光体（１０）における帯電は除電手段（除電ランプ）（７０）により一旦、除去される。

本発明の画像形成装置により本発明の画像形成方法を実施する他の態様について、図４を参照しながら説明する。図４に示す画像形成装置（１００）は、図２に示す画像形成装置（１００）における現像ベルト（４１）を備えてなく、感光体（１０）の周囲に、ブラック現像手段（現像ユニット）（４５Ｋ）、イエロー現像手段（現像ユニット）（４５Ｙ）、マゼンタ現像手段（現像ユニット）（４５Ｍ）及びシアン現像手段（現像ユニット）（４５Ｃ）が直接対向して配置されていること以外は、図３に示す画像形成装置（１００）と同様の構成を有し、同様の作用効果を示す。なお、図４においては、図３におけるものと同じものは同符号で示した。

本発明の画像形成装置により本発明の画像形成方法を実施する更に他の態様について、図５を参照しながら説明する。図５に示すタンデム画像形成装置（１２０）は、タンデム型カラー画像形成装置である。タンデム画像形成装置（１２０）は、複写装置本体（１５０）と、給紙テーブル（２００）と、スキャナ（３００）と、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）（４００）とを備えている。複写装置本体（１５０）には、無端ベルト状の中間転写体（５０）が中央部に設けられている。そして、中間転写体（５０）は、支持ローラ（１４）、（１５）及び（１６）に張架され、図５中、時計回りに回転可能とされている。支持ローラ（１５）の近傍には、中間転写体（５０）上の残留画像形成粒子を除去するための中間転写体クリーニング装置（１７）が配置されている。支持ローラ（１４）と支持ローラ（１５）とにより張架された中間転写体（５０）には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成手段（１８）が対向して並置されたタンデム型現像手段（１２０）が配置されている。タンデム型現像手段（１２０）の近傍には、露光手段（２１）が配置されている。中間転写体（５０）における、タンデム型現像手段（１２０）が配置された側とは反対側には、二次転写手段（２２）が配置されている。二次転写手段（２２）においては、無端ベルトである二次転写ベルト（２４）が一対のローラ（２３）に張架されており、二次転写ベルト（２４）上を搬送される転写紙と中間転写体（５０）とは互いに接触可能である。二次転写手段（２２）の近傍には定着手段（２５）が配置されている。定着手段（２５）は、無端ベルトである定着ベルト（２６）と、これに押圧されて配置された加圧ローラ（２７）とを備えている。
なお、タンデム画像形成装置（１２０）においては、二次転写手段（２２）及び定着手段（２５）の近傍に、転写紙の両面に画像形成を行うために該転写紙を反転させるためのシート反転装置（２８）が配置されている。

次に、タンデム型現像手段（１２０）を用いたフルカラー画像の形成（カラーコピー）について説明する。即ち、先ず、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）（４００）の原稿台（１３０）上に原稿をセットするか、あるいは原稿自動搬送装置（４００）を開いてスキャナ（３００）のコンタクトガラス（３２）上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置（４００）を閉じる。

スタートスイッチ（不図示）を押すと、原稿自動搬送装置（４００）に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス（３２）上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス（３２）上に原稿をセットした時は直ちに、スキャナ（３００）が駆動し、第１走行体（３３）及び第２走行体（３４）が走行する。このとき、第１走行体（３３）により、光源からの光が照射されると共に原稿面からの反射光を第２走行体（３４）におけるミラーで反射し、結像レンズ（３５）を通して読取りセンサ（３６）で受光されてカラー原稿（カラー画像）が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像情報とされる。

そして、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各画像情報は、タンデム型現像手段（１２０）における各画像形成手段（１８）（ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段及びシアン用画像形成手段）にそれぞれ伝達され、各画像形成手段において、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各画像形成粒子画像が形成される。即ち、タンデム型現像手段（１２０）における各画像形成手段（１８）（ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段及びシアン用画像形成手段）は、図５の一部拡大概略図である図６に示すように、それぞれ、感光体（１０）（ブラック用感光体（１０Ｋ）、イエロー用感光体（１０Ｙ）、マゼンタ用感光体（１０Ｍ）及びシアン用感光体（１０Ｃ））と、該感光体を一様に帯電させる帯電手段（５９）と、各カラー画像情報に基づいて各カラー画像対応画像様に前記感光体を露光（図６中、Ｌ）し、該感光体上に各カラー画像に対応する静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像を本発明の各カラー現像剤（ブラック現像剤、イエロー現像剤、マゼンタ現像剤及びシアン現像剤）を用いて現像して各カラー現像剤によるトナー画像を形成する現像手段（６１）と、現像されたトナー画像を中間転写体（５０）上に転写させるための転写帯電器（６２）と、感光体クリーニング手段（６３）と、除電器（６４）とを備えており、それぞれのカラーの画像情報に基づいて各単色の画像（ブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像）を形成可能である。こうして形成された該ブラック画像、該イエロー画像、該マゼンタ画像及び該シアン画像は、図５における支持ローラ（１４）、（１５）及び（１６）により回転移動される中間転写体（５０）上にそれぞれ、ブラック用感光体（１０Ｋ）上に形成されたブラック画像、イエロー用感光体（１０Ｙ）上に形成されたイエロー画像、マゼンタ用感光体（１０Ｍ）上に形成されたマゼンタ画像及びシアン用感光体（１０Ｃ）上に形成されたシアン画像が、順次転写（一次転写）される。そして、中間転写体（５０）上に前記ブラック画像、前記イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像が重ね合わされて合成カラー画像（カラー転写像）が形成される。

一方、給紙テーブル（２００）においては、給紙ローラ（１４２）の１つを選択的に回転させ、ペーパーバンク（１４３）に多段に備える給紙カセット（１４４）の１つからシート（記録紙）を繰り出し、分離ローラ（１４５）で１枚ずつ分離して給紙路（１４６）に送出し、搬送ローラ（１４７）で搬送して複写機本体（１５０）内の給紙路（１４８）に導き、レジストローラ（４９）に突き当てて止める。あるいは、給紙ローラ（１４２）を回転して手差しトレイ（５４）上のシート（記録紙）を繰り出し、分離ローラ（５２）で１枚ずつ分離して手差し給紙路（５３）に入れ、同じくレジストローラ（４９）に突き当てて止める。なお、レジストローラ（４９）は、一般には接地されて使用されるが、シートの紙粉除去のためにバイアスが印加された状態で使用されてもよい。
そして、中間転写体（５０）上に各トナーの合成された合成カラー画像（カラー転写像）にタイミングを合わせてレジストローラ（４９）を回転させ、中間転写体（５０）と二次転写手段（２２）との間にシート（記録紙）を送出させ、二次転写手段（２２）により該合成カラー画像（カラー転写像）を該シート（記録紙）上に転写（二次転写）することにより、該シート（記録紙）上にカラー画像が転写され形成される。なお、画像転写後の中間転写体（５０）上の残留トナーは、中間転写体クリーニング装置（１７）によりクリーニングされる。

カラー画像が転写され形成された前記シート（記録紙）は、二次転写手段（２２）により搬送されて、定着手段（２５）へと送出され、定着手段（２５）において、熱と圧力とにより前記合成カラー画像（カラー転写像）が該シート（記録紙）上に定着される。その後、該シート（記録紙）は、切換爪（５５）で切り換えて排出ローラ（５６）により排出され、排紙トレイ（５７）上にスタックされ、あるいは、切換爪（５５）で切り換えてシート反転装置（２８）により反転されて再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ（５６）により排出され、排紙トレイ（５７）上にスタックされる。

図７に、本発明のプロセスカートリッジを装着した画像形成装置の概略図を具体的に示す。

本発明のプロセスカートリッジは、本発明の現像剤を使用し、感光体及び現像手段と、
、帯電手段、クリーニング手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであることを特徴とする。
図６に本発明のプロセスカートリッジを有する画像形成装置の概略構成を示す。
図において、（１３１）はプロセスカートリッジ全体を示し、（１３２）は感光体、（１３４）は帯電手段、（１３３）は現像手段、（１３５）はクリーニング手段を示す。
本発明においては、上述の感光体（１３２）、帯電手段（１３４）、現像手段（１３３）及びクリーニング手段（１３５）等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。

本発明のプロセスカートリッジを有する画像形成装置は、感光体が所定の周速度で回転駆動される。感光体は回転過程において、帯電手段によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段からの画像露光光を受け、こうして感光体の周面に静電潜像が順次形成され、形成された静電潜像は、次いで現像手段によりトナー現像され、現像されたトナー像は、給紙部から感光体と転写手段との間に感光体の回転と同期されて給送された転写材に、転写手段により順次転写されていく。像転写を受けた転写材は感光体面から分離されて像定着手段へ導入されて像定着され、複写物（コピー）として装置外へプリントアウトされる。像転写後の感光体の表面は、クリーニング手段によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更に除電された後、繰り返し画像形成に使用される。
本発明のプロセスカートリッジは、上述したキャリアを用いる静電潜像現像剤を当該プロセスカートリッジに用いることで、少ないキャリアで、かつ小さい力による混合・攪拌でトナーの帯電立ち上がりを早くすることができ、プロセスカートリッジを軽くすることができる。また、その分多くのトナーを収納することができ、プロセスカートリッジの交換までの時間を長くすることができる。静電潜像現像剤にかける負担が少なくすることができ、キャリア被覆層の摩耗を少なくしてキャリアを長寿命にしてプロセスカートリッジの寿命を長くすることができる。また、環境変動によってトナー帯電量の変動の少ない静電潜像現像剤によって、地肌汚れのない高品位の画像を得ることができる。また、トナーの機内への飛散を抑えることができる。また、このプロセスカートリッジを用いた装置では、プロセスカートリッジの寿命が長いので、画像形成装置のプロセスカートリッジ交換サイクルを伸ばして、交換の手間を軽減することができる。また、これらのプロセスカートリッジを複数個用いた装置では、上記利点がさらに強調され、操作性、メンテナンス性を大幅に向上させることができる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明はここに例示される実施例に限定されるものではない。
以下、本発明を実施例及び比較例を用いて説明する。ただし、「部」は重量部を表わす。

キャリアの製造例
（キャリア製造例１）
キャリア芯材粒子（１）（ＣｕＺｎフェライト、１ＫＯｅの磁気モーメント５７ｅｍｕ／ｇ）をふるい分け機（超音波発信器付振動ふるい機、晃栄産業社）で５００メッシュを用いて分級処理し、５００メッシュを通過する微粉と５００メッシュ上に残る粗粉を得た。
５００メッシュを通過する微粉の粒度分布を調べると、重量平均粒径Ｄｗが２２．５μｍ、Ｄｗ／Ｄｐが１．１２、２０μｍ未満の粒径を有する粒子の含有量が３５．８％、３６μｍ未満の粒径を有する粒子の含有量が９７．９％であった。また、５００メッシュ上に残る粗粉の粒度分布を調べると、重量平均粒径Ｄｗが３０．１μｍ、Ｄｗ／Ｄｐが１．１４、２０μｍ未満の粒子の含有量が１．５％、３６μｍ未満の粒子の含有量が８６．３％であった。
次に、微粉、粗粉を２０：８０の割合で混合・調整し、芯材粒子（２）を得た。次にシリコーン樹脂（ＳＲ２４１１、東レダウコーニングシリコーン社製）のトルエン希釈液（固形分５重量％）を流動床型コーティング装置を用いて芯材粒子（２）に塗布して、芯材表面を被覆処理した。得られた処理品を、さらに２３０℃で２時間加熱して、キャリアＡを得た。

（キャリア製造例２）
キャリア芯材粒子（１）を風力分級機（装置内部にローターを備える遠心分級機）で分級処理し、微粉、粗粉を得た。次に、微粉、粗粉を１０：９０の割合で混合・調整し、芯材粒子（３）を得た。次に、キャリア製造例１と全く同様にして、芯材表面を被覆処理した。得られた処理品を、さらに２３０℃で２時間加熱して、キャリアＢを得た。

（キャリア製造例３）
キャリア製造例１の５００メッシュを通過する微粉、５００メッシュ上に残る粗粉を１０：９０の比率で混合・調整し、芯材粒子（４）を得た。次に、キャリア製造例１と全く同様にして、芯材表面を被覆処理した。得られた処理品を、さらに２３０℃で２時間加熱して、キャリアＣを得た。

（キャリア製造例４）
キャリア芯材粒子（５）（ＭｎＭｇＳｒフェライト、１ＫＯｅの磁気モーメント７３ｅｍｕ／ｇ）を使用すること以外は製造例１と全く同様にして、キャリアＤを得た。

（キャリア製造例５）
キャリア芯材粒子（６）（Ｍｎフェライト、１ＫＯｅの磁気モーメント８０ｅｍｕ／ｇ）を使用すること以外は製造例１と全く同様にして、キャリアＥを得た。

（キャリア製造例６）
キャリア芯材粒子（７）（マグネタイト、１ＫＯｅの磁気モーメント８１ｅｍｕ／ｇ）を使用すること以外は製造例１と全く同様にして、キャリアＦを得た。

（キャリア製造例７）
キャリア芯材粒子（８）（ＣｕＺｎフェライト、１ＫＯｅの磁気モーメント５８ｅｍｕ／ｇ、嵩密度２．４３ｇ／ｃｍ^３）を使用する以外は製造例１と全く同様にして、キャリアＧを得た。

（キャリア製造例８）
芯材粒子に塗布する液として、シリコーン樹脂（ＳＲ２４１１）中に、樹脂固形分に対して７重量％のカーボンブラック（ケッチェンブラックＥＣ−ＤＪ１６００、ライオンアクゾ社製）を添加、分散した液をトルエン希釈して固形分５重量％の分散液とすること以外は製造例１と全く同様にして、キャリアＨを得た。

（キャリア製造例９）
シリコーン樹脂（ＳＲ２４１１、東レダウコーニングシリコーン社製）のトルエン希釈液（固形分５重量％）を流動床型コーティング装置を用いて芯材粒子（１）に塗布して、芯材表面を被覆処理した。得られた処理品を、さらに２３０℃で２時間加熱して、キャリアＩを得た。

（キャリア製造例１０）
キャリア芯材粒子（１）をふるい分け機で５００メッシュを用いて分級処理して、５００メッシュを通過する芯材粒子（９）を得た。次にシリコーン樹脂（ＳＲ２４１１、東レダウコーニングシリコーン社製）のトルエン希釈液（固形分５重量％）を流動床型コーティング装置を用いて芯材粒子（９）に塗布して、芯材表面を被覆処理した。得られた処理品を、さらに２３０℃で２時間加熱して、キャリアＪを得た。

（キャリア製造例１１）
キャリア芯材粒子（１）をふるい分け機で５００メッシュを用いて分級処理して、５００メッシュ上に残る芯材粒子（１０）を得た。次に、シリコーン樹脂（ＳＲ２４１１、東レダウコーニングシリコーン社製）のトルエン希釈液（固形分５重量％）を流動床型コーティング装置を用いて芯材粒子（１０）に塗布して、芯材表面を被覆処理した。得られた処理品を、さらに２３０℃で２時間加熱して、キャリアＫを得た。
キャリア製造例を表１にまとめる。

（トナーの製造例）
ポリエステル樹脂 １００部
キナクリドン系マゼンタ顔料 ３．５部
含フッ素４級アンモニウム塩 ４部
以上の各成分をブレンダーにて充分に混合した後、２軸式押出し機にて溶融混練し、放冷後カッターミルで粗粉砕し、ついでジェット気流式微粉砕機で微粉砕し、さらに風力分級機を用いて分級して、重量平均粒径６．８μｍ、真比重１．２０のトナー母粒子を得た。
更に、このトナー母粒子１００部に対して、疎水性シリカ微粒子（Ｒ９７２：日本アエロジル社製）０．８部を加え、ヘンシェルミキサーで混合して、トナーを得た。

（現像剤の作成及び評価）
以上のキャリア製造例で得たキャリアＡ〜Ｋとトナー製造例で得たトナーを用いて現像剤を作成し、画像形成を行ない、その画像品質確認を行なった。なお、画像はイマジオカラー４０００（リコー製デジタルカラー複写機・プリンター複合機）で作成した。

以下の画像形成の実施例において採用した試験方法は次のとおりである。
（１）画像濃度：上記現像条件における、３０ｍｍ×３０ｍｍのベタ部の中心をＸ−Ｒｉｔｅ９３８分光測色濃度計で、５個所測定し平均値を出す。
（２）粒状度：下記の式で定義された粒状度（明度範囲：５０〜８０）を測定し、その数値を下記のようにランクに置き換えて評価した。
粒状度＝ｅｘｐ（ａＬ＋ｂ）∫（ＷＳ（ｆ））^１／２・ＶＴＦ（ｆ）ｄｆ
Ｌ：平均明度
ｆ：空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）
ＷＳ（ｆ）：明度変動のパワースペクトラム
ＶＴＦ（ｆ）：視覚の空間周波数特性
ａ，ｂ：係数
ランク
◎（大変良好）：０以上０．１未満
○（良好）：０．１以上０．２未満
△（使用可能）：０．２以上０．３未満
×（使用不可）：０．３以上
（３）地汚れ：画像上の地肌部の汚れを目視で評価した。表中記載の記号は、◎：大変良好、○：良好、×：不良（×は許容不可のレベル）とした。
（４）キャリア付着：キャリア付着が発生すると、感光体ドラムや定着ローラーの傷の原因となり、画像品質の低下を招く。キャリア付着しても一部のキャリアしか紙に転写してこないため、感光体ドラム上から粘着テープで転写して評価した。
副走査方向に２ドットライン（１００ｌｐｉ／ｉｎｃｈ）の画像パターンを作成し、直流バイアス４００Ｖを印加して現像し、２ドットラインのライン間に付着したキャリアの個数（面積１００ｃｍ^２）粘着テープで転写し、その個数を目視で観察して評価を行なった。
表中記載の記号は、◎：大変良好、○：良好、×：不良（×は許容不可のレベル）とした。

（実施例１）
キャリアＡ（１００部）に対して、トナー（１３．１部）を加えて、ボールミルで２０分攪拌して、１１．６重量％の現像剤を作成した。キャリアに対するトナーの被覆率は５０％であった。
次に、前記現像条件のリコー製イマジオカラー４０００を使用し、前述の測定評価方法により、画像品質の確認を行なった。

（実施例２〜８、及び比較例１〜３）
トナーとキャリアの組み合わせを表２に示すように変更して、被覆率５０％の現像剤を作成した以外は、実施例１と全く同様にして評価を行なった。評価結果を表２にまとめる。

キャリアの電気抵抗率を測定するためのセルの説明図である。 本発明の電子写真用現像剤を充填した現像剤容器及びその容器を搭載した画像形成装置例を示した図である。 本発明の画像形成方法を実施する画像形成装置の他の一例を示す概略図である。 本発明の画像形成方法を実施する画像形成装置の更に他の例を示す概略図である。 本発明の画像形成方法を実施するためのさらに他の画像形成装置（タンデム型カラー画像形成装置）の一例を示す概略図である。 図４に示す画像形成装置における一部拡大概略図である。 本発明のプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。

符号の説明

１ 現像部
２ 現像剤収納容器
３ 現像剤送流手段
４ 現像ハウジング
５ 攪拌スクリュー
６ 攪拌スクリュー
７ 現像ローラ
８ 感光体
９ ドクターブレード
１０ 感光体（感光体ドラム）
１０Ｋ ブラック用感光体
１０Ｙ イエロー用感光体
１０Ｍ マゼンタ用感光体
１０Ｃ シアン用感光体
１４ 支持ローラ
１５ 支持ローラ
１６ 支持ローラ
１７ 中間転写クリーニング装置
１８ 画像形成手段
２０ ローラ帯電手段
２１ 露光手段
２２ 二次転写手段
２３ ローラ
２４ 二次転写ベルト
２５ 定着手段
２６ 定着ベルト
２７ 加圧ベルト
２８ シート反転装置
３０ 露光手段
３２ コンタクトガラス
３３ 第１走行体
３４ 第２走行体
３５ 結像レンズ
３６ 読取りセンサ
４０ 現像手段
４１ 現像ベルト
４２Ｋ 現像剤収容部
４２Ｙ 現像剤収容部
４２Ｍ 現像剤収容部
４２Ｃ 現像剤収容部
４３Ｋ 現像剤供給ローラ
４３Ｙ 現像剤供給ローラ
４３Ｍ 現像剤供給ローラ
４３Ｃ 現像剤供給ローラ
４４Ｋ 現像ローラ
４４Ｙ 現像ローラ
４４Ｍ 現像ローラ
４４Ｃ 現像ローラ
４５Ｋ ブラック用現像手段（現像ユニット）
４５Ｙ イエロー用現像手段（現像ユニット）
４５Ｍ マゼンタ用現像手段（現像ユニット）
４５Ｃ シアン用現像手段（現像ユニット）
４９ レジストローラ
５０ 中間転写体
５１ ローラ
５２ 分離ローラ
５３ 手差し給紙路
５４ 手差しトレイ
５５ 切換爪
５６ 排出ローラ
５７ 排出トレイ
５８ コロナ帯電器
５９ 帯電手段
６０ クリーニング手段
６１ 現像手段
６２ 転写帯電器
６３ 感光体クリーニング手段
６４ 除電器
７０ 除電手段（除電ランプ）
８０ 転写ローラ
９０ クリーニング手段
９５ 転写紙
１００ 画像形成装置
１０１ セル
１０２ａ 電極
１０２ｂ 電極
１０３ キャリア
１１０ ベルト式定着装置
１２０ タンデム型現像手段
１２４ 接続部材
１２５ フィルター
１２６ キャップ
１３０ 原稿台
１３１ 画像形成ユニット（プロセスカートリッジ）
１３２ 感光体（像坦持体）
１３３ 現像手段（現像装置）
１３４ 帯電手段（帯電装置）
１３５ クリーニング手段（クリーニングブレード）
１４２ 給紙ローラ
１４３ ペーパーバンク
１４４ 給紙カセット
１４５ 分離ローラ
１４６ 給紙路
１４７ 搬送ローラ
１４８ 給紙路
１５０ 複写装置本体
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナ
４００ 原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）

Claims (16)

1. 磁性を有する芯材粒子と該粒子表面に被覆層を有する静電潜像現像用キャリアの製造方法において、該キャリアは重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍで、かつ個数平均粒径Ｄｐと重量平均粒径Ｄｗの比（Ｄｗ／Ｄｐ）が１．０＜Ｄｗ／Ｄｐ＜１．２であって、２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量が０〜７重量％、３６μｍより小さい粒子の含有量が９０〜１００重量％となる粒度分布を有し、該芯材粒子を、異なる粒度分布をもつ複数の粒子粉体を混合することにより得ることを特徴とする静電潜像現像用キャリアの製造方法。
2. 磁性を有する芯材粒子と該粒子表面に被覆層を有する静電潜像現像用キャリアの製造方法において、該キャリアは重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍで、かつ個数平均粒径Ｄｐと重量平均粒径Ｄｗの比（Ｄｗ／Ｄｐ）が１．０＜Ｄｗ／Ｄｐ＜１．２であって、２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量が０〜７重量％、３６μｍより小さい粒子の含有量が９０〜１００重量％となる粒度分布を有し、該芯材粒子を、風力分級によって分級処理された異なる粒度分布をもつ複数の粒子粉体を混合することにより得ることを特徴とする静電潜像現像用キャリアの製造方法。
3. 磁性を有する芯材粒子と該粒子表面に被覆層を有する静電潜像現像用キャリアであって、該キャリアは重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍで、かつ個数平均粒径Ｄpと重量平均粒径Ｄｗの比（Ｄｗ／Ｄｐ）が１．０＜Ｄｗ／Ｄｐ＜１．２であり、２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量が０〜７重量％、３６μｍより小さい粒子の含有量が９０〜１００重量％となる粒度分布を有し、該芯材粒子は、異なる粒度分布をもつ複数の粒子粉体の混合粒子であることを特徴とする静電潜像現像用キャリア。
4. 磁性を有する芯材粒子と該粒子表面に被覆層を有する静電潜像現像用キャリアであって、該キャリアは重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍで、かつ個数平均粒径Ｄpと重量平均粒径Ｄｗの比（Ｄｗ／Ｄｐ）が１．０＜Ｄｗ／Ｄｐ＜１．２であり、２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量が０〜７重量％、３６μｍより小さい粒子の含有量が９０〜１００重量％となる粒度分布を有し、該芯材粒子は、風力分級によって分級処理された異なる粒度分布をもつ複数の粒子粉体の混合粒子であることを特徴とする静電潜像現像用キャリア。
5. 前記キャリア中の２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有割合が０〜５重量％であることを特徴とする請求項３又は４に記載の静電潜像現像用キャリア。
6. １０００エルステッドの磁界を印加したときの該芯材粒子の磁気モーメントが、５０〜１５０ｅｍｕ／ｇであることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア。
7. 前記芯材粒子がＭｎ−Ｍｇ−Ｓｒ系フェライトであることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア。
8. 前記芯材粒子がＭｎフェライトであることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア。
9. 前記芯材粒子がマグネタイトであることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア。
10. 嵩密度が２．１〜２．６ｇ／ｃｍ^３である該芯材粒子を使用することを特徴とする請求項３乃至９のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア。
11. キャリア電気抵抗率Ｒ（Ωｃｍ）のＬｏｇＲが１１〜１６であることを特徴とする請求項３乃至１０のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア。
12. 前記キャリアは表面を少なくとも樹脂を含む被覆層によって被覆されており、該被覆層はアミノシランカップリング剤を含有するシリコーン樹脂を少なくとも含むことを特徴とする請求項３乃至１１のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア。
13. トナーとキャリアからなる静電潜像用現像剤において、該キャリアとして、請求項３乃至１２のいずれかに記載のキャリアを用いることを特徴とする静電潜像用現像剤。
14. 少なくとも、感光体の表面に形成された静電潜像を静電潜像現像剤で現像する現像工程と、該感光体上に現像された画像を画像記録媒体に転写する転写工程と、感光体の表面に残存する現像剤を払拭するクリーニング工程とを含み、前記現像工程が請求項１３記載の現像剤を用いるものであることを特徴とする画像形成方法。
15. 少なくとも、感光体と、該感光体の表面を帯電させる帯電手段と、該感光体の表面に形成される静電潜像を静電潜像現像剤で現像する現像手段と、前記感光体の表面に残存する現像剤を払拭するクリーニング手段とを有し、該現像手段が請求項１３記載の現像剤を用いるものであることを特徴とする画像形成装置。
16. 感光体と、該感光体の表面を帯電させる帯電ブラシと、該感光体の表面に形成される静電潜像を静電潜像現像剤を用いて現像する現像部と、前記感光体の表面に残存する現像剤を払拭するブレードとの内、少なくとも現像部を含み一体に支持したプロセスカートリッジであって、該現像剤として請求項１３に記載の静電潜像現像剤を保持することを特徴とするプロセスカートリッジ。
    
    

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