JP2008102394A - キャリア、補給用現像剤、現像装置内現像剤、現像剤補給装置、画像形成装置、プロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 二成分現像方式の画像形成装置において、現像装置内の帯電性を安定に保ち、長期での使用におけるベタ画像部のキャリア付着の発生を抑制し、カラー画像上の色汚れの発生も防止して、キメの細かい高品質な画像を長期にわたって提供するキャリアを提供する。
【解決手段】
トナーとキャリアとが収容されている現像装置に対して、トナーとキャリアとを前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら現像を行う画像形成装置に用いられるキャリアにおいて、前記現像装置に補給されるキャリア及び／或いは前記現像装置に収容されているキャリアは、芯材及び該芯材を被覆する被覆膜を有してなり、該被覆膜は、結着樹脂及び粒子を含有し、該被覆膜の平均膜厚に対する該粒子の平均粒子径の比は、０．０１以上１以下であり、表面に平均高低差が０．０５μｍ以上２．０μｍ以下の凹凸を有することを特徴とするキャリア。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法に用いられる二成分現像剤に用いられる電子写真用キャリア、及びこの電子写真用キャリアを用いた補給用現像剤、現像装置内現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成装置に関する。

複写機又はプリンタ等の電子写真方式による画像形成装置では、一様に帯電した像担持体表面に露光を行って潜像を形成し、潜像を現像してトナー像とした後、トナー像を記録紙等の転写材に転写することが行われている。トナー像を担持した転写材は、定着装置を通過し、その熱又は圧力によりトナーは転写材上に定着される。

上記画像形成装置において、像担持体上の潜像を現像する現像装置には、磁性材料を含むトナーを用いて現像を行う一成分現像方式のものと、トナーとキャリアからなる現像剤を用いて現像を行う二成分現像方式のものがある。
このうち、二成分現像方式の現像装置は、現像性に優れているため、現在使用されている大半の画像形成装置において用いられている。特に近年では、フルカラーやマルチカラー画像を形成するカラー画像形成装置が多く使用されており、二成分現像方式の現像装置に対する需要は、さらに高まってきている。
上記二成分現像方式の画像形成装置では、トナーとキャリアとは、現像装置内において撹拌され、トナーはその摩擦帯電によりキャリアから電荷を付与されると共に、キャリア外面に静電的に付着した状態となる。トナーを担持したキャリアは、現像領域へと搬送されて、現像バイアスが印加された条件下でトナーはキャリアから離れて、像担持体の潜像部分に静電的に付着し、トナー画像が形成される。このため、二成分現像方式において、高耐久で、且つ高い安定性を満足した画像を提供するためには、攪拌時に、トナーに対してキャリアから安定した帯電量が付与されることが重要であり、そのためには、長時間使用の前後においても、キャリアの帯電付与能力が安定していることが重要である。

しかし、通常の二成分現像方式における現像装置では、トナーが現像動作によって消費されていく一方、キャリアは消費されずに現像槽内に残る。このため、現像槽内でトナーと共に撹拌されるキャリアは、撹拌頻度が多くなるにつれて、キャリア表面の樹脂コートの剥がれや、キャリア表面へのトナーの付着といった事態が生じることによって劣化し、例えば、キャリア抵抗値および現像剤の帯電性が徐々に低下して、現像剤の現像性が過度に上がり、画像濃度が上昇したり、かぶりが発生したりする不具合が誘発される。

上記問題を解決するものとして、例えば、特許文献１には、現像によって消費されるトナーと共にキャリアを追加し、現像装置内のキャリアを少しずつ入れ替えることにより、帯電量の変化を抑制し、画像濃度を安定化する現像装置、いわゆるトリクル現像方式の現像装置が開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示の現像装置においても、長時間使用していくうちに、現像槽内には劣化したキャリアの割合が次第に増加し、画像濃度の上昇等の不具合を抑えることは困難であった。

また、特許文献２には、現像装置内に適宜補給する現像剤として、予め現像装置内に収容されているキャリアと比べて、高い抵抗値を有するキャリアを、トナーと共に含む現像剤を用いることで、帯電性の維持、画質低下を抑制することが開示されている。
さらに、特許文献３には、補給用現像剤として、より高い帯電量をトナーに対して付与するキャリアをトナーと共に含む現像剤を使用することで、帯電性の維持、画質低下を抑制することが開示されている。

しかしながら、現像装置内で入れ替わるキャリア量は、トナー消費量の差に伴い、各時点で異なってくることから、特許文献２又は３に開示の方法では、現像装置内の現像剤の抵抗値あるいは帯電量が変化して、画像濃度の変動が発生しやすくなるという不具合が生じた。
さらに、特許文献４には、予め現像装置内部に収容されているキャリアと物性の異なるキャリアをトナーと共に含有させた補給用現像剤を複数種用い、各現像剤を順次補給する方法が開示されている。

しかしながら、実際には、キャリアとトナーの比重が極端に異なるため、特許文献４に開示のように、一つのトナー補給容器内で、物性の異なる複数のキャリアのうちの一つを、トナーと共に含有させた補給現像剤を、互いに混ざり合わないように現像装置内に順次補給することは非常に困難であり、また、現像剤中のキャリアに対するトナー量が多いために、キャリアの劣化が生じやすく、長期にわたり安定した画像を得ることができない。

また、特許文献４に記載されているように、補給用キャリアの抵抗値を高めるため、そのキャリアコア材にコーティングするシリコンコート層のコート量を単に増やした場合には、抵抗値が高められる一方でキャリアの帯電量が低下してしまい、その結果、現像される画像の像再現性が低下したり、背景部汚れが発生するという問題がある。
このため、トリクル現像方式において、より安定した現像特性を得るためには、キャリアが長期の使用においても安定した帯電付与能力を維持できるものであることが重要である。

二成分系現像方式に使用される粒状キャリアは、キャリア表面へのトナーのフィルミング防止、キャリア均一表面の形成、表面酸化防止、感湿性低下の防止、現像剤の寿命の延長、感光体のキャリアによるキズあるいは摩耗からの保護、帯電極性の制御または帯電量の調節等の目的で、通常、適当な樹脂材料で被覆したり（例えば、特許文献５参照。）、更に、その被覆層に種々の添加剤を添加する方法（例えば、特許文献６〜８参照。）が行われている。

更に、特許文献９には、キャリア表面に添加剤を付着させたものが提案されており、特許文献１０には、被覆層厚よりも大きい導電性粒子を被覆層に含有させたものが提案されている。
また、特許文献１１には、ベンゾグアナミン−ｎ−ブチルアルコール−ホルムアルデヒド共重合体を主成分とするキャリア被覆材を用いることが提案されており、また、特許文献１２には、メラミン樹脂とアクリル樹脂の架橋物をキャリア被覆材として用いることが提案されている。

しかし、依然として耐久性あるいは耐熱性に問題があり、また、トナーのキャリア表面へのスペント化、それに伴う帯電量の不安定化、ならびにトナーカブリ等の発生の問題がある。さらに、耐環境性を改良する必要がある。
また、二成分現像方式に用いられる現像剤において、安定した帯電特性を得るために、従来よりキャリア中に抵抗調整剤を含有させることが行われている。この抵抗調整剤としては、現在カーボンブラックが多用されている。
しかし、カラー画像を形成する画像形成装置において、このようなキャリアを使用した場合には、キャリア表面が膜削れしたり、カーボンブラックが脱離したりすることによって、カラー画像中にカーボンブラックが移行し、色汚れが生じることが懸念される。

このような現象が生じるのを抑制するための手段として、これまで様々な方法が提案されている。
例えば、特許文献１３には、導電性材料（カーボンブラック）を芯材表面に存在させて、被覆層中に導電性材料を存在させないキャリアが提案されている。
また、特許文献１４には、被覆層がその厚み方向にカーボンブラックの濃度勾配を持ち、該被覆層は表面に向かうほどカーボンブラック濃度が低くなり、しかも、該被覆層の表面にはカーボンブラックが存在しないキャリアが提案されている。
また、特許文献１５には、芯材粒子表面に導電性カーボンを含有した内部被覆層を設け、更に、その上に白色系導電性材料を含有した表面被覆層を設けてなる２層コート型キャリアが提案されている。

しかし近年では、需要者からの要望を受けて、上記電子写真方式の画像形成装置において高速化の傾向が著しく、これに伴って、現像剤が受けるストレスも飛躍的に増大している。このため、特許文献１３〜特許文献１５の提案においても、カーボンブラックが画像中に移行することによって発生する色汚れを、完全に防止するのは困難である。
また、特許文献１６には、表面に凹凸を設けた薄膜コートを設ける構成が開示されているが、この手法では現在要求されるような長寿命にはコート層の削れによる抵抗低下と言う面から不十分である。更に、この手法で単純にコート層を厚くするとキャリア表面に十分な凹凸を設ける事が出来ず、トナーからのスペントを防止するのには不十分である。

特公平２−２１５９１号公報 特開平３−１４５６７８号公報 特開平１１−２２３９６０号公報 特開平８−２３４５５０号公報 特開昭５８−１０８５４８号公報 特公平１−１９５８４号公報 特公平３−６２８号公報 特開平６−２０２３８１号公報 特開平５−２７３７８９号公報 特開平９−１６０３０４号公報 特開平８−６３０７号公報 特許第２６８３６２４号公報 特開平７−１４０７２３号公報 特開平８−１７９５７０号公報 特開平８−２８６４２９号公報 特開２００１−１８８３８８号公報

そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、二成分現像方式の画像形成装置において、現像装置内の帯電性を安定に保ち、長期での使用におけるベタ画像部のキャリア付着の発生を抑制し、またカラー画像上の色汚れの発生も防止して、キメの細かい高品質な画像を長期にわたって提供することができるキャリア、及びこのキャリアを用いた補給用現像剤、現像装置内現像剤、現像剤補給装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することを課題とする。

トナーとキャリアとが収容されている現像装置に対して、トナーとキャリアとを前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら現像を行う画像形成装置に用いられるキャリアにおいて、前記現像装置に補給されるキャリア及び/或いは前記現像装置に収容されているキャリアは、芯材及び該芯材を被覆する被覆膜を有してなり、該被覆膜は、結着樹脂及び粒子を含有し、該被覆膜の平均膜厚に対する該粒子の平均粒子径の比は、０．０１以上１以下であり、表面に平均高低差が０．０５μｍ以上２．０μｍ以下の凹凸を有することを特徴とするキャリアであることを特徴とする。

又、前記結着樹脂及び前記粒子の重量の和に対する前記粒子の重量の比は、１０％以上８０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のキャリアである事が好ましい。
又、前記結着樹脂及び前記粒子の重量の和に対する前記粒子の重量の比は、４０％以上７０％以下であることである事が好ましい。
又、前記芯材の表面積と前記芯材の個数の積に対する前記粒子の断面積と前記粒子の個数の積の比は、０．３以上３０以下であることが好ましい。
又、体積固有抵抗は、１×１０^１０Ω・ｃｍ以上１×１０^１７Ω・ｃｍ以下であること事が好ましい。
又、前記粒子は、アルミナ、シリカ及びチタンのいずれかを含有することが好ましい。

又、前記被覆膜の平均膜厚は、０．０５μｍ以上４．００μｍ以下であることが好ましい。
又、前記被覆膜の平均膜厚は、０．０５μｍ以上２．００μｍ以下であることが好ましい。
又、前記結着樹脂のガラス転移温度は、２０℃以上１００℃以下であることが好ましい。
又、重量平均粒子径が２０μｍ以上６５μｍ以下であることが好ましい。
又、前記結着樹脂は、シリコーン樹脂を含有することが好ましい。
又、前記結着樹脂は、アクリル樹脂を含有することが好ましい。
又、少なくとも結着樹脂がアクリル樹脂及びシリコーン樹脂であることを特徴とすることが好ましい。
又、１ｋＯｅの磁場における磁化が４０Ａｍ^２／ｋｇ以上９０Ａｍ^２／ｋｇ以下であることが好ましい。

又、少なくともトナーとキャリアとを含む現像剤が収容されている現像装置に対して、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら現像を行う画像形成装置に用いられる補給用現像剤であって、前記補給用現像剤のキャリア及び/或いは前記現像装置中現像剤のキャリアは、芯材と、前記芯材を被覆する被覆層とを有してなり、前記被覆層は、結着樹脂及び粒子を含有し、該被覆膜の平均膜厚に対する該粒子の平均粒子径の比は、０．０１以上１以下であり、表面に平均高低差が０．０５μｍ以上２．０μｍ以下の凹凸を有することを特徴とする補給用現像剤である事が好ましい。

又、前記補給用現像剤において、前記補給用現像剤のキャリアは、上記したいずれかに記載のキャリアであることが好ましい。
又、前記補給用現像剤は、補給用現像剤中のキャリアの重量比率が、３ｗｔ％以上３０ｗｔ％未満であることが好ましい。
又、前記現像装置内現像剤において、前記現像装置内現像剤のキャリアは、上記したいずれかに記載のキャリアであることが好ましい。
又、上記したいずれかに記載の現像装置内現像剤において、前記現像装置内現像剤は、現像装置内現像剤中のキャリアの重量比率が、８５重量％以上９８重量％以下であることが好ましい。
又、形状が容易に変形する収納容器に補給用現像剤を充填させ、吸引ポンプでこの補給用現像剤を吸引して現像装置に供給する現像剤補給装置であって、前記現像剤補給装置は、前記収納容器に、上記したいずれかに記載の補給用現像剤が充填されることが好ましい。

又、像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像装置により現像して可視画像とする画像形成装置であって、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら現像を行う画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記現像装置に上記したいずれかに記載の補給用現像剤が補給されることを特徴とする画像形成装置が好ましい。
又、像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像装置により現像して可視画像とする画像形成装置であって、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら現像を行う画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記現像装置に上記したいずれかに記載の現像装置内現像剤が収容されていることを特徴とする画像形成装置が好ましい。

又、上記したいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記現像装置に上記したいずれかに記載の補給用現像剤が補給されることを特徴とする画像形成装置が好ましい。
又、上記したいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記現像剤補給手段として、形状が容易に変形する収納容器に補給用現像剤を充填させ、吸引ポンプでこの補給用現像剤を吸引して現像装置に供給する現像剤補給装置が備えられることを特徴とする画像形成装置が好ましい。
又、静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体上の静電潜像を可視像化する現像装置とを一体に支持されていて、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置から現像剤を排出する画像形成装置本体に着脱可能に備えられるプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置は、上記したいずれかに記載の補給用現像剤を使用することを特徴とする事が好ましい。

又、静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体上の静電潜像を可視像化する現像装置とを一体に支持されていて、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置から現像剤を排出する画像形成装置本体に着脱可能に備えられるプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置は、上記したいずれかに記載の現像装置内現像剤を使用することを特徴とするプロセスカートリッジが好ましい。

本発明によれば、キャリアの耐久性、帯電安定性が向上されているため、現像装置内の現像剤の帯電性が安定した状態を維持することができるため、キャリア付着による異常画像の発生が抑えられ、また、色汚れの発生もなく、キメの細かい高品質な画像を長期にわたって提供することができる。

（画像形成装置）
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
画像形成装置本体１００内には、４個の像担持体である感光体１を有するプロセスカートリッジたる画像形成ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを、画像形成装置１００に対してそれぞれ着脱可能に装着している。画像形成装置１００の略中央に転写ベルト１５を複数のローラ間に矢示Ａ方向に回動可能に装着した転写装置３を配置している。
その転写ベルト１５の下側の面に、画像形成ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄにそれぞれ設けられている感光体１が接触するように配置している。そして、その画像形成ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに対応させて、それぞれ使用するトナーの色が異なる現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄを配置している。

画像形成ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、同一の構成をしたユニットであり、画像形成ユニット２Ａはマゼンタ色に対応する画像を形成し、画像形成ユニット２Ｂはシアン色に対応する画像を形成し、画像形成ユニット２Ｃはイエロー色に対応する画像を形成し、画像形成ユニット２Ｄはブラック色に対応する画像を形成する。
画像形成ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ内にそれぞれ配置されている現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄでは、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤が用いられ、後述する現像剤補給装置２００から、現像剤収容部１４に備えられる図示省略したトナー濃度センサの出力に応じてトナー補給を行うとともに、キャリアも補給して古い現像剤を排出し、現像剤を交換することが可能な現像方式が採用されている。
画像形成ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの上方空間には、現像剤補給装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄが配置されている。現像剤補給装置２００は、感光体ドラム１に供給されようとしているトナーとは別の、新規なトナーと新規なキャリアを現像装置１０に補給するための構成であり、その構成が図２に示されている。

また、その画像形成ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの下方には書込みユニットとしての露光装置６を配置している。
露光装置６は、各色毎に用意されたレーザダイオード（ＬＤ）方式の４つの光源と、６面のポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される１組のポリゴンスキャナと、各光源の光路に配置されたｆθレンズ、長尺シリンドルカルレンズ等のレンズやミラーから構成されている。レーザダイオードから射出されたレーザ光はポリゴンスキャナにより偏向走査され感光体５上に照射される。

転写ベルト１５と現像剤補給装置２００との間には、画像が転写された転写紙の画像を定着する定着装置９が設けられている。その定着装置９の転写紙搬送方向下流側には、排紙路５１を形成し、そこに搬送した転写紙を排紙ローラ対５２により排紙トレイ５３上に排出可能にしている。
また、画像形成装置１００の下部には、転写紙を収納可能な給紙カセット７を配設している。

次に、この画像形成装置１００の画像形成における動作について説明する。画像形成の動作を開始させると、各感光体１が図１で時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、その各感光体１の表面が帯電ユニット３の帯電ローラ３０１により一様に帯電される。そして、画像形成ユニット２Ａの感光体１ａには、露光装置６によりマゼンタの画像に対応するレーザ光が、画像形成ユニット２Ｂの感光体１ｂにはシアンの画像に対応するレーザ光が、画像形成ユニット２Ｃの感光体１ｃにはイエローの画像に対応するレーザ光が、さらに画像形成ユニット２Ｄの感光体１ｄにはブラックの画像に対応するレーザ光がそれぞれ照射され、各色の画像データに対応した潜像がそれぞれ形成される。各潜像は、感光体１が回転することにより現像装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄの位置に達すると、そこでマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各トナーにより現像されて、４色のトナー像となる。

一方、給紙カセット７から転写紙が分離給紙部により給紙され、それが転写ベルト１５の直前に設けられているレジストローラ対５５により、各感光体１上に形成されているトナー像と一致するタイミングで搬送される。転写紙は、転写ベルト１５の入口付近に配設している紙吸着ローラ５４によりプラスの極性に帯電され、それにより転写ベルト１５の表面に静電的に吸着される。そして、転写紙は、転写ベルト１５に吸着した状態で搬送されながら、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック色の各トナー像が順次転写されていき、４色重ね合わせのフルカラーのトナー画像が形成される。その転写紙は、定着装置９で熱と圧力が加えられることによりトナー像が溶融定着され、その後は排紙系を通って、画像形成装置１上部の排紙トレイ５３に排紙される。

（現像装置）
次に、現像装置周辺の構成について説明する。図２は、本発明の画像形成装置に備えられる現像装置とその周辺の構造を示す概略断面図である。図２において、現像装置１０の上方には現像装置１０内に新規なトナーとキャリアからなる現像剤を補給する現像剤補給装置２００が備えられており、現像装置１０の下方には、現像装置１０内で過剰となった現像剤を排出する現像剤排出装置３００が備えられている。

現像装置１０は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を収容する現像剤収容部１４を有するハウジング１５と、このハウジング１５の開口部側に像担持体としての感光体１と近接した状態で回転するように配設される現像剤担持搬送体としての現像ロール１２と、現像剤収容部１４内で回転するように配設される現像剤攪拌搬送部材としての２つの搬送スクリュー１１ａ、１１ｂと、現像ローラ１２の表面に圧接又は近接した状態で配設される層厚規制部材１３とでその主要部が構成されている。

このうち、現像ローラ１２は、内部に固定されたマグネットロール１２０を備えた回転駆動する円筒状のスリーブ１２１である。また、現像剤収容部１４は、中央側の隔壁１４ｃにより２分され、両端側の連通部により連通された収容空間１４ａ、１４ｂからなり、その各収容空間１４ａ、１４ｂで回転する搬送スクリュー１１ａ、１１ｂにより現像剤が攪拌さながら収容空間１４ａ、１４ｂとの間を循環搬送されるようになっている。層厚規制部材１３は、非磁性部材と磁性部材の二重構造からなり、その先端がマグネットロール１２０の所定の磁極に対向するように配設されている。

現像剤補給装置２００は、補給用の二成分現像剤を収容する現像剤収容器２３０と、現像剤収容器２３０内の二成分現像剤を現像剤収容部１４に送り出して供給する現像剤補給器２２１とから構成されている。現像剤補給器２２０は、現像剤収容器２３０と現像装置１０との間に、それぞれに接続して備えられている。
現像剤補給装置２００の詳細な構成については、後に図３を用いて説明する。
現像剤排出装置３００は、現像剤収容部４内で過剰になった二成分現像剤を回収する回収容器３３０と、過剰になって現像剤収容部１４から溢れ出る現像剤を回収容器３３０に送る現像剤排出手段としての排出パイプ３３１とで構成されている。排出パイプ３３１は、その上部開口３３１ａが現像剤収容部１４内の所定高さに位置するように配設されており、その所定高さにある上部開口３３１ａを乗り越える分の現像剤を排出するようになっている。

なお、本発明の現像剤排出装置としては、上記の構成に限られるものではなく、例えばハウジング１５の所定の箇所に現像剤排出口を開設し、排出パイプ３３１の代わりに、現像剤排出口の近傍に現像剤排出手段としての排出スクリュー等の搬送部材を設置して、現像剤排出口から排出された現像剤を回収容器３３０に搬送することとしてもよい。
また、本実施形態の排出パイプ３３１の端部又は内部に、この排出スクリューを備えることも可能である。

（補給用現像剤）
本発明の補給用現像剤とは、少なくともトナーとキャリアとを含む物である。現像剤収容器２３０に収容されている、補給用現像剤のトナーとしては、下記に示すトナーが使用され、そのキャリアとしては芯材に所定の粒子を有してなる被覆層を形成した、磁性のキャリアが使用される。
（現像装置内現像剤）
また、現像装置内現像剤のトナーとしては、現像剤収容器２３０に収容されているトナーと同じものでも、異なるトナーでも使用することができ、また、キャリアとしても、現像剤収容器２３０に収容されているキャリアと同じものでも、異なるキャリアでも使用することができる。
本実施形態で使用されるキャリアの詳細な構成については、後に詳述する。

次に、現像装置の現像動作について、図２を参照して説明する。
まず、現像剤収容部１４内に予め収容されている現像装置内現像剤が、搬送スクリュー１１ａ、１１ｂより攪拌されて十分に混合されるとともに摩擦帯電された後、現像ローラ１２に供給されて、そのスリーブ１２１表面に層状に付着する。

この現像ローラ１２に付着する層状の現像剤は、層厚規制部材１３により所定の厚さに規制されて均一な層にされた後、スリーブ１２１の回転に伴って感光体１と対向する現像領域Ｄに搬送される。そして、この現像領域Ｄにおいて、画像形成装置本体１００（図１参照。）側で原稿の画像に応じて感光体１上に形成された潜像に二成分現像剤のトナーが静電吸着して現像が行われ、感光体１上にトナー像が形成される。
感光体１上に形成されたトナー像は、画像形成装置本体１００側において記録用紙上に転写され、定着部により記録用紙上に定着される。

この現像動作が繰り返されることにより、現像剤収容部１４内の現像装置内現像剤に含まれるトナーが消費されて徐々に減るが、このトナーの減量が、前記したトナー濃度センサにより検知されると、現像剤補給装置２００の現像剤補給器２２０が駆動する。これにより、現像剤収容器２３０の現像剤収容部材２３１内部に収容されている、下記詳述するキャリアとトナーとを含んだ補給用現像剤が補給される。現像剤収容部１４内に補給された新たな二成分現像剤は、現像剤収容部１４内で搬送スクリュー１１ａ、１１ｂにより攪拌され、補給前から収容されている現像装置内現像剤と十分に混合される。

現像剤収容部１４内には、現像剤補給装置２００からの補給用現像剤の補給により、トナーと共にキャリアも所定の割合で補給されるため、現像剤収容部１４内の現像剤量は次第に過剰となる。現像剤収容部１４内で過剰になった二成分現像剤は、収容部１４の規制高さを越えて溢れ出し現像剤排出装置３００の排出パイプ３３１を通して回収容器３３０内に収容される。

（現像剤補給装置）
本実施形態の画像形成装置１００は、形状が容易に変形する現像剤収納部材２３１に補給用現像剤を充填させ、スクリューポンプ２２３によってこの補給用現像剤を吸引して、現像装置１０に供給する現像剤補給装置２００を備えている。
以下に、図３〜図７を参照して、現像剤補給装置２００の構成を詳細に説明する。
図３は、本発明で使用される現像剤補給装置２００の概略構成図である。現像剤補給装置２００に備えられた現像剤収容器２３０の内部には、減容可能な袋状部材としての現像剤収納部材２３１が備えられている。現像装置１０の現像剤収容部１４に補給される新規な補給用現像剤は、現像剤収納部材２３１内部に収容されている。現像剤収納部材２３１は、この現像剤が現像剤収容部１４に補給されることによる内部の圧力の減少に伴って減容する。
現像剤補給器２２０は、ハウジング１５の所定箇所に開設された補給口１５ａの上端に連結して備えられたスクリューポンプ２２３と、スクリューポンプ２２３に接続して備えられたノズル２４０と、ノズル２４０に接続して備えられた空気供給手段２６０とを備えており、現像剤収容部１４に設置されるトナー濃度センサ（図示無し）等の検知信号に応じて駆動し、適量の現像剤を現像剤収容器２３０から現像剤収容部１４に供給する。
スクリューポンプ２２３とノズル２４０の間には、このスクリューポンプ２２３に連通される現像剤搬送通路としての搬送チューブ２２１を有している。この搬送チューブ２２１は、好ましくは、フレキシブルで耐トナー性に優れたポリウレタン、ニトリル、ＥＰＤＭ等のゴム材料で形成されたものを利用する。
また、現像剤補給装置２００は、現像剤収納容器としての現像剤収容器２３０を支持するための容器ホルダ２２２を有しており、この容器ホルダ２２２は樹脂等の剛性の高い材料で形成されている。

現像剤収容器２３０は、柔軟なシート材で形成される袋状部材としての現像剤収納部材２３１と、現像剤排出口を形成する排出口形成部材としての口金部２３２を有している。
現像剤収容部材２３１の材質としては、特に制限はなく、寸法精度がよいものが好適に用いられる。例えば、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、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリル酸、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール樹脂等の樹脂が好適に挙げられる。
また、口金部２３２には、スポンジ、ゴム等で形成されるシール材２３３が設けられており、このシール材２３３には十字型の切り込みが設けられている。そして、この切り込みに現像剤補給器２２０のノズル２４０を通すことで、現像剤収容器２３０と現像剤補給器２２０が連通し固定される。

本実施形態では、口金部２３２が、現像剤収容器２３０の下方に備えられている。ここで、口金部２３２が下方に備えられている状態とは、現像剤収容器２３０が現像剤補給装置２００に配設された状態において、口金部２３２が、現像剤収容器２３０における下方向きの鉛直成分を含んだ位置に備えられていることを表している。
なお、口金部２３２が、現像剤収容器本体に備えられる位置としては、これに限られるものではなく、現像剤収容器２３０が現像剤補給装置２００に配設された状態において、現像剤収容器２３０本体の水平方向に備えられてもよく、また、斜め方向に備えられることとしてもよい。

現像剤収容器は、トナーの消耗に応じて順次新しい物と交換されるが、本実施形態の現像剤収容器２３０は、上述した構成を備えることで、その着脱を容易に行うことが可能であり、また、交換時や使用時におけるトナー漏れを防止することが可能である。

なお、現像剤収容部材２３１としては、その大きさ、形状、構造、材質などについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
現像剤収容部材２３１の形状としては、例えば、上述した円筒状等のものを好ましく用いることができ、また、その内周面には、スパイラル状の凹凸が形成されていることが好ましい。このような凹凸が形成されていることで、現像剤収容器２３０を回転させることによって、収容部材２３１内部に収容されているトナーを、排出口側に円滑に移行させることができる。また更に、上記スパイラル部の一部又は全部が、蛇腹機能を有しているものを用いることが、特に好ましい。
本発明の現像剤収容器２３０は、画像形成装置１００の現像剤補給装置２００への着脱が容易であり、また、保存や、搬送に適していて、取扱性に優れている。

図４（ａ）は、現像剤補給器２２０に設けられるノズル２４０の概略構成を示す外観図であり、図４（ｂ）は、その軸方向断面図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）中符号Ａ−Ａの断面図である。このノズル２４０は、図４（ｂ）に示すように、内管２４１とその内管２４１を内部に収容する外管２４２とからなる２重管構造を有している。内管２４１の内部は、現像剤収容器２３０内の現像剤を排出するための現像剤搬送通路としての現像剤流路２４１ａとなっている。現像剤収容器２３０内のトナーは、スクリューポンプ２２３による吸引力により、吸引され、現像剤流路２４１ａを通ってスクリューポンプ２２３内に引き込まれることになる。

図５は、スクリューポンプ２２３の概略構成を示す断面図である。このスクリューポンプ２２３は、一軸偏芯スクリューポンプと呼ばれるもので、内部にロータ２２４及びステータ２２５を備えている。ロータ２２４は、円形断面が螺旋状に捻れた形状を有し、硬い材質で形成されており、ステータ２２５の内部に嵌合される。一方、ステータ２２５は、ゴム状の柔軟な材料で形成され、長円形断面が螺旋状に捻れた形状の穴を有しており、この穴にロータ２２４が嵌合される。また、ステータ２２５の螺旋のピッチは、ロータ２２４の螺旋のピッチの２倍の長さに形成されている。また、ロータ２２４は、ユニバーサルジョイント２２７及び軸受２２８を介して、ロータ２２４を回転駆動させるための駆動モータ２２６に接続されている。

この構成において、現像剤収容器２３０からノズル２４０の現像剤流路２４１ａ及び搬送チューブ２２１を通って搬送されてきたトナー及びキャリアは、スクリューポンプ２２３のトナー吸引口２２３ａから内部に入り込む。そして、ロータ２２４とステータ２２５の間に形成されるスペースに入り込み、ロータ２２４の回転に伴って、図３中右側方向に吸引搬送される。そして、ロータ２２４とステータ２２５の間のスペースを通過したトナーは、トナー落下口２２３ｂから下方に落下し、現像装置１０の現像剤補給口１４を介して、現像装置１０の内部に供給される。

また、本実施形態で使用される現像剤補給器２２０は、現像剤収容器２３０内に空気を供給する空気供給手段２６０を備えている。
図３に示すように、各エア流路２４４ａ、２４４ｂは、それぞれ、気体供給通路としてのエア供給路２６１ａ、２６１ｂを介して、別個の気体送出装置としてのエアポンプ２６０ａ、２６０ｂに接続されている。
エア流路２４４は、図４（ｂ）に示すように、現像剤補給器２２０のノズル２４０の内管２４１と外管２４２との間に、空気供給通路として設けられているものであり、このエア流路４４は、図４（ｃ）に示すように、互いに独立した断面半円状の２つの流路２４４ａ、２４４ｂから構成されている。
また、エアポンプ２６０ａ、２６０ｂとしては、通常のダイアフラム型のエアポンプを利用することができる。これらエアポンプ２６０ａ、２６０ｂから送り出される空気は、それぞれ、エア流路２４４ａ、２４４ｂを通って、各エア流路の気体供給口としてのエア供給口２４６ａ、２４６ｂからトナー収容器２３０内に供給される。各エア供給口２４６ａ、２４６ｂは、トナー流路２４１ａの現像剤排出口としてのトナー流出口２４７の図中下方に位置している。これにより、各エア供給口２４６ａ、２４６ｂから供給される空気は、トナー流出口２４７付近のトナーに対して供給されることになり、使用されないまま長期間放置されてトナー流出口２４７にトナーが詰まった状態になったとしても、そのトナー流出口２４７を塞いでいるトナーを崩すことができる。

また、エア供給路２６１ａ、２６１ｂには、図示省略した気体送出制御手段としての制御部からの制御信号により、開閉動作する閉塞手段としての開閉弁２６２ａ、２６２ｂが設けられている。開閉弁２６２ａ、２６２ｂは、制御部からＯＮ信号を受け取ると弁を開けて空気を通過させ、制御部からＯＦＦ信号を受け取ると弁を閉めて空気の通過を阻止するように動作する。

次に、本実施形態における現像剤補給器２２０の動作について図３を用いて説明する。
上記制御部は、現像装置１０からトナー濃度が不足した旨の信号を受け取ることで、現像剤補給動作を開始する。この現像剤補給動作では、まず、エアポンプ２６０ａ、２６０ｂをそれぞれ駆動させ、現像剤収容器２３０内に空気を供給するとともに、スクリューポンプ２２３の駆動モータ２２６を駆動させて、現像剤の吸引搬送を行う。
エアポンプ２６０ａ、２６０ｂから空気が送り出されると、その空気は、エア供給路２６１ａ、２６１ｂからノズル２４０のエア流路２４４ａ、２４４ｂに入り込み、エア供給口２４６ａ、２４６ｂから現像剤収容器２３０内に供給される。この空気によって、現像剤収容器２３０内の現像剤は、攪拌されて、空気を多く内包した状態となり、流動化が促進される。

また、現像剤収容器２３０内に空気が供給されると、現像剤収容器２３０内の内圧が高まることになる。従って、現像剤収容器２３０の内圧と外圧（大気圧）との間に圧力差が生じ、流動化した現像剤には、圧力の引く方向へ移動する力が働く。これにより、現像剤収容器２３０内の現像剤は、圧力の引く方向すなわち現像剤流出口２４７から流出することになる。
本実施形態では、スクリューポンプ２２３による吸引力も作用して、現像剤収容器２３０内の現像剤が現像剤流出口２４７から流出する。

上述のようにして、現像剤収容器２３０から流出した現像剤は、現像剤流出口２４７からノズル２４０の現像剤流路２４１ａを通り、搬送チューブ２２１を介してスクリューポンプ２２３内に移動する。そして、スクリューポンプ２２３内を移動した後、現像剤落下口２２３ｂから下方に落下し、現像剤補給口１４から現像装置１０内に現像剤が補給される。一定量の現像剤補給が完了したら、制御部は、エアポンプ２６０ａ、２６０ｂ及び駆動モータ２２６の駆動を停止させ、かつ、開閉弁２６２ａ、２６２ｂを閉じ、トナー補給動作を終了する。このように、トナー補給動作終了時に開閉弁２６２ａ、２６２ｂを閉じることで、トナー収容器２３０内のトナーがノズル２４０のエア供給路２４４ａ、２４４ｂを通ってエアポンプ２６０ａ、２６０ｂ側に逆流するのを防止している。

また、エアポンプ２６０ａ、２６０ｂから供給される空気の供給量は、スクリューポンプ２２３によるトナー及び空気の吸引量よりも少なく設定されている。よって、トナーを消費するにつれて、現像剤収容器２３０の内圧が減少することになる。ここで、本実施形態における現像剤収容器２３０の現像剤収納部材２３１は、柔軟なシート材で形成されているため、内圧の減少に伴って減容する。
図６は、現像剤収容部材２３１に現像剤を充填した状態の斜視図である。
図７は、現像剤収容部材２３１内部の現像剤が排出されて減容した（しぼんだ）状態を示す正面図である。ここで、現像剤収容部材２３１は６０％以上減容されるものが望ましい。

図６に示す現像剤収容器２３０の現像剤収容部２３１内部には、上述したように、現像装置１０に補給するための、キャリアとトナーからなる補給用現像剤が収容されている。
補給用現像剤は、補給用現像剤中のキャリアの重量比率が、３ｗｔ％以上３０ｗｔ％未満であることが好ましい。
現像剤収容器２３０内における補給用現像剤中のキャリアの重量比率が、３ｗｔ％未満であると、補給されるキャリアの量が非常に少ないため、補給の効果が充分に得られない。一方、３０ｗｔ％を超えると、補給用現像剤の現像剤収容部への安定した供給が得られない。

次に、補給用現像剤及び現像装置内現像剤中に含まれているトナーとキャリアについて説明する。
（キャリア）
本発明のキャリアは、芯材及び芯材を被覆する被覆膜を有し、被覆膜は、結着樹脂及び粒子を含有し、被覆膜の平均膜厚ｈに対する粒子の平均粒子径Ｄの比（Ｄ／ｈ）は、０．０１以上１以下であり、０．１以上１以下が好ましい。これにより、耐久性が良好で、キャリア付着を抑制することが可能なキャリアが得られる。Ｄ／ｈが１より大きい場合、低画像面積でのランニングを行うと、被覆膜の粒子に起因する凸部が削れることによる抵抗の低下等が発生し、画像品質が低下する。また、Ｄ／ｈが０．０１より小さい場合、粒子に起因する凹凸は、ほとんど見られず、被覆膜の表面が平らになり、トナーの固着による帯電性能の低下等が発生し、画像品質が低下する。
なお、前記被覆層の厚みｈは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、キャリア断面を観察し、キャリア表面を覆う被覆層の樹脂部の厚みを測定し、その平均値から求めた。具体的には、前記キャリア断面から任意の５０点の芯材表面とコート層表面までの距離を測定し、測定値の平均を求め厚みｈ（μｍ）とした。

コート層中の粒子の平均粒子径Dは、ジューサーミキサーにアミノシラン（ＳＨ６０２０：東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）３０ｍｌにトルエン溶液３００ｍｌを入れる。試料を６．０ｇを加え、ミキサー回転速度をｌｏｗにセットし３分間分散する。１０００ｍｌビーカーに予め用意されたトルエン溶液５００ｍｌの中に分散液を適量加えて希釈する。希釈液はホモジナイザーにて常に攪拌を続ける。超遠心式自動粒度分布測定装置ＣＡＰＡ‐７００（堀場製作所製）にて体積平均粒径を測定する。

測定条件
回転速度：２０００ｒｐｍ
最大粒度：２．０μｍ
最小粒度：０．１μｍ
粒度間隔：０．１μｍ
分散媒粘度：０．５９ｍＰａ・ｓ
分散媒密度：０．８７ｇ/ｃｍ³
粒子密度：無機微粒子の密度は乾式自動嵩密度計アキュピック１３３０（島津製作所社製）を用い測定した真比重値を入力

本発明のキャリアの表面における凹凸の平均高低差は、０．０２〜３．０μm、少なくとも０．０５〜２．０μｍであることが好ましい。平均高低差が３．０μｍより大きくなると、凹部でトナーが固着しやすくなり、帯電性能が低下しやすくなる。また、凸部を形成する粒子が剥離して、抵抗が低下することがある。また、平均高低差が０．０２μｍよりも小さくなると、トナーのかきとり効果が減少する為にトナーが固着し帯電性能が低下しやすくなる。 平均凸凹差は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、キャリア断面を観察し、キャリア表面を覆う被覆層の樹脂部の厚みを測定することで求めた。具体的には、前記キャリア断面から任意の５０点の芯材表面とコート層表面までの距離を測定し、測定値の数値の大きい値から5点の平均値と数値の小さい値から5点の平均値との差とした。

本発明のキャリアをＳＥＭ観察すると、表面に凹凸を確認することができ、被覆膜内に粒子が含まれていることがわかる。この場合、Ｄ／ｈが１より大きい場合と比較して、粒子に起因する凸部の個数が少なくなり、凹凸の平均高低差が小さくなるが、被覆膜の平均膜厚が厚いため、低画像面積でのランニングの際にも、凸部が削れにくく、抵抗の低下を抑制することができる。

（芯材）
本発明のキャリアにおいて、芯材は、公知のものであれば特に限定されず、フェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｍｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒフェライト、マグネタイト、鉄、ニッケル等が挙げられ、キャリアの用途、使用目的に合わせ適宜選択して用いることができる。例えばＭＦＬ‐３５Ｓ（パウダーテック株式会社製）、ＭＦＬ‐３５ＨＳ（パウダーテック株式会社製）、ＤＦＣ-４００Ｍ（同和鉄粉工業社製）などがあるがこれらに限られない。また、芯材の平均粒子径は、２０〜６５μｍであることが好ましい。平均粒子径が２０μｍ未満である場合は、静電潜像担持体へのキャリア付着が発生しやすくなる。また、平均粒子径が６５μｍを超える場合は、キャリアスジ等が発生し、画質が低下しやすい。

本発明のキャリアにおいて、結着樹脂及び粒子の重量の和に対する粒子の重量の比は、１０〜８０重量％、更に好ましくは４０〜７０％であることが好ましい。含有量が１０重量％よりも少ない場合は、キャリアの表面における粒子の割合が少ないため、結着樹脂への強い衝撃を伴う接触を緩和する効果が小さくなる。一方、含有量が８０重量％よりも多い場合には、キャリアの表面における結着樹脂の割合が少ないため、帯電性能が低下する。また、結着樹脂による粒子の保持能力が不十分となることがある。
粒子の含有率（重量％）＝［粒子÷（粒子＋被覆樹脂固形分総量）］

本発明のキャリアにおいて、芯材の表面積と芯材の個数の積に対する粒子の断面積と粒子の個数の積の比（以下、粒子の被覆率という）は、０．３以上３０以下であることが好ましい。これにより、粒子が被覆膜の内部で適度に積み重なり、被覆膜の強度を高めることができる。この結果、長期間のランニングにおいても、被覆膜の剥離、磨耗が少なくなり、安定した品質を維持することができる。粒子の被覆率が０．３未満である場合には、粒子の占める割合が少なくなり、粒子の凸凹により、トナーの固着を抑制する効果が低下する。また、粒子の被覆率が３０を超える場合には、結着樹脂の占める割合が少なくなり、帯電性能が低下する。さらに、結着樹脂による粒子の保持能力が不十分となることがある。

なお、粒子の被覆率は、式
粒子の被覆率＝（Ｄｓ×ρｓ×Ｗ）／（４×Ｄｆ×ρｆ）
から求められる。ここで、Ｄｓは、芯材の平均粒子径、ρｓは、芯材の真比重、Ｗは、芯材の重量に対する粒子の重量の比、Ｄｆは、粒子の平均粒子径、ρｆは、粒子の真比重である。すなわち、芯材の表面積は、直径がＤｓの球の表面積、芯材の個数は、直径がＤｓ、真比重がρｓの球の重量に対する芯材の重量の比、粒子の断面積は、直径がＤｆの円の面積、粒子の個数は、直径がＤｆ、真比重がρｆの球の重量に対する芯材の重量の比である。なお、芯材の平均粒子径は、先に示した粒子径Dと同様に測定される。

本発明のキャリアの体積固有抵抗は、１×１０^１０Ω・ｃｍ以上１×１０^１７Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。体積固有抵抗が１×１０^１０Ω・ｃｍ未満である場合、非画像部でのキャリア付着が発生しやすくなる。一方、体積固有抵抗が１×１０^１７Ω・ｃｍを超える場合、エッジ効果が低下する。なお、ハイレジスト計の測定可能下限を下回った場合には、実質的には体積固有抵抗値は得られず、ブレークダウンしたものとして扱うことにする。

体積固有抵抗は、図8に示すように、電極間距離２ｍｍ、表面積２×４ｃｍの電極３２ａ、電極３２ｂを収容したフッ素樹脂製容器からなるセル３１にキャリア３３を充填し、三協パイオテク社製：タッピングマシンＰＴＭ−１型を用いて、タッピングスピード３０回／ｍｉｎにて１分間タッピング操作を行う。両極間に１０００Ｖの直流電圧を印加し、ハイレジスタンスメーター４３２９Ａ（４３２９Ａ＋ＬＪＫ５ＨＶＬＶＷＤＱＦＨ ０ＨＷＨＵ；横川ヒューレットパッカード株式会社製）により直流抵抗を測定して電気抵抗率ＲΩ・ｃｍを求め、ＬｏｇＲを算出する。

本発明において、粒子は、特に限定されないが、亜鉛、バリウム等の無機粒子が挙げられる。中でも、アルミナ、シリカ及びチタンのいずれかを含有することが好ましい。

本発明のキャリアにおいて、被覆膜の平均膜厚は好ましくは０．０５〜４．００μｍ以下、更に好ましくは０．０５〜１．００μｍであることが好ましい。平均膜厚が０．０５μｍ未満である場合には、粒子に起因する凸部を覆う被覆膜の平均膜厚が十分にないために、凸部が削れたり、芯材が露出したりすることにより、抵抗が低下しやすい。また、平均膜厚が４．００μｍを超える場合には、キャリアの大型化に伴い、帯電性能が低下し、画像精細性の低下が発生しやすくなる。

本発明のキャリアにおいて、結着樹脂のガラス転移温度は、２０〜１００℃であることが好ましい。これにより、結着樹脂は、適度な弾性を有し、現像剤を摩擦帯電させるための攪拌における、トナーとキャリア又はキャリア同士が接触する際の衝撃を吸収することができる。この結果、被覆膜の磨耗を抑制することができる。ガラス転移温度が２０℃を下回る場合は、ブロッキングが発生しやすくなる。一方、ガラス転移温度が１００℃を上回る場合は、結着樹脂は、衝撃を吸収する能力が低下すると共に、磨耗しやすくなる。

ガラス転移温度（Ｔｇ）とは、具体的に次のような手順で決定される。測定装置として島津製作所製ＴＡ‐６０ＷＳ、及びＤＳＣ‐６０を用い、次に示す測定条件で測定した。
測定条件
サンプル容器：アルミニウム製サンプルパン（フタあり）
サンプル量：５ｍｇ
リファレンス：アルミニウム製サンプルパン（アルミナ１０ｍｇ）
雰囲気：窒素（流量５０ｍl/min）
温度条件
開始温度：２０℃
昇温速度：１０℃/min
終了温度：１５０℃
保持時間：なし
降温温度：１０℃/min
終了温度：２０℃
保持時間：なし
昇温速度：１０℃/min
終了温度：１５０℃

測定した結果は前記島津製作所製データ解析ソフト（ＴＡ‐６０、バージョン１．５２）を用いて解析を行った。解析方法は２度目の昇温のＤＳＣ微分曲線であるＤｒＤＳＣ曲線のもっとも低温側に最大ピークを示す点を中心として±５℃の範囲を指定し、解析ソフトのピーク解析機能を用いてピーク温度を求める。次にＤＳＣ曲線で前記ピーク温度＋５℃、及び−５℃の範囲で解析ソフトのピーク解析機能を用いてＤＳＣ曲線の最大吸熱温度を求める。ここで示された温度がトナーのＴｇに相当する。

本発明のキャリアの重量平均粒子径は、２０〜６５μｍであることが好ましい。重量平均粒子径が２０μｍ未満である場合は、粒子の均一性が低下し、キャリア付着が発生しやすくなる。一方、重量平均粒子径が６５μｍを越える場合には、画像細部の再現性が低下し、精細な画像が得られにくい。なお、キャリアの重量平均粒子径は、マイクロトラック粒度分析計（日機装社製）のＳＲＡタイプを用いて測定することができる。０．７μｍ以上、１２５μｍ以下のレンジ設定で行ったものを用いた。また、分散液にはメタノールを使用し屈折率１．３３、キャリアおよび芯材の屈折率は２．４２に設定する。

本発明のキャリアにおいて、結着樹脂は、シリコーン樹脂を含有することが好ましい。
シリコーン樹脂は、表面エネルギーが低いため、トナーの固着を抑制することができる。
シリコーン樹脂としては、公知のものを用いることができ、オルガノシロサン結合のみからなるストレートシリコーン樹脂や、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等で変性したシリコーン樹脂等が挙げられる。市販品のストレートシリコーン樹脂としては、ＫＲ２７１、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２（以上、信越化学工業社製）、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０６、ＳＲ２４１０（以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）等が挙げられる。この場合、シリコーン樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する他成分、帯電量を調整する成分等を同時に用いることもできる。さらに、変性シリコーン樹脂としては、ＫＲ２０６（アルキド変性）、ＫＲ５２０８（アクリル変性）、ＥＳ１００１Ｎ（エポキシ変性）、ＫＲ３０５（ウレタン変性）（以上、信越化学工業社製）、ＳＲ２１１５（エポキシ変性）、ＳＲ２１１０（アルキド変性）（以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）等が挙げられる。

本発明のキャリアにおいて、結着樹脂は、アクリル樹脂を含有することが好ましい。アクリル樹脂は、接着性が強く、脆性が低いので、被覆膜の磨耗や剥離が発生しにくく、被覆膜を安定的に維持することができる。さらに、被覆層中に含まれる粒子を強固に保持することができる。特に、被覆膜の平均膜厚よりも大きな粒子径を有する粒子を保持する場合には、効果的である。
アクリル樹脂としては、公知のものを用いることができ、特に限定されない。また、アクリル樹脂は、単体で用いることも可能であるが、架橋反応する成分を同時に用いることもできる。架橋反応する成分としては、グアナミン、メラミン樹脂等のアミノ樹脂、酸性触媒等が挙げられる。酸性触媒としては、触媒作用を持つものであれば特に限定されないが、完全アルキル化型、メチロール基型、イミノ基型、メチロール／イミノ基型等の反応性官能基を有するものを用いることができる。

本発明において、結着樹脂は、アクリル樹脂及びシリコーン樹脂を含有することが好ましい。アクリル樹脂は、表面エネルギーが高いため、固着しやすいトナーを用いる場合に、固着されたトナーが蓄積することによる帯電量の低下等の不具合が発生することがある。この場合、表面エネルギーが低いシリコーン樹脂を併用することで、この問題を解消することができる。しかしながら、シリコーン樹脂は、接着性が弱く、脆性が高いので、この二種の樹脂の特性をバランス良く得ることが重要である。これにより、トナーの固着が発生しにくく、耐摩耗性に優れる被覆膜を得ることができる。

本発明のキャリアにおいて、結着樹脂及び芯材の重量の和に対する結着樹脂の重量の比は、０．１重量％以上１．５重量％以下であることが好ましい。この比が０．１重量％未満である場合、被覆膜の効果が充分に発揮されない。一方、１．５重量％を超える場合、被覆膜の磨耗量が増加する。
本発明のキャリアは、１ｋＯｅにおける磁化が４０Ａｍ^２／ｋｇ以上９０Ａｍ^２／ｋｇ以下であることが好ましい。これにより、キャリア粒子間の保持力が適正に保たれるので、キャリア又は現像剤中でトナーが分散しやすくなる。１ｋＯｅにおける磁化が４０Ａｍ^２／ｋｇ未満である場合は、キャリア付着が発生しやすくなる。一方、１ｋＯｅにおける磁化が９０Ａｍ^２／ｋｇを超える場合には、現像時に形成する現像剤の穂立ち（磁気ブラシ）が硬くなり、画像細部の再現性が低下し、精細な画像が得られにくい。なお、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、円筒セル（内径7ｍｍ、高さ10ｍｍ）にキャリア芯材粒子１．０ｇ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。

また、現像装置１０では、劣化したキャリアの大半は、現像剤排出装置３３０によって排出される。しかし、劣化したキャリアの一部は、長期にわたって現像剤収容部１４内に残留するものがあり、また、画像形成装置１００において、トナーの消費量が少ない場合には、現像剤収容部１４におけるキャリアの交換量が少なく、キャリアが現像剤収容部１４内に滞留する期間が長くなる場合がある。

本実施形態では、現像剤収容器２３０内に、上記詳細に説明したキャリアが収容されている。画像形成装置１００では、現像剤収容器２３０内部から現像剤収容部１４内に、このキャリアを含んだ補給用現像剤が補給される。
現像剤収容部１４内に補給されたトナーとキャリアは、搬送スクリュー１１ａ、１１ｂによって、初期から収容されているトナーとキャリアと共に混合されるが、この時、トナーとキャリア、あるいはキャリア同士が互いに接触し、その摩擦によってキャリア表面では膜削れが発生しやすい。

補給用現像剤に含まれるキャリアは、被覆層表面に、被覆層中に分散された粒子に起因する凹凸を平均高低差0.05〜2.0μmの大きさで設けられている。このため、攪拌混合の際に被覆層に対してトナーや他のキャリア粒子が接触しても、凸部によって衝撃が緩和される。このため、キャリア表面の膜削れが発生する割合を、大きく抑えることができる。また、攪拌時においてキャリア表面に付着したトナーのスペント成分が、この凸部によって掻き落とされるため、トナースペントの発生が防止される為に現像剤収容部１４内の現像剤の、より安定した帯電制御効果を得ることができる。
また、現像装置１０では、劣化したキャリアの大半は、現像剤排出装置３３０によって排出される。しかし、劣化したキャリアの一部は、長期にわたって現像剤収容部１４内に残留するものがあり、また、画像形成装置１００において、トナーの消費量が少ない場合には、現像剤収容部１４におけるキャリアの交換量が少なく、キャリアが現像剤収容部１４内に滞留する期間が長くなる場合がある。

本実施形態では、現像剤収容器２３０内の補給用現像剤が補給される前から、現像剤収容部１４内に収容されている現像装置内現像剤にも、補給用現像剤に使用したキャリアと同一キャリアが使用されている。
このため、現像剤の交換量が低い場合や、初期から収容されているキャリアの一部が現像剤収容部１４から排出されずに残留した場合にも、上述したのと同様の機構によって、現像剤収容部１４内におけるキャリアの劣化が抑えられて、長期間の使用後においても、現像剤の帯電性が安定した状態を保つことができる。

（トナー）
また、補給用現像剤及び現像装置内現像剤に含まれるトナーは、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含んで構成され、更に離型剤、帯電制御剤、またこれらの他に、必要に応じてその他の成分を含んでなる。
トナーの製造方法としては、特に一つのものに限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、粉砕法、水系媒体中で油相を乳化、懸濁又は凝集させトナー母体粒子を形成させる、懸濁重合法、乳化重合法、ポリマー懸濁法等が挙げられる。

（結着樹脂）
本発明において用いられるトナーの結着樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン、ポリｐ−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−メタアクリル酸共重合隊、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−イソプロピル共重合体、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、ポリチメルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン樹脂、変性ロジン樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが単独あるいは混合して使用できる。

（着色剤）
着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン、等が挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

着色剤のトナーにおける含有量は１〜１５重量％が好ましく、３〜１０重量％がより好ましい。
着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。該樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレン又はその置換体の重合体、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、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、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィン、等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

（離型剤）
離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、ワックス類、等が好適に挙げられる。
ワックス類としては、例えば、カルボニル基含有ワックス、ポリオレフィンワックス、長鎖炭化水素、等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、カルボニル基含有ワックスが好ましい。
カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、ポリアルカン酸エステル、ポリアルカノールエステル、ポリアルカン酸アミド、ポリアルキルアミド、ジアルキルケトン、等が挙げられる。前記ポリアルカン酸エステルとしては、例えば、カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１，１８−オクタデカンジオールジステアレート等が挙げられる。ポリアルカノールエステルとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等が挙げられる。前記ポリアルカン酸アミドとしては、例えば、ジベヘニルアミド等が挙げられる。前記ポリアルキルアミドとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリルアミド等が挙げられる。前記ジアルキルケトンとしては、例えば、ジステアリルケトン等が挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスの中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。

ポリオレフィンワッックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。
長鎖炭化水素としては、例えば、パラフィンワックス、サゾールワックス等が挙げられる。

離型剤の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、４０〜１６０℃が好ましく、５０〜１２０℃がより好ましく、６０〜９０℃が特に好ましい。
融点が、４０℃未満であると、ワックスが耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、１６０℃を超えると、低温での定着時にコールドオフセットを起こし易いことがある。
離型剤の溶融粘度としては、該ワックスの融点より２０℃高い温度での測定値として、５〜１，０００ｃｐｓが好ましく、１０〜１００ｃｐｓがより好ましい。溶融粘度が、５ｃｐｓ未満であると、離型性が低下することがあり、１，０００ｃｐｓを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が得られなくなることがある。
離型剤の前記トナーにおける含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１〜４０重量％が好ましく、３〜３０重量％がより好ましい。
前記含有量が、４０重量％を超えると、トナーの流動性が悪化することがある。

（帯電制御剤）
帯電制御剤としては、特に制限はなく、感光体に帯電される電荷の正負に応じて正又は負の荷電制御剤を適宜選択して用いることができる。
負の帯電制御剤としては、例えば、電子供与性の官能基を持つ樹脂又は化合物、アゾ染料、有機酸の金属錯体、などを用いることができる。具体的には、ボントロン（品番：Ｓ−３１、Ｓ−３２、Ｓ−３４、Ｓ−３６、Ｓ−３７、Ｓ−３９、Ｓ−４０、Ｓ−４４、Ｅ−８１、Ｅ−８２、Ｅ−８４、Ｅ−８６、Ｅ−８８、Ａ、１−Ａ、２−Ａ、３−Ａ）（以上、オリエント化学工業社製））、カヤチャージ（品番：Ｎ−１、Ｎ−２）、カヤセットブラック（品番：Ｔ−２、００４）（以上、日本化薬社製））、アイゼンスピロンブラック（Ｔ−３７、Ｔ−７７、Ｔ−９５、ＴＲＨ、ＴＮＳ−２）（以上、保土谷化学工業社製）、ＦＣＡ−１００１−Ｎ、ＦＣＡ−１００１−ＮＢ、ＦＣＡ−１００１−ＮＺ、（以上、藤倉化成社製）、などが挙げられる。

正の荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料等の塩基性化合物、４級アンモニウム塩等のカチオン性化合物、高級脂肪酸の金属塩等を用いることができる。具体的には、ボントロン（品番：Ｎ−０１、Ｎ−０２、Ｎ−０３、Ｎ−０４、Ｎ−０５、Ｎ−０７、Ｎ−０９、Ｎ−１０、Ｎ−１１、Ｎ−１３、Ｐ−５１、Ｐ−５２、ＡＦＰ−Ｂ）（以上、オリエント化学工業社製）、ＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５、ＴＰ−４０４０（以上、保土谷化学工業社製）、コピーブルーＰＲ、コピーチャージ（品番：ＰＸ−ＶＰ−４３５、ＮＸ−ＶＰ−４３４）（以上、ヘキスト社製）、ＦＣＡ（品番：２０１、２０１−Ｂ−１、２０１−Ｂ−２、２０１−Ｂ−３、２０１−ＰＢ、２０１−ＰＺ、３０１）（以上、藤倉化成社製）、ＰＬＺ（品番：１００１、２００１、６００１、７００１）（以上、四国化成工業社製）、などが挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

帯電制御剤の添加量は、結着樹脂の種類、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、結着樹脂１００重量部に対し０．１〜１０重量部が好ましく、０．２〜５重量部がより好ましい。前記添加量が１０重量部を超えると、トナーの帯電性が大きすぎ、帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電気的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招くことがあり、０．１重量部未満であると、帯電立ち上り性や帯電量が十分でなく、トナー画像に影響を及ぼしやすいことがある。

トナー材料には、結着樹脂、離型剤、着色剤、及び帯電制御剤の他に、必要に応じて無機微粒子、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、等を添加することができる。
無機微粒子としては、例えば、シリカ、チタニア、アルミナ、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム等を用いることができ、シリコーンオイルやヘキサメチルジシラザンなどで疎水化処理されたシリカ微粒子や、特定の表面処理を施した酸化チタンを用いることがより好ましい。
前記シリカ微粒子としては、例えば、アエロジル（品番：１３０、２００Ｖ、２００ＣＦ、３００、３００ＣＦ、３８０、ＯＸ５０、ＴＴ６００、ＭＯＸ８０、ＭＯＸ１７０、ＣＯＫ８４、ＲＸ２００、ＲＹ２００、Ｒ９７２、Ｒ９７４、Ｒ９７６、Ｒ８０５、Ｒ８１１、Ｒ８１２、Ｔ８０５、Ｒ２０２、ＶＴ２２２、ＲＸ１７０、ＲＸＣ、ＲＡ２００、ＲＡ２００Ｈ、ＲＡ２００ＨＳ、ＲＭ５０、ＲＹ２００、ＲＥＡ２００）（以上、日本アエロジル社製）、ＨＤＫ（品番：Ｈ２０、Ｈ２０００、Ｈ３００４、Ｈ２０００／４、Ｈ２０５０ＥＰ、Ｈ２０１５ＥＰ、Ｈ３０５０ＥＰ、ＫＨＤ５０）、ＨＶＫ２１５０（以上、ワッカーケミカル社製）、カボジル（品番：Ｌ−９０、ＬＭ−１３０、ＬＭ−１５０、Ｍ−５、ＰＴＧ、ＭＳ−５５、Ｈ−５、ＨＳ−５、ＥＨ−５、ＬＭ−１５０Ｄ、Ｍ−７Ｄ、ＭＳ−７５Ｄ、ＴＳ−７２０、ＴＳ−６１０、ＴＳ−５３０）（以上、キャボット社製）等を用いることができる。
無機微粒子の添加量としては、トナー母体粒子１００重量部に対し０．１〜５．０重量部が好ましく、０．５〜３．２重量部がより好ましい。

本発明におけるトナーの製造方法としては、前述のとおり特に限定するものではないが、粉砕法の製造方法として、以下を例示する。
前記のトナー材料を混合し、該混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。該溶融混練機としては、例えば、一軸、二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。例えば、神戸製鋼所社製ＫＴＫ型二軸押出機、東芝機械社製ＴＥＭ型押出機、ケイシーケイ社製二軸押出機、池貝鉄工所社製ＰＣＭ型二軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用いられる。この溶融混練は、バインダー樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で行うことが好ましい。具体的には、溶融混練温度は、バインダー樹脂の軟化点を参考にして行われ、該軟化点より高温過ぎると切断が激しく、低温すぎると分散が進まないことがある。

粉砕では、前記混練で得られた混練物を粉砕する。この粉砕においては、まず、混練物を粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。
分級は、前記粉砕で得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する。前記分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができる。
粉砕及び分級が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中に分級し、所定の粒径のトナーを製造する。

また、トナーの流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、以上のようにして製造されたトナー母体粒子に更に疎水性シリカ微粉末等の無機微粒子を添加混合してもよい。添加剤の混合は一般の粉体の混合機が用いられるがジャケット等装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。なお、添加剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中又は漸次添加剤を加えていけばよい。この場合、混合機の回転数、転動速度、時間、温度などを変化させてもよい。又はじめに強い負荷を、次に、比較的弱い負荷を与えてもよいし、その逆でもよい。使用できる混合設備としては、例えば、Ｖ型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。次いで、粗大粒子、凝集粒子の除去を目的に、篩を通過させることでトナーを得ることができる。

本実施形態では、上述したキャリアとトナーを含んで構成される現像剤を、補給用現像剤及び現像装置内用現像剤として、図１に示す画像形成装置において使用することで、長期間の使用後においても、キャリア表面の膜削れや、キャリア表面におけるトナースペントの発生が防止されて、現像剤収容器１４内における現像剤の帯電量の低下やキャリアの電気抵抗値の低下が抑えられ、安定した現像特性が得られる。

また、上記キャリアは、キャリア抵抗値が大幅に低下したり、キャリア表面において局所的に抵抗値の低い箇所が発生したりすることが防止されているため、ベタ画像部におけるキャリア付着の発生が大幅に抑えられる。
このため、画像上へのキャリア付着によって画像の精細性が低下したり、現像剤収容器１４内の現像剤量が減少することによって、画質劣化、耐久性悪化等の不具合が発生したりすることが、効果的に防止される。このため、経時での使用において、長期にわたり良好な画像品質を維持することができる。

また、本実施形態で使用されるキャリアは、色汚れの原因となるカーボンブラックを含有せずに、その抵抗値が調整されているため、安定した帯電性を維持しつつ、カラー用の画像形成装置で使用したときにも、画像上に色汚れを生じさせることなく、色再現性、精細性の高い高品質なカラー画像を提供することができる。
なお、本発明において使用される画像形成装置の構成としては、本実施形態において説明した、上述の構成を有するものに限られるものではなく、同様の機能を有していれば、他の構成を有する画像形成装置を使用することも可能である。

以下実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、下記において「部」は重量部を、「％」は重量％を意味する。
＜実施例１＞
２０重量％のシリコーン樹脂溶液ＳＲ２４１０（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）４２５部、アミノシランＳＨ６０２０（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）０．８５８部、非導電性粒子として、平均粒子径Ｄが０．３μｍのアルミナ８５．４部及びトルエン３００部を、ホモミキサーを用いて１５分間分散させることにより、被覆膜形成溶液を得た。芯材として、重量平均粒子径が３５μｍの焼成フェライト粉を用い、被覆膜の平均膜厚ｈが０．５μｍになるように、スピラコーター（岡田精工社製）を用いて、コーター内温度４０℃で被覆膜形成溶液を芯材の表面に塗布し、乾燥した。得られたキャリアを電気炉中に、３００℃で１時間放置して焼成した。冷却後、目開きが６３μｍの篩を用いて解砕し、アルミナを５０重量％含有し、Ｄ／ｈが０．６、平均凸凹差０．０８μm、体積固有抵抗が１０^１４．２Ω・ｃｍ、磁化が６８Ａｍ^２／ｋｇのキャリアを得た。

なお、芯材の体積平均粒径の測定は、マイクロトラック粒度分析計（日機装株式会社）のＳＲＡタイプを使用し、０．７μｍ以上、１２５μｍ以下のレンジ設定で行ったものを用いた。

なお、前記被覆層の厚みｈは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、キャリア断面を観察し、キャリア表面を覆う被覆層の樹脂部の厚みを測定し、その平均値からを求めた。具体的には、前記キャリア断面から任意の５０点の芯材表面とコート層表面までの距離を測定し、測定値の平均を求め厚みｈ（μｍ）とした。
コート層中の粒子の平均粒子径Dは、ジューサーミキサーにアミノシラン（ＳＨ６０２０：東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）30mlにトルエン溶液300mlを入れる。試料を6.0ｇを加え、ミキサー回転速度をlowにセットし3分間分散する。1000mlビーカーに予め用意されたトルエン溶液500mlの中に分散液を適量加えて希釈する。希釈液はホモジナイザーにて常に攪拌を続ける。超遠心式自動粒度分布測定装置CAPA-700（堀場製作所製）にて体積平均粒径を測定する。

測定条件
回転速度：2000rpm
最大粒度：2.0μｍ
最小粒度：0.1μｍ
粒度間隔：0.1μｍ
分散媒粘度：0.59ｍＰａ・ｓ
分散媒密度：0.87ｇ/ｃｍ³
粒子密度：無機微粒子の密度は乾式自動嵩密度計アキュピック1330（島津製作所社製）を用い測定した真比重値を入力
平均凸凹差は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、キャリア断面を観察し、キャリア表面を覆う被覆層の樹脂部の厚みを測定することで求めた。具体的には、前記キャリア断面から任意の５０点の芯材表面とコート層表面までの距離を測定し、測定値の数値の大きい値から5点の平均値と数値の小さい値から5点の平均値との差とした。

［トナーの作製］
（結着樹脂合成例１）
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、イソフタル酸２７６部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧下２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した後、１６０℃まで冷却して、これに３２部の無水フタル酸を加えて２時間反応した。
次いで、８０℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソフォロンジイソシアネート１８８部と２時間反応を行いイソシアネート含有プレポリマー（Ｐ１）を得た。
次いでプレポリマー（Ｐ１）２６７部とイソホロンジアミン１４部を５０℃で２時間反応させ、重量平均分子量６４０００のウレア変性ポリエステル（Ｕ１）を得た。
上記と同様にビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、テレフタル酸２７６部を常圧下、２３０℃で８時間重縮合し、次いで１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応して、ピーク分子量５０００の変性されていないポリエステル（Ｅ１）を得た。
ウレア変性ポリエステル（Ｕ１）２００部と変性されていないポリエステル（Ｅ１）８００部を酢酸エチル／ＭＥＫ（１／１）混合溶剤２０００部に溶解、混合し、結着樹脂（Ｂ１）の酢酸エチル／ＭＥＫ溶液を得た。
一部減圧乾燥し、結着樹脂（Ｂ１）を単離した。Ｔｇは６２℃であった。

（ポリエステル樹脂合成例Ａ）
テレフタル酸 ：６０部
ドデセニル無水コハク酸 ：２５部
無水トリメリット酸 ：１５部
ビスフェノールＡ（２，２）プロピレンオキサイド ：７０部
ビスフェノールＡ（２，２）エチレンオキサイド ：５０部
上記組成物を、温度計、攪拌器、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた容量１Ｌの４つ口丸底フラスコ内に入れ、このフラスコをマントルヒーターにセットし、窒素ガス導入管より窒素ガスを導入してフラスコ内を不活性雰囲気下に保った状態で昇温し、次いで０．０５ｇのジブチルスズオキシドを加えて温度を２００℃に保って反応させポリエステルＡ得た。このポリエステルＡのピーク分子量は４２００であり、ガラス転移点は５９．４℃であった。

（マスターバッチ作成例１）
顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５５ ：４０部
結着樹脂：ポリエステル樹脂Ａ ：６０部
水 ：３０部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロ−ル表面温度１３０℃に設定した２本ロールにより４５分間混練を行ない、パルベライザーで１ｍｍφの大きさに粉砕し、マスターバッチ（Ｍ１）を得た。

（トナー製造例１）
ビーカー内に前記の結着樹脂（Ｂ１）の酢酸エチル／ＭＥＫ溶液２４０部、ペンタエリスリトールテトラベヘネート（融点８１℃、溶融粘度２５ｃｐｓ）２０部、マスターバッチ（Ｍ１）８部を入れ、６０℃にてＴＫ式ホモミキサーにて１２０００ｒｐｍで攪拌し、均一に溶解、分散させ、トナー材料液を用意した。
ビーカー内にイオン交換水７０６部、ハイドロキシアパタイト１０％懸濁液（日本化学工業(株)製スーパタイト１０）２９４部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２部を入れ均一に溶解した。
ついで６０℃に昇温し、ＴＫ式ホモミキサーにて１２０００ｒｐｍに攪拌しながら、上記トナー材料溶液を投入し１０分間攪拌した。
ついでこの混合液を攪拌棒および温度計付のコルベンに移し、９８℃まで昇温して溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、トナー粒子を得た。

ついで、このトナー粒子１００部に疎水性シリカ１．０部と、疎水化酸化チタン１．０部をヘンシェルミキサーにて混合して、「トナー１」を得た。
この「トナー１」の超薄切片を作成し、透過型電子顕微鏡（日立社製Ｈ−９０００Ｈ）を用いて、トナーの断面写真（倍率×１００，０００）を撮影し、写真から、ランダム選択した１００点の着色剤部分の分散径から平均値を求めた。ここで、１粒子の分散径は最長径と最短径の平均とし、また、凝集状態にあるものは凝集体自身を１粒子とした。
着色剤の平均分散粒径は、０．４０μｍであった。また、０．７μｍ以上の分散粒径を持つ着色剤は、４．５％であった。
次に「トナー１」の粒径を、コールターエレクトロニクス社製の粒度測定器「コールターカウンターＴＡ２」を用い、アパーチャー径１００μｍで測定したところ、体積平均粒径（Ｄｖ）＝６．２μｍ、個数平均粒径（Ｄｎ）＝５．１μｍであった。
引き続き、「トナー１」の円形度を、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測した。測定は、前記装置に、予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（アルキルベンゼンスフォン酸塩）を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加え、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、分散液濃度を３０００〜１万個／μｌに調整した測定液をセットして行った。得られた「トナー１」の円形度は０．９６であった。

次に、得られた「トナー１」７部と、「キャリア１」９３部を混合攪拌し、トナー濃度７％の現像剤を作製した。
得られた現像剤について、以下のようにして、画像の精細性、耐久性（帯電低下量、抵抗変化量）、及びベタ画像キャリア付着を評価した。結果を表１に示す。

（帯電量）
帯電量は、キャリア９３％に対しトナー７％の割合で混合し摩擦帯電させたサンプルを、一般的なブローオフ法［東芝ケミカル（株）製、ＴＢ−２００］にて測定した値をいう。

（体積固有抵抗）
体積固有抵抗は、キャリアを抵抗計測平行電極の電極間（ギャップ２ｍｍ）に投入し、ＤＣ１０００Ｖを印加し、３０ｓｅｃ後の抵抗値をハイレジスト計で計測した値を体積抵抗率に変換した値を求めた。

（画像の精細性）
画像の精細性については、文字画像部の再現性によって評価した。評価方法は、市販のデジタルフルカラープリンター（株式会社リコー製、ｉｍａｇｉｏＮｅｏ Ｃ６００）に図２に示す現像装置を搭載した改造機に現像剤をセットし、補給用現像剤が補給用現像剤中のキャリアの重量比率が２０ｗｔ％で、画像面積５％の文字チャート（１文字の大きさが２ｍｍ×２ｍｍ程度）を出力し、その文字再現性を画像により評価し、次のようにランク分けした。◎：非常に良好、○：良好、△：許容、×：実用上使用できないレベル、なお、◎○△を合格とし×を不合格とした。

（地肌部キャリア付着）
地肌部キャリア付着については、市販のデジタルフルカラープリンター（株式会社リコー製、ｉｍａｇｉｏ Ｎｅｏ Ｃ６００）に図２に示す現像装置を搭載した改造機に現像剤をセットし、補給用現像剤が補給用現像剤中のキャリアの重量比率が２０ｗｔ％で、地肌ポテンシャルを１５０Ｖに固定し、画像面積１％のＡ３文字チャート（１文字の大きさが２ｍｍ×２ｍｍ程度）を出力し、その地肌部のキャリア付着発生個数により評価し、次のようにランク分けした。◎：０個、○：２個以上５個以下、△：６個以上１０個以下、×：１１個以上とした。なお、◎○△を合格とし、×を不合格とした。

（耐久性）
市販のデジタルフルカラープリンター（株式会社リコー製、ｉｍａｇｉｏ Ｎｅｏ Ｃ６００）に図２に示す現像装置を搭載した改造機に現像剤をセットし、補給用現像剤が補給用現像剤中のキャリアの重量比率が２０％で、単色による１００，０００枚のランニング評価を行った。そして、このランニングを終えたキャリアの帯電低下量、及び抵抗低下量をもって耐久性を判断した。
ここで、前記帯電量低下量とは、初期のキャリア９５％に対しトナー７％の割合で混合し摩擦帯電させたサンプルを、一般的なブローオフ法（東芝ケミカル株式会社製、ＴＢ−２００）にて測定した帯電量（Ｑ１）から、ランニング後の現像剤中のトナーを前記ブローオフ装置にて除去し得たキャリアを、前記方法と同様の方法で測定した帯電量（Ｑ２）を差し引いた量を意味する。目標値は１０．０μｃ／ｇ以内である。また、帯電量の低下の原因はキャリア表面へのトナースペントであるため、このトナースペントを減らすことで、帯電量低下を抑えることができる。

ここで、前記抵抗変化量とは、初期のキャリアを抵抗計測平行電極の電極間（ギャップ２ｍｍ）に投入し、ＤＣ１，０００Ｖを印加して３０ｓｅｃ後の抵抗値をハイレジスト計で計測した。得られた値を体積抵抗率に変換した値（Ｒ１）から、ランニング後の現像剤中のトナーを前記ブローオフ装置にて除去し得たキャリアを、前記抵抗測定方法と同様の方法で測定した値（Ｒ２）を差し引いた量のことを意味する。目標値は絶対値で３．０〔Ｌｏｇ（Ω・ｃｍ）〕以内である。また、抵抗変化の原因は、キャリアの被覆層の削れ、トナー成分のスペント、キャリア被覆層中の大粒子脱離などであるため、これらを減らすことで、抵抗変化量を抑えることができる。

（ベタ画像キャリア付着）
上記耐久性評価の後、同デジタルフルカラープリンターを用いて地肌ポテンシャルを１５０Ｖに固定し、Ａ３サイズ用紙に前面ベタ画像を現像し、得た画像上の白抜け個所や実際に付着しているキャリア個数をルーペ観察によりカウントし、そのトータル個数をもってベタ画像キャリア付着量とした。評価は、◎：０個、○：２個以上５個以下、△：６個以上１０個以下、×：１１個以上とした。なお、◎○△を合格とし、×を不合格とした。
又、補給用現像剤中のキャリア重量比は15％とした。

＜実施例２＞
１１８．６９部の５０重量％のアクリル樹脂溶液ヒタロイド３００１、３７．１８部の７０重量％のグアナミン溶液マイコート１０６、０．６８部の４０重量％の酸性触媒キャタリスト４０４０、平均粒子径Ｄが０．３μｍのアルミナ８５．４部及びトルエン８００部を、ホモミキサーを用いて１５分間分散させることにより、被覆膜形成溶液を得た。芯材として、重量平均粒子径が３５μｍの焼成フェライト粉を用い、被覆膜の平均膜厚ｈが０．５μｍになるように、スピラコーターを用いて、コーター内温度４０℃で被覆膜形成溶液を芯材表面に塗布し、乾燥した。得られたキャリアを電気炉中、１５０℃で１時間放置して焼成した。冷却後、目開き６３μｍの篩を用いて解砕し、アルミナを５０重量％含有し、Ｄ／ｈが０．６、平均凸凹差０．０８μm、体積固有抵抗が１０^１４．４Ω・ｃｍ、磁化が６８Ａｍ^２／ｋｇのキャリアを得た。このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜実施例３＞
５１．６１部のヒタロイド３００１、１６．１２部のマイコート１０６、０．２８部のキャタリスト４０４０、２４１．５部のＳＲ２４１０、０．５５部のＳＨ６０２０、平均粒子径Ｄが０．３μｍのアルミナ８６．１部及びトルエン８００部を、ホモミキサーを用いて１５分間分散させることにより、被覆膜形成溶液を得た。
このような被覆膜形成溶液を用いたこと以外は、実施例２と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを５０重量％含有し、Ｄ／ｈが０．５５、平均凸凹差０．０８μm、、体積固有抵抗が１０^１５．２Ω・ｃｍ、磁化が６８Ａｍ^２／ｋｇであった。

＜実施例４＞
平均粒子径Ｄが０．３μｍのアルミナの添加量を８．６部に変更したこと以外は、実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを９重量％含有し、Ｄ／ｈが０．７、平均凸凹差１．５μm、体積固有抵抗が１０^１２．２Ω・ｃｍ、磁化が６８Ａｍ^２／ｋｇであった。
このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜実施例５＞
平均粒子径Ｄが０．３μｍのアルミナの添加量を３４４．４部に変更したこと以外は、実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを８０．１重量％含有し、Ｄ／ｈが０．３、平均凸凹差１．８μm、体積固有抵抗が１０^１６．６Ω・ｃｍ、磁化が６８Ａｍ^２／ｋｇであった。
このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜実施例６＞
平均粒子径Ｄが０．３μｍのアルミナの添加量を５０部に変更したこと以外は、実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを３７重量％含有し、Ｄ／ｈが０．６６、平均凸凹差１．３μm、体積固有抵抗が１０^１２．3Ω・ｃｍ、磁化が６８Ａｍ^２／ｋｇであった。
このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜実施例７＞
平均粒子径Ｄが０．３μｍのアルミナの添加量を２５０部に変更したこと以外は、実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを７４．５重量％含有し、Ｄ／ｈが０．３３、平均凸凹差１．５μm、体積固有抵抗が１０^１６．６Ω・ｃｍ、磁化が６８Ａｍ^２／ｋｇであった。 このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜実施例８＞
平均粒子径Ｄが０．３μｍのアルミナの添加量を２９部に変更したこと以外は、実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを２５.２重量％含有し、被覆率が１９．９、Ｄ／ｈが０．６５、平均凸凹差１．１μm、体積固有抵抗が１０^１３．０Ω・ｃｍ、磁化が６８Ａｍ^２／ｋｇであった。
このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜実施例９＞
非導電性粒子を平均粒子径Ｄが０．０２μｍの酸化チタンに変更し、添加量を１５部としたこと以外は、実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、酸化チタンを１４．９重量％含有し、被覆率が３２８０、Ｄ／ｈが０．０５、平均凸凹差０．０８μm、体積固有抵抗が１０^１４．４Ω・ｃｍ、磁化が６６Ａｍ^２／ｋｇであった。
このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜実施例１０＞
非導電性粒子の代わりに導電性粒子として、平均粒子径Ｄが０．３５μｍ、体積固有抵抗が３．５Ω・ｃｍの表面処理アルミナを用い、添加量を８６．１部としたこと以外は、実施例３と同様にして、現像剤を得た。ここで、表面処理層は、二酸化スズを下層、二酸化スズを含有する酸化インジウムを上層とする二層構造からなる。なお、キャリアは、表面処理アルミナを５０重量％含有し、Ｄ／ｈが０．６３、平均凸凹差０．０８μm、体積固有抵抗が１０^９．８Ω・ｃｍであった。 このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜実施例１１＞
ＳＲ２４１０の添加量を３５０．５部、平均粒子径Ｄが０．３μｍのアルミナの添加量を３６０．４部に変更したこと以外は、実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを７７重量％含有し、Ｄ／ｈが０．３８、平均凸凹差１．８μm、体積固有抵抗が１０^１７．２Ω・ｃｍ、磁化が６８Ａｍ^２／ｋｇであった。 このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜実施例１２＞
ヒタロイド３００１の添加量を５．２部、マイコート１０６の添加量を１．６部、キャタリスト４０４０の添加量を０．１４部、ＳＲ２４１０の添加量を２４．１５部、非導電性粒子を平均粒子径Ｄが０．０２μｍの酸化チタンに変更し、添加量を８．５部と変更したこと以外は、実施例３と同様にして、現像剤を得た。微粒子を５０重量％含有し、被覆膜の平均膜厚ｈが０．０４μｍ、Ｄ／ｈが０．５、平均凸凹差０．０５μm、体積固有抵抗が１０^１３．０Ω・ｃｍであった。 このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜実施例１３＞
ヒタロイド３００１の添加量を２０６．４部、マイコート１０６の添加量を６４．４部、ＳＲ２４１０の添加量を９６６部、に変更こと以外は、実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを５０重量％含有し、被覆膜の平均膜厚ｈが4.3μｍ、Ｄ／ｈが０．０７、平均凸凹差０．０９μm、体積固有抵抗が１０^１６．9Ω・ｃｍ、磁化が６８Ａｍ^２／ｋｇであった。
このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜実施例１４＞
ヒタロイド３００１の添加量を１０３．２部、マイコート１０６の添加量を３２．２部、ＳＲ２４１０の添加量を４８３部、に変更こと以外は、実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを３３．５重量％含有し、被覆膜の平均膜厚ｈが2.1μｍ、Ｄ／ｈが０．０７、平均凸凹差０．０６μm、体積固有抵抗が１０^１６．8Ω・ｃｍ、磁化が６８Ａｍ^２／ｋｇであった。
このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜実施例１５＞
芯材として、磁化の低い重量平均粒子径が３５μｍ焼成フェライトを用いたこと以外は、実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを５０重量％含有し、Ｄ／ｈが０．５５、体積固有抵抗が１０^１５．２Ω・ｃｍ、磁化が３６Ａｍ^２／ｋｇであった。 このような事以外は実施例１同様に評価を行った。
＜実施例１６＞
芯材として、磁化の高い重量平均粒子径が３５μｍ焼成フェライトを用いたこと以外は、実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを５０重量％含有し、Ｄ／ｈが０．５５、平均凸凹差０．０８μm、体積固有抵抗が１０^１５．３Ω・ｃｍ、磁化が９４Ａｍ^２／ｋｇであった。
このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜実施例１７＞
キャリアの重量平均粒子径を１９μｍにヒタロイド３００１の添加量を２０６．４部、マイコート１０６の添加量を６４．４部、ＳＲ２４１０の添加量を９６６部、アルミナの添加量を１７２．２部に変更こと以外は実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを５３重量％含有し、Ｄ／ｈが０．５２、平均凸凹差１．１μm、体積固有抵抗が１０^１５．０Ω・ｃｍ、磁化が６６Ａｍ^２／ｋｇであった。
このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜実施例１８＞
キャリアの重量平均粒子径を６７μｍに変更したこと以外は、実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを４９重量％含有し、Ｄ／ｈが０．２７、平均凸凹差０．０５５μm、体積固有抵抗が１０^１２．５Ω・ｃｍ、磁化が６９Ａｍ^２／ｋｇであった。
このような事以外は実施例１同様に評価を行った。
＜実施例１9＞
実施例３において、補給用現像剤のキャリア重量比を５％に変更した事以外は実施例３と同様にして評価した。
＜実施２０＞
実施例３において、補給用現像剤のキャリア重量比を2％に変更した事以外は実施例３と同様にして評価した。

＜比較例１＞
ヒタロイド３００１の添加量を２５部、マイコート１０６の添加量を８部、キャタリスト４０４０の添加量を０．１４部、ＳＲ２４１０の添加量を１２０．５部、平均粒子径Ｄが０．３μｍのアルミナの添加量を２８．７部に変更したこと以外は、実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを４０．５重量％含有し、Ｄ／ｈが１．１３、平均凸凹差1.95μm、体積固有抵抗が１０^１３．２Ω・ｃｍ、磁化が６８Ａｍ^２／ｋｇであった。

＜比較例２＞
キャリアの重量平均粒子径を１９μｍにヒタロイド３００１の添加量を２０６．４部、マイコート１０６の添加量を６４．４部、ＳＲ２４１０の添加量を９６６部、非導電性粒子を平均粒子径Ｄが０．０２μｍの酸化チタンに変更し添加量を４３０部に変更こと以外は実施例３と同様にして、現像剤を得た実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、微粒子を７１．６重量％含有し、Ｄ／ｈが０．００９、平均凸凹差０．０５５μm、体積固有抵抗が１０^１６．５Ω・ｃｍ、磁化が６８Ａｍ^２／ｋｇであった。
このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜比較例３＞
アクリル樹脂溶液（固形分５０重量％） ５６．０部
グアナミン溶液（固形分７７重量％） １５．６部
アルミナ粒子［０．３μｍ、固有抵抗１０14（Ω・ｃｍ）］ １６０．０部
トルエン ９００部
ブチルセロソルブ ９００部
をホモミキサーで１０分間分散して被覆膜形成溶液を調合し、膜厚０．１５μｍになるようにスピラコーター（岡田精工社製）により塗布し乾燥したこと以外は実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを８０重量％含有し、Ｄ／ｈが2.0、平均凸凹差０．０1μm、体積固有抵抗が１０^15.1Ω・ｃｍ、磁化が６８Ａｍ^２／ｋｇであった。
このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜比較例４＞
アクリル樹脂溶液（固形分５０重量％） ５６．０部
グアナミン溶液（固形分７７重量％） １５．６部
シリコーン樹脂溶液ＳＲ２４１０（２０重量％）２４１.５部
アルミナ粒子［０．３μｍ、固有抵抗１０14（Ω・ｃｍ）］ ８８．３部
トルエン ９００部
をホモミキサーで１０分間分散して被覆膜形成溶液を調合し、膜厚０．５５μｍになるようにスピラコーター（岡田精工社製）により塗布し乾燥したこと以外は実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを５０重量％含有し、Ｄ／ｈが０．５５、平均凸凹差０．００８μm、体積固有抵抗が１０^15.1Ω・ｃｍ、磁化が６８Ａｍ^２／ｋｇであった。
このような事以外は実施例１同様に評価を行った。

＜比較例５＞
アルミナを258.1部に変更し、ホモミキサーを１０分間分散する事以外は実施例３と同様にして、現像剤を得た。なお、キャリアは、アルミナを６８重量％含有し、Ｄ／ｈが０．４１、平均凸凹差２．２μm、体積固有抵抗が１０^15.2Ω・ｃｍ、磁化が６８Ａｍ^２／ｋｇであった。
このような事以外は実施例１同様に評価を行った。
＜比較例６＞ 実施例3において、画像の精細性評価、地肌部キャリア付着評価、耐久性（帯電低下量、抵抗低下量）評価、及びベタ画像キャリア付着評価での評価用現像装置を、図２における現像剤排出装置（３００）を有さない現像装置に変更し、補給用現像剤をキャリアを含まない現像剤、即ちトナーに変更したこと以外は実施例3と同様にして評価を実施した。

表１より、実施例１〜１７は、エッジ効果、キャリア付着、画像の精細性、帯電低下量及び抵抗変化量において、良好な結果が得られることがわかる。
比較例１より得られるキャリアは十分な膜厚が得られず、キャリアの耐磨耗性に問題がある。
比較例２より得られるキャリアはコート層表面に十分な凹凸を設ける事が出来ずトナースペントのかきとり効果が不十分であり帯電低下が大きい。
比較例３より得られるキャリアは、コート液の攪拌が不十分であり、粒子の分散が不十分でありコート層表面の凹凸が不十分である。結果トナースペントのかきとり効果が不十分であり帯電低下が大きい。又、分散が不十分な為に局所的にコート層の削れが起き易く抵抗低下も大きい。
比較例４より得られるキャリアは、コート液の攪拌が不十分であり、粒子の分散が不十分でありコート層表面の凹凸が不十分である。結果トナースペントのかきとり効果が不十分であり帯電低下が大きい。
比較例５より得られるキャリアは、コート液の攪拌が不十分であり、粒子の分散が不十分であり粒子は大きな凝集を作ってコート層中に存在する。表層の凹凸は大きくスペントかきとり能力はあるが、凸凹の溝にスペント物が溜まり易い、又ストレスによりコート層が剥れる際には大きな塊として剥れ芯材部が露出してしまった。
更に、比較例６では、補給用現像剤を用いない現像方式を使用した画像形成装置であるため、長期での使用後において、現像剤の帯電量及びキャリアの抵抗値が著しく低下する結果となった。

本発明に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る現像装置の現像部周辺の構造を示す概略構成を示す図である。 本発明で使用される現像剤補給部の概略構成図である。 （ａ）は、現像剤補給装置に設けられるノズルの概略構成を示す外観図であり、（ｂ）は、その軸方向断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）中符号Ａ−Ａの断面図である。 スクリューポンプの概略構成を示す断面図である。 現像剤収容部材に現像剤を充填した状態の斜視図である。 現像剤収容部材内部の現像剤が排出されて減容した状態を示す正面図である。 粉体抵抗測定装置を示す図である。

符号の説明

１００ 装置本体
１ 感光体
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ 画像形成ユニット
３ 帯電ユニット
３０１ 帯電ローラ
６ 露光装置
７ 給紙カセット
８ 転写ベルト
９ 定着装置
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 現像装置
１０ａ 仕切部材
１０ｂ トナー濃度センサ
１１ａ，１１ｂ 搬送スクリュー
１２ 現像ローラ
１３ ドクターブレード
１４ 現像剤収容部
１５ａ 補給口

２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ 現像剤補給装置
２２０ 現像剤補給器
２２１ 搬送チューブ
２２２ 容器ホルダ
２２３ スクリューポンプ
２２４ ロータ
２２５ ステータ
２２６ 駆動モータ
２２７ ユニバーサルジョイント

２３０ 現像剤収容器
２３１ 現像剤収納部材
２３２ 口金部
２３３ シール材

２４０ ノズル
２４１ 内管
２４１ａ 現像剤流路
２４２ 外管
２４４ エア流路
２４６ａ，４６ｂ エア供給口
２４７ 現像剤流出口

２６０ 空気供給手段
２６０ａ，２６０ｂ エアポンプ
２６１ａ，２６１ｂ エア供給路
２６２ａ，２６２ｂ 開閉弁

３００ 現像剤排出装置
３３０ 回収容器
３３１ 排出パイプ
５１ 排紙路
５２ 排紙ローラ対
５３ 排紙トレイ
５４ 紙吸着ローラ
５５ レジストローラ対

Claims (26)

1. トナーとキャリアとが収容されている現像装置に対して、トナーとキャリアとを前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら現像を行う画像形成装置に用いられるキャリアにおいて、前記現像装置に補給されるキャリア及び／或いは前記現像装置に収容されているキャリアは、芯材及び該芯材を被覆する被覆膜を有してなり、該被覆膜は、結着樹脂及び粒子を含有し、該被覆膜の平均膜厚に対する該粒子の平均粒子径の比は、０．０１以上１以下であり、表面に平均高低差が０．０２μｍ以上３．０μｍ以下の凹凸を有することを特徴とするキャリア。
2. 前記結着樹脂及び前記粒子の重量の和に対する前記粒子の重量の比は、１０％以上８０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のキャリア。
3. 前記結着樹脂及び前記粒子の重量の和に対する前記粒子の重量の比は、４０％以上７０％以下であることを特徴とする請求項２に記載のキャリア。
4. 前記芯材の表面積と前記芯材の個数の積に対する前記粒子の断面積と前記粒子の個数の積の比は、０．３以上３０以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のキャリア。
5. 体積固有抵抗は、１×１０^１０Ω・ｃｍ以上１×１０^１７Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のキャリア。
6. 前記粒子は、アルミナ、シリカ及びチタンのいずれかを含有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のキャリア。
7. 前記被覆膜の平均膜厚は、０．０５μｍ以上４．００μｍ以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のキャリア。
8. 前記被覆膜の平均膜厚は、０．０５μｍ以上２．００μｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載のキャリア。
9. 前記結着樹脂のガラス転移温度は、２０℃以上１００℃以下であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のキャリア。
10. 重量平均粒子径が２０μｍ以上６５μｍ以下であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のキャリア。
11. 前記結着樹脂は、シリコーン樹脂を含有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のキャリア。
12. 前記結着樹脂は、アクリル樹脂を含有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のキャリア。
13. 少なくとも結着樹脂がアクリル樹脂及びシリコーン樹脂であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の電子写真用キャリア。
14. １ｋＯｅの磁場における磁化が４０Ａｍ^２／ｋｇ以上９０Ａｍ^２／ｋｇ以下であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のキャリア。
15. 少なくともトナーとキャリアとを含む現像剤が収容されている現像装置に対して、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら現像を行う画像形成装置に用いられる補給用現像剤であって、前記補給用現像剤のキャリア及び／或いは前記現像装置中現像剤のキャリアは、芯材と、前記芯材を被覆する被覆層とを有してなり、前記被覆層は、結着樹脂及び粒子を含有し、該被覆膜の平均膜厚に対する該粒子の平均粒子径の比は、０．０１以上１以下であり、表面に平均高低差が０．０５μｍ以上２．０μｍ以下の凹凸を有することを特徴とする補給用現像剤。
16. 請求項１５に記載の補給用現像剤において、前記補給用現像剤のキャリアは、請求項２ないし１４のいずれかに記載のキャリアであることを特徴とする補給用現像剤。
17. 請求項１５又は１６に記載の補給用現像剤において、前記補給用現像剤は、補給用現像剤中のキャリアの重量比率が、３ｗｔ％以上３０ｗｔ％未満であることを特徴とする補給用現像剤。
18. 請求項１５に記載の現像装置内現像剤において、前記現像装置内現像剤のキャリアは、請求項２から１４のいずれかに記載のキャリアであることを特徴とする現像装置内現像剤。
19. 請求項１７又は１８に記載の現像装置内現像剤において、前記現像装置内現像剤は、現像装置内現像剤中のキャリアの重量比率が、８５重量％以上９８重量％以下であることを特徴とする現像装置内現像剤。
20. 形状が容易に変形する収納容器に補給用現像剤を充填させ、吸引ポンプでこの補給用現像剤を吸引して現像装置に供給する現像剤補給装置であって、前記現像剤補給装置は、前記収納容器に、請求項１５から１９のいずれかに記載の補給用現像剤が充填されることを特徴とする現像剤補給装置。
21. 像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像装置により現像して可視画像とする画像形成装置であって、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら現像を行う画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記現像装置に請求項１５ないし１９のいずれかに記載の補給用現像剤が補給されることを特徴とする画像形成装置。
22. 像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像装置により現像して可視画像とする画像形成装置であって、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら現像を行う画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記現像装置に請求項１５ないし１９のいずれかに記載の現像装置内現像剤が収容されていることを特徴とする画像形成装置。
23. 請求項２２に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記現像装置に１５ないし１９のいずれかに記載の補給用現像剤が補給されることを特徴とする画像形成装置。
24. 請求項２１又は２３に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記現像剤補給手段として、形状が容易に変形する収納容器に補給用現像剤を充填させ、吸引ポンプでこの補給用現像剤を吸引して現像装置に供給する現像剤補給装置が備えられることを特徴とする画像形成装置。
25. 静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体上の静電潜像を可視像化する現像装置とを一体に支持されていて、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置から現像剤を排出する画像形成装置本体に着脱可能に備えられるプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置は、請求項１５ないし１９のいずれかに記載の補給用現像剤を使用することを特徴とするプロセスカートリッジ。
26. 静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体上の静電潜像を可視像化する現像装置とを一体に支持されていて、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置から現像剤を排出する画像形成装置本体に着脱可能に備えられるプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置は、請求項１５ないし１９のいずれかに記載の現像装置内現像剤を使用することを特徴とするプロセスカートリッジ。

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