JP2008304787A

JP2008304787A - 現像剤担持体及び現像装置

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Publication number: JP2008304787A
Application number: JP2007152988A
Authority: JP
Inventors: Minoru Ito; 稔伊藤; Masayoshi Shimamura; 正良嶋村; Yasuhisa Akashi; 恭尚明石; Kazunori Saiki; 一紀齊木; Satoshi Otake; 智大竹; Takuma Matsuda; 拓真松田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-06-08
Filing date: 2007-06-08
Publication date: 2008-12-18

Abstract

【課題】現像剤担持体表面に均一な表面形状を有する樹脂被覆層を形成し、樹脂被覆層が十分な耐久性を有し、削れや表面粗さ変化を抑制し、トナーのコート量を一定量に制御すると共に、トナーに適正な摩擦帯電量を与えることのできる現像剤担持体を提供する。
【解決手段】現像剤担持体３７上に形成される樹脂被覆層３６に含有される炭素粒子ｂが、電子顕微鏡で測定した算術平均粒子径ｄｎ２が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、（式１）にて算出される形状係数ＳＦ２の平均が１００超１２０未満であり、かつ、表面皮膜物性試験におけるユニバーサル硬さＨＭｋの分布から求められる平均値Ａ［Ｎ／ｍｍ²］が４００以上９００以下であること。
ＳＦ２＝｛（ＭＸＬＮＧ）²／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）（式１）
（式１）中、ＭＸＬＮＧは炭素粒子の投影図における最大長さ（ｎｍ）であり、ＡＲＥＡはその投影面積（ｎｍ²）を意味する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタの如き電子写真法を用いた画像形成装置において使用される現像剤担持体、及び前記現像剤担持体を有する現像装置に関する。

電子写真法は、一般には光導電性物質を利用し、静電潜像担持体（感光ドラム）上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤で現像して画像を形成し、転写材にトナー像を転写した後、熱・圧力によりトナー画像を定着して印画物を得るものである。電子写真法における現像方法は、通常、キャリアが不要な一成分現像方法とキャリアを有する二成分現像方法に分けられる。

一成分現像方法には、以下の方法がある。
・トナーを噴霧状態にして用いるパウダークラウド方法。
可撓性又は弾性を有する現像剤担持体上のトナーを直接的に静電潜像面に接触させて現像する接触現像方法。
・トナーを直接接触させずトナーを静電潜像と現像剤担持体間の電界の作用により静電潜像面に向けて飛翔させるジャンピング現像方法。
・磁性の導電性トナーを静電潜像面に接触させて現像するマグネドライ方法。

一般的には、接触現像方法、ジャンピング現像方法が用いられている。

一成分現像方法を用いた現像装置は、キャリアが不要なため、現像剤劣化による現像剤交換を少なくすることができると共に、現像装置にトナーとキャリアの濃度調整機構が不必要なため、現像装置自体を小型化・軽量化できるという利点がある。

このような現像方法に用いられるトナーとしては、従来、合成樹脂中に着色剤を分散させた微粉体が使用されている。スチレン−アクリル樹脂、ポリエステル樹脂の如き結着樹脂中に各種顔料、染料、カーボンブラック、酸化鉄の如き着色粒子を分散し、微粒子化させたものがトナーとして用いられている。最近では、電子写真装置のデジタル化、更なる高画質化のために、トナーをさらに微粒子化する技術が要求されている。解像度や文字シャープ性を向上させ静電潜像を忠実に再現するためには、重量平均粒径が４μｍ乃至１０μｍ程度のトナーを用いるのが一般的である。

また、エコロジーの観点から、装置の消費電力の削減、小型化・軽量化及び廃トナーの軽減が求められ、トナーの定着性を向上させる技術やトナーの転写効率を向上させる技術が要求されている。トナーの定着性を向上する技術としては、トナーの定着温度を下げることやトナーの耐オフセット性を向上させることが知られている。すなわち、トナーの定着温度を下げる材料選択として、結着樹脂のＴｇ（ガラス転移点）や結着樹脂の分子量分布における低分子量成分を増加するといった方法がある。また、トナーの耐オフセット性を向上する材料選択として、結着樹脂の可塑性を高めるためにワックス類を添加する方法がある。トナーの転写効率向上には、平均粒径０．１μｍ乃至３μｍの転写効率向上剤とＢＥＴ比表面積５０ｍ²／ｇ乃至３００ｍ²／ｇの疎水性シリカ微粉末を含有させる方法や、トナー自身を機械的衝撃力により球形化処理する方法がある。なお、トナーに転写効率向上剤と疎水性シリカ微粉末を含ませると、トナーの体積抵抗が低減し、感光ドラム上に転写効率向上剤の薄膜層が形成される。

このように、トナーの微粒子化、定着性の向上、転写効率の向上を達成するためには、上記したトナーの材料選択や製法があるが、これらのみを採用してしまうと、トナーの現像性、特に摩擦帯電特性（帯電性）に大きく影響し、良好な現像性を損なう場合がある。微粒子化及び球形化処理されたトナーは、特に低湿下において、トナーと現像剤担持体との摺擦、トナーと現像剤層厚規制部材との摺擦により過剰帯電し易く、チャージアップ現象が起き易くなり、適正に摩擦帯電されない場合がある。また、定着性の向上のため結着樹脂の改良やワックス添加を行ったトナーは、特に高温高湿下において、摩擦帯電量が不十分となり、さらに感光ドラムや帯電部材、現像剤担持体、現像剤層厚規制部材といった部材に融着し易くなる。

上記のようにトナーの摩擦帯電量をトナー自身で制御することが難しくなってきており、摩擦帯電付与部材として適切な材料を選択して、トナーの摩擦帯電量を適正化する方法が提案されてきている。

一成分現像方法を用いた現像装置においては、トナーが現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との間を通過し薄層化される際に、現像剤担持体及び現像剤層厚規制部材に接触する。したがって、これらの部材がトナーの摩擦帯電量の適正化に大きく影響を与える。特に、磁性一成分現像方法を用いた現像装置では、トナーは現像剤担持体に内蔵された磁石の磁力の作用により現像剤担持体上を移動するので、トナーと現像剤担持体との摺擦機会が多く、現像剤担持体の表面材料選択が、トナーの摩擦帯電性に与える影響は大きい。

一般的に、一成分現像方法に用いられる現像剤担持体としては、接触現像方法においては、以下のものがある。
・金属製の主軸に、ウレタンゴム、ＥＰＤＭゴム、シリコーンゴムの如き弾性体を円柱状に成型したもの。
・金属製の円筒部材の表面にエラストマーの層を形成したもの。

この場合、弾性体中には、可塑剤、加硫剤、離型剤、低分子量成分の如き不純物が含まれており、これらの物質がブリードして電子写真用部材に悪影響を及ぼすことを防止するために、弾性体層表面に、バリアー層及び保護層を設ける。さらに、最表面に、離型性の良好な材料やトナーに対して摩擦帯電付与性の良好な樹脂を用いて表面層を形成することもある。

一方、非接触系の一成分現像方法に用いられる現像剤担持体としては、従来、基体としては金属や合金を円柱状又は円筒状に形成し、その表面を電解或いは無電解メッキ、ブラスト、切削研磨、ヤスリ研磨で所定の表面粗さにしたものが用いられる。磁性一成分現像方法を用いる場合には、基体の円筒内に所定の磁力及び磁力構成を有する磁石が配置されている。しかし、上記のような現像剤担持体（以下、「現像スリーブ」とも称す）では、現像剤層厚規制部材（以下、「規制部材」とも称す）によって表面に形成されるトナーのコート層には以下のような現象が起きやすい。すなわち、低湿下においては、過剰摩擦帯電によるチャージアップ現象が、高温高湿下においては、トナーの摩擦帯電量が不十分となり易くなる。そのため、トナーの現像性を適正化することが難しくなり、十分な画像濃度が得られず、さらには画像上にカブリ、スジ・ムラを発生させる要因となってしまう場合がある。

この様な現象を解決する方法として、帯電付与性の良好な結着樹脂中に、カーボンブラック、グラファイトの如き導電性物質や固体潤滑剤を分散させた樹脂被覆層を現像スリーブ表面に形成する方法が提案されている（特許文献１、特許文献２）。この方法を用いることにより、上記した現象は大幅に改良される。しかしながら、これらの方法では、現像スリーブの表面形状が繰り返しの使用によって変化しやすく、トナーのコート量を安定化することが難しく、現像性に支障をきたす場合がある。すなわち、特許文献１及び特許文献２に記載される方法では、高耐久性が要求される場合には、樹脂被覆層の削れによる、現像スリーブの表面形状の変化が大きくなり、トナーのコート量も大きく変化しやすくなってしまう。このトナーのコート量変化は、同時にトナーと現像スリーブとの摺擦機会にも変化を与えるため、トナーの帯電性にも影響を及ぼすことになる。

また、現像スリーブ表面に凹凸を形成する材料として球状の微粒子を添加する方法が提案されている（特許文献３）。球状の粒子を添加する方法は、均一な表面形状を形成し、トナーのコート量を安定化させる手段としては良好である。しかしながら、長期に渡る繰り返し使用や現像スリーブ表面に強いストレスのかかる現像方法においては、樹脂粒子を用いた場合、耐久による削れが樹脂被覆層の表面粗さを低下させ、トナーのコート量が減少すると共に、トナーが融着する不具合も発生しやすい。

耐久性を向上させる球状粒子を添加させる技術として、真密度が３ｇ／ｃｍ³以下の導電性球状粒子を添加する方法も提案されている（特許文献４）。この方法では、トナーのコート量が安定化され、添加粒子自身の耐摩耗性も良好であるため、現像スリーブ−規制部材間でのトナーによるストレスは緩和され、樹脂被覆層自体の耐久性は向上する。しかしながら、樹脂被覆層中に球状粒子が存在しない部分においては、長期に渡る繰り返し使用やトナーとの摺擦により、選択的に削れが進行してしまい、樹脂被覆層の表面粗さを変化させ、これまたトナーのコート量を変化させてしまう。

一方、結晶性が制御された高硬度の黒鉛化粒子を含有する樹脂被覆層を用いることで、均一な表面形状と潤滑性を有した耐摩耗性に優れた樹脂被覆層が形成される（特許文献５）。この現像剤担持体では、樹脂被覆層の摩耗による表面粗度の変化は小さくすることが可能である。しかし、前記したような効果を高めるために大量に樹脂被覆層中に添加すると、粒子の形状が十分に球形化されておらず、また粒度分布が均一でないためか、分散性が不十分となってしまう場合がある。このため、表面に局部的に強い摺擦力が加わると、その部分を起点として樹脂被覆層が現像剤担持体の基体部分から脱離し、周方向にスジ状の削れが発生することがある。

以上のように、一成分現像方法を用いた現像装置においては、トナーの微粒子化、定着性の向上、及び転写効率の向上と現像性の両立を達成するためには、改良の必要がある。特に繰り返し複写又は耐久的な使用による現像剤担持体の現像性の変化や現像剤担持体の表面の樹脂被覆層の耐久性が課題となっており、改善が望まれている。
特開平０２−１０５１８１号公報特開平０３−０３６５７０号公報特開平０３−２００９８６号公報特開平０８−２４０９８１号公報特開２００３−３２３０４１号公報

本発明の目的は、長期に渡る繰り返し使用しても、樹脂被覆層が十分な耐久性を有し、選択的な削れや周方向削れが生じず、表面粗さ変化が抑制され、トナーのコート量及び摩擦帯電量を適正にすることが可能な現像剤担持体を提供することである。

本発明は、潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤により現像してトナー画像を形成する際に用いられる現像剤担持体であって、
該現像剤担持体は、少なくとも基体及びその表面に形成された樹脂被覆層からなり、
該樹脂被覆層は、少なくとも炭素粒子を含有しており、
樹脂被覆層に含まれる炭素粒子を、樹脂被覆層の裁断面を電子顕微鏡で観察した時に得られる算術平均粒子径ｄｎ２が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、下記（式１）にて算出される形状係数ＳＦ２の平均が１００超１２０未満であり、
かつ、該樹脂被覆層は、ユニバーサル硬さＨＭｋの分布から求められる平均値Ａが、４００Ｎ／ｍｍ²以上９００Ｎ／ｍｍ²以下である
ことを特徴とする現像剤担持体である。
ＳＦ２＝｛（ＭＸＬＮＧ）²／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）（式１）
（式１）中、ＭＸＬＮＧは炭素粒子の投影図における最大長さ（ｎｍ）であり、ＡＲＥＡはその投影面積（ｎｍ²）を意味する。

また、本発明は、前記炭素粒子が、前記算術平均粒子径ｄｎ２（ｎｍ）に対する、その標準偏差ｓ２（ｎｍ）の比（ｓ２／ｄｎ２）が０．１超０．３未満であることを特徴とする上記の現像剤担持体である。

さらに、本発明は、前記樹脂被覆層より抽出した炭素粒子で測定されるストークス径Ｄｓｔ２（ｎｍ）と前記算術平均粒子径ｄｎ２（ｎｍ）との比（Ｄｓｔ２／ｄｎ２）が１．００超１．２０以下であることを特徴とする上記の現像剤担持体である。

さらにまた、本発明は、前記ユニバーサル硬さＨＭｋの分布から求められる標準偏差σが、２５Ｎ／ｍｍ²未満であることを特徴とする上記の現像剤担持体である。

そして、また、本発明は、少なくともトナーを有する現像剤を収容するための容器と該容器に貯蔵された現像剤を担持搬送するための現像剤担持体を有し、現像剤層厚規制部材により現像剤担持体上に現像剤層を形成しながら現像剤担持体上の現像剤を静電潜像担持体と対向する現像領域へと搬送し、前記静電潜像担持体の静電潜像を現像剤により現像し、トナー画像を形成する現像装置であって、
該現像剤担持体が、上記の現像剤担持体である
ことを特徴とする現像装置である。

本発明によれば、基体表面に積層された樹脂被覆層の硬度が高く均一であるため、樹脂被覆層の削れが抑制される。また、トナーの融着や現像剤担持体表面周方向のスジ（以下「周スジ」と称す）や摺擦キズの発生を抑制できる。また、長期に亘って高品位な画像を安定して与える現像剤担持体が提供される。

また、本発明によれば、樹脂被覆層に含有される炭素粒子の粒径と形状が均一であり、また分散性にも優れているため、異なる環境下における長期に渡る繰り返し使用によっても、画像濃度薄、カブリ、トナー汚染性及び周スジの如き問題点が発生のない現像剤担持体が提供される。

本発明の現像剤担持体についてさらに詳細に述べる。

図１に、本発明の現像剤担持体の一例（磁性一成分現像方式）の模式的断面図を示す。

本発明の現像剤担持体は、円筒状の基体３５の表面上に導電性樹脂被覆層３６が形成された現像スリーブ３７があり、中には磁性ローラ３４が収納されている。なお、非磁性一成分現像方式では磁性ローラは不要であるので、基体３５は円筒状のスリーブ形式でも円柱状の中実のものでもよい。

現像剤担持体の基体３５としては、現像方式に応じて、円筒状部材、円柱状部材、ベルト状部材がある。感光ドラムに非接触の現像方法においては、金属のような剛体の円筒管もしくは中実棒が好ましく用いられる。すなわち、基体３５としてはアルミニウム、ステンレス鋼、真鍮の如き非磁性の金属又は合金を円筒状あるいは円柱状に成型し、研磨、研削を施したものが用いられる。これらの基体は画像の均一性を達成するために、高精度に成型あるいは加工されているものが好ましい。長手方向の真直度は３０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下である。また、現像剤担持体と感光ドラムとの間隙の振れ（垂直面に対し均一なスペーサーを介して突き当て、現像剤担持体を回転させた場合の垂直面との間隙の振れ）も３０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下とされている。なお、材料としては、コストや加工の容易さからアルミニウムが好ましい。

基体３５の表面は、現像剤の搬送性を高めるためにブラスト処理、サンドペーパー処理を行っても良い。具体的には、球形ガラスビーズのブラスト材を用い、ブラストノズルから上記ガラスビーズを基体表面に所定の圧力で所定時間吹き付けて基体表面に多数の窪みを形成させる。あるいは、サンドペーパーで基体表面をこすって基体表面に凹凸を形成する。

本発明の現像剤担持体は、図１に示すように、炭素粒子ｂが結着樹脂ａに分散された導電性樹脂被覆層３６が円筒状の基体３５の上に形成された現像スリーブ３７があり、その現像スリーブ３７にマグネットローラ５が収納されている。

導電性樹脂被覆層の導電性は結着樹脂ａに分散された導電性粒子である炭素粒子ｂにより調整されている。また、前記被覆層３６の表面の凹凸（粗さ）は炭素粒子ｂにより形成されている。

なお、前記被覆層表面の凹凸をコントロールするために、図１（ｂ）に示すように、凹凸付与粒子ｃを、結着樹脂に分散させても良い。この凹凸付与粒子ｃとしては、樹脂被覆層３６に対して、導電性、帯電性、潤滑性、耐摩耗性などを付与するものが好ましい。

本明細書では、炭素粒子の算術平均粒子径ｄｎ、算術平均粒子径の標準偏差ｓ、ストークス径Ｄｓｔ及び形状係数ＳＦについて、材料自体での測定値をそれぞれｄｎ１、ｓ１、Ｄｓｔ１、ＳＦ１と表す。また、現像剤担持体表面の樹脂被覆層に含有されている炭素粒子を、樹脂被覆層表面から円筒の中心方向に向かって裁断した裁断面から観察もしくは粒子自体を抽出することにより測定された測定値をそれぞれｄｎ２、ｓ２、Ｄｓｔ２、ＳＦ２と表す。

本発明の現像剤担持体は、少なくとも基体及び樹脂被覆層を有し、該樹脂被覆層は、少なくとも特殊な炭素粒子を含有することを特徴としている。ここで炭素粒子は、算術平均粒子径ｄｎ２が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲にあることが必要である。該樹脂被覆層が、含有する炭素粒子のｄｎ２が２０ｎｍ以上であることにより、樹脂被覆層の硬度が高まり、現像剤担持体の耐摩耗性が良好となる。また、含有する炭素粒子のｄｎ２が２００ｎｍ以下であることにより、炭素粒子が均一に分散しており、樹脂被覆層は全体の硬度が高まると共に均一な硬度を付与されており、耐摩耗性が向上し、摩耗前後で画像に差が発生しにくい。そのため、現像剤担持体自体におけるトナーのコート量変化も小さく、耐久後期においてもトナーを適正に均一帯電させることができる。ｄｎ２を２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲に制御するためには、樹脂被覆層の形成に用いる原材料である炭素粒子として、ｄｎ１が２５ｎｍ以上２０５ｎｍ以下であるものを用いることが好ましい。

また、現像剤担持体の裁断面を電子顕微鏡で炭素粒子を観察した時に、炭素粒子が、下記（式１）にて算出される形状係数ＳＦ２の平均が１００超１２０未満であることが必要である。炭素粒子の形状係数ＳＦ２の平均が１００であることは、すべての粒子が真球形状であることを意味するので、そのような粒子を得ることは実質的に不可能である。ＳＦ２が１２０以下では球形の炭素粒子が多いので、炭素粒子が樹脂被覆層中へ良好に分散性していると判断され、それにともない樹脂被覆層の硬度も高くて、かつ、均一な強度を達成している。そのため、樹脂被覆層の耐摩耗性も向上しており、より削れが少ない樹脂被覆層となる。ＳＦ２の平均を１００超１２０未満になるように制御するためには、原材料としてＳＦ１が１００超１２２未満である炭素粒子を用いることが好ましい。
ＳＦ２＝｛（ＭＸＬＮＧ）²／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）（式１）
（式１）中、ＭＸＬＮＧは炭素粒子の投影図における最大長さ（ｎｍ）であり、ＡＲＥＡはその投影面積（ｎｍ²）を意味する。

さらに、該樹脂被覆層は、表面皮膜物性試験におけるユニバーサル硬さＨＭｋの分布から求められる平均値Ａが４００Ｎ／ｍｍ²以上９００Ｎ／ｍｍ²以下である。Ａが４００Ｎ／ｍｍ²以上の時には、樹脂被覆層の硬度を高く維持できることにより、耐摩耗性を向上させることが可能となり、削れをより少なくすることができる。また、Ａが９００以下であると、現像剤層厚規制部材（弾性規制ブレード）が現像スリーブにトナーを介して弾性的に圧接されるタイプの現像装置に用いる場合、耐久初期の段階で弾性規制ブレードの表面に摺擦キズをつける心配がない。さらに、トナーのコートムラの発生を抑制し、ベタ画像のスジ・ムラの画像劣化を防ぐことも可能である。

ユニバーサル硬さＨＭｋの測定は、微小硬さ試験機「フィッシャースコープＨ１００Ｖ」（商品名、株式会社フィッシャー・インストルメンツ製）を用いて行った。測定においては、対面角度が１３６°に規定されている四角錘のダイヤモンド圧子を使用し、測定荷重を段階的にかけて皮膜に押し込んでいった際の、荷重をかけた状態での押し込み深さｈ（ｍｍ）を電気的に検出して読み取る。そして、該皮膜の硬さは試験荷重Ｆ（Ｎ）をその試験荷重Ｆで生じた圧痕の面積で除した比率で表示される。すなわち、これら押し込み深さｈと荷重Ｆから、ユニバーサル硬さ値ＨＭｋは、定数Ｋ（１／２６．４３）を用いて、下記（式２）により求められる。
ユニバーサル硬さ値ＨＭｋ＝Ｋ×Ｆ／ｈ² ［Ｎ／ｍｍ²］（式２）

ユニバーサル硬さＨＭｋの分布から求められる平均値Ａが、４００Ｎ／ｍｍ²以上９００Ｎ／ｍｍ²以下の範囲に制御するためには、上記した炭素粒子を樹脂１００質量部に対して１０質量部以上１００質量部以下含有させて用いることが好ましい。また、樹脂被覆層の均一性を損なわない程度に、高硬度微粒子のようなその他の粒子を添加しても良い。

ここで、本発明で使用する原料の炭素粒子の製造方法について説明する。

本発明の炭素粒子は、粒子が融着結合した凝集構造体が小さく、実質的に単一球である。この炭素粒子は炭化水素ガスを水素ガスと共に熱分解することにより容易に製造される。原料となる炭化水素は以下のようなものが挙げられる。
・メタン、エタン、プロパン、エチレン、プロピレン、ブタジエンの如き脂肪族炭化水素；
・ベンゼン、トルエン、キシレンの如き単環式芳香族炭化水素；
・ナフタレン、アントラセンの如き多環式芳香族炭化水素；
・これらの混合物や液化天然ガス（ＬＮＧ）。

なお、原料炭化水素が常温で液体又は固体の場合には、その沸点以上の温度に加熱して気化させて、ガス状で熱分解炉に供給される。

炭化水素ガスは水素ガスをキャリアガスとして水素ガスと共に熱分解炉に供給される。そして、炭化水素ガスと水素ガスの混合ガスを比較的低温で、緩やかに熱分解させる。これにより、粒度分布がシャープで粒子凝集構造が小さく、実質的に単一な球状形態を有する粒子を製造することができる。

トルエンと水素との混合ガスを熱分解させた場合、トルエンガスは水素ガス中で下記（反応式１）の反応式により熱分解して炭素を生成するものと想定される。
Ｃ₆Ｈ₅−ＣＨ₃ → ６Ｃ＋２Ｈ₂＋ＣＨ₄ …（反応式１）

すなわち、（反応式１）よりトルエンガスの熱分解反応は水素ガスの存在により抑制されることになる。一方、熱分解反応により生成したメタンガスも熱分解するが、温度が低い場合には分解速度が遅く、トルエンガスの熱分解により生成した水素ガス、メタンガスは共にトルエンガスの熱分解反応を抑制する方向に機能することになる。その結果、トルエンガスは緩やかに熱分解して単一球状で粒度分布がシャープな炭素微小球の生成が可能となる。

また、炭化水素ガスの濃度を低く設定すると、分解反応の過程における炭素微小球の前駆体である中間生成粒子の濃度も低くなり、中間生成粒子の衝突機会が回避される結果、粒子間の結合が抑制され、粒子凝集体の形成が防止される。すなわち、単一球状で粒度分布もシャープな炭素微粒子の生成が可能となる。

さらに、炭化水素ガスと水素ガスの混合ガスの流速が遅く、層流状態で熱分解反応させると、分解反応過程における炭素微小球の前駆体である中間生成粒子相互間の衝突機会が減少する。これにより、粒子間の凝集が抑制され、粒度分布がシャープで単一球状形態の炭素微小球を生成することができる。

このような理由により炭素粒子の製造は、原料となる炭化水素ガスの濃度を０．０１ｖｏｌ％乃至４０ｖｏｌ％に、炭化水素ガスと水素ガスの混合ガスのレイノルズ数を１乃至２０に、分解温度を１１００℃乃至１３００℃として熱分解反応を行うことが好ましい。

混合ガスのレイノルズ数Ｒｅは、物体の大きさＬ（ｃｍ）、流体の密度ρ（ｇ／ｃｍ³）、流体の粘度η（Ｐａ・ｓ）、流れの速さＵ（ｃｍ／ｓ）とすると下記（式３）と定義される。
Ｒｅ＝ρＵＬ／η （式３）

混合ガスの混合比、流速を制御することにより、レイノルズ数を制御することができる。レイノルズ数が１０００未満である低レイノルズ流体では、層流と呼ばれる規則的な流れが形成される。一方、レイノルズ数が１０００以上である高レイノルズ流体は、乱流と呼ばれる不規則な流れが形成されやすい。乱流状態で混合ガスを熱分解反応すると、分解反応過程における炭素粒子の前駆体である中間粒子相互の衝突機会が不均一になり、粒子間で凝集が促進され、粒度分布がシャープで球形度の高い炭素粒子を生成することが難しくなる。また、レイノルズ数が１０００未満である低レイノルズ流体であっても、そのレイノルズ数の値よって、流れが異なってくる。レイノルズ数が１未満では、まったく淀みのなく定常で対称な流れを形成する。レイノルズ数が１以上２０以下では、炭素製造装置内の加熱帯の内壁や反応管においてレイノルズ数の大きさに依存する双子渦ができる。レイノルズ数が２０超１０００未満になると、双子渦が大きくなり、かつ振動し、カルマン渦列が形成される。本発明の炭素粒子の製造には、レイノルズ数が１以上２０以下になるようにするのが望ましい。この理由は、前述した双子渦が形成される程度の淀みが炭素粒子を形成する上で必要であるからである。レイノルズ数が１未満では、淀みが形成し難く炭素粒子の生成効率が低下する。レイノルズ数が２０超では、双子渦が大きくなりカルマン渦列が形成し、粒度分布がシャープで球形度の高い炭素粒子を生成することができないからである。

原料ガス中の炭化水素濃度〔（炭化水素ガス流量）／（炭化水素ガス流量＋水素ガス流量）〕を０．０１ｖｏｌ％以上４０ｖｏｌ％以下に設定するのは、以下の理由による。すなわち、炭化水素濃度が４０ｖｏｌ％を越える場合には微細な粒子径で、粒子凝集体の小さい炭素粒子を生成することが難しくなる。一方０．０１ｖｏｌ％未満の低いガス濃度では炭素粒子の製造効率が低いばかりでなく、反応ガス中における炭化水素が少ないために炭素粒子の生成反応が円滑に進まず、粒子性状が不均一となり、球形度が低くかつ粒度分布もブロードとなる恐れがある。

炭素粒子を液状の炭化水素を用いて製造する製造装置の概要を図２に示す。

高純度水素ガスが充填されたガスボンベ７が流量計９、配管１２を経て、液状の炭化水素を貯蔵する原料タンク１１に接続されている。一方、他の高純度水素ガスが充填されたガスボンベ８が流量計１０、配管１３を経て、炭化水素を加熱分解する分解炉１６に接続されている。原料タンク１１からは、原料炭化水素がガスボンベ７から供給された水素により気化して水素と共に導出される配管１４が結合しており、この配管１４は分解炉１６の手前で前記配管１３と結合されている。なお、配管１３には、配管１４と結合し、分解炉１６との間に、分解炉１６内の反応圧力を測定するための圧力計１５が取り付けられている。

分解炉１６は、炉内が予熱帯域１７と加熱分解帯域１９に分けられている。炉外部に予熱帯域１７の加熱用ヒータ１８が設けられ、熱電対（不図示）でコントロールされている温度調節器２２により調節できるようになっている。加熱分解帯域１９には、反応ガスの流速を調製するための反応管（加熱分解管）２０が設けられ、さらに炉外部に加熱分解帯域１９の加熱用ヒータ２１が設けられている。加熱分解帯域１９の温度を測るために分解炉１６の原料ガス導入側末端には放射温度計２４が設けられ、この放射温度計２４によりヒータ２１がコントロールされている。なお、ヒータ１８、２１には電熱加熱方式や高周波誘導加熱方式が適用される。

分解炉１６からは、反応後の炭素粒子を含む反応済ガスを冷却するための冷却管２５を経て、炭素粒子を捕集する捕集室２６へ繋がる配管が出ている。捕集室２６には圧力調節弁２７が取り付けられ、分解炉１６の圧力を調節できるようになっている。圧力調節弁２７の先には減圧ポンプ２８が接続され、さらに反応済ガス中の顆粒を捕集するための水槽２９が設けられ、反応済ガスが前記水層２９中でバブリングするようになっている。水槽２９から出た反応済ガスは焼却炉３０にて燃やされて、排出される。

一方、捕集された炭素粒子は捕集室２６から取り出される。得られた炭素球を無酸素雰囲気の加熱炉（不図示）で、６００℃乃至２０００℃で熱処理して、炭素球表面に残留したタール状の未分解炭素物質を除去し、冷却・補修して、本発明に用いる炭素粒子を得ることができる。

なお、本発明では、上記したように、基体表面に形成された樹脂被覆層に含まれる炭素粒子が特定であることが必要である。すなわち、樹脂被覆層に含まれる炭素粒子を電子顕微鏡で観察したときの算術平均粒子径ｄｎ２（ｎｍ）とその標準偏差ｓ２（ｎｍ）の比（ｓ２／ｄｎ２）が、０．１超０．３未満であることが好ましい。比（ｓ２／ｄｎ２）が０．１超である粒子は、その原料炭素粒子を安定して製造することが可能であり、粒度分布をより均一にすることができる。また、比（ｓ２／ｄｎ２）が０．３未満であると、炭素粒子の分布が広くなり過ぎず、樹脂被覆層中での分散性が向上しており、樹脂被覆層の硬度が均一に高くなる。この比（ｓ２／ｄｎ２）を、０．１超０．３未満に制御するためには、原料炭素粒子として、原料炭素粒子で測定した算術平均粒子径ｄｎ１とその標準偏差ｓ１の比（ｓ１／ｄｎ１）が０．１超０．３未満である炭素粒子を用いることが好ましい。

また、樹脂被覆層中より抽出した炭素粒子で測定したストークス径Ｄｓｔ２（ｎｍ）と現像剤担持体の裁断面を電子顕微鏡で観察した炭素粒子で求めた算術平均粒子径ｄｎ２（ｎｍ）との比（Ｄｓｔ２／ｄｎ２）が１．００超１．２０以下であることが好ましい。ストークス径Ｄｓｔは、炭素粒子が凝集した凝集構造体の大きさを表すパラメータとなるもので、この値が大きくなると凝集した炭素粒子の個数が多くなることを意味する。したがって、Ｄｓｔとｄｎとの比は単一の炭素粒子に対する凝集炭素粒子の大きさ、すなわち凝集体の大きさを示すことになる。炭素粒子の凝集が全くなく単一粒子のみとすれば、Ｄｓｔ＝ｄｎとなるから、Ｄｓｔ／ｄｎ＝１であり、凝集した炭素粒子の数が多くなるにともないＤｓｔ／ｄｎの値は大きくなる。そして、本発明では、樹脂被覆層中の炭素粒子は球体相互の凝集が極めて少なく、比（Ｄｓｔ２／ｄｎ２）が１．２０以下である粒子性状を備えており、単一粒子の存在比率が極めて高く、実質的に単一球状形態を有している点に特徴がある。

比（Ｄｓｔ２／ｄｎ２）が１．０であることは、すべての粒子が凝集をしていないということを意味するため、実質的に不可能である。比（Ｄｓｔ２／ｄｎ２）が１．２０以下であることで、炭素粒子がストラクチャーを構成していたり、過剰な凝集状態にあったりすることが少ない。これにより、樹脂被覆層の硬度が均一に高くなっており、現像剤担持体の耐摩耗性が向上している。比（Ｄｓｔ２／ｄｎ２）を１．００超１．２０以下に制御するためには、原料炭素粒子として、原料炭素粒子で測定したＤｓｔ1とｄｎ1から求めた比（Ｄｓｔ１／ｄｎ１）が１．００超１．１９以下である炭素粒子を用いることが好ましい。

さらに、樹脂被覆層のユニバーサル硬さＨＭｋの分布から求められる標準偏差σが、２５Ｎ／ｍｍ²未満であることが好ましい。σが２５Ｎ／ｍｍ²以上であると、樹脂被覆層表面が均一な硬さでないため、軟らかい部分から優先的に摩耗し、その結果、炭素粒子の脱落を招き、樹脂被覆層の耐摩耗性が悪化することがある。

樹脂被覆層中の炭素粒子の含有量としては、結着樹脂１００質量部に対して好ましくは２質量部乃至１５０質量部、より好ましくは４質量部乃至１００質量部である。炭素粒子の含有量が２質量部以上の場合には、炭素粒子添加により樹脂被覆層の硬度が増す効果が発現し、現像剤担持体の耐摩耗性が向上する。また、炭素粒子の含有量が１５０質量部以下の場合には、樹脂被覆層の密着性が充分確保されて耐摩耗性を維持することができる。樹脂被覆層の標準偏差σを２５Ｎ／ｍｍ²未満にするためには、原料炭素粒子として、粒径ｄｎ１が２５ｎｍ以上２０５ｎｍ以下であり、形状係数ＳＦ１が１００超１２２未満であり、かつ、比（ｓ１／ｄｎ１）を０．１超０．３未満である炭素粒子を用いる。

本発明の樹脂被覆層に用いる結着樹脂（被覆樹脂）として、一般に現像剤担持体の導電性樹脂被覆層に使用されている公知の樹脂が使用可能である。例えば、以下の樹脂を挙げることができる。
・フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、スチレン樹脂、ビニル樹脂、セルロース樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂。

これらの樹脂は、有機溶剤に対して比較的溶解性が高く、黒鉛化カーボンや黒鉛化粒子、及び他の添加剤の分散性にも優れており、さらに薄層化も容易である。また、これらの樹脂は基体との密着性や耐摩耗性にも優れているばかりでなく、特に現像剤が負摩擦帯電性の場合、現像剤に対して適度な摩擦帯電を付与することができる。さらに、他の樹脂やプレポリマー、重合体と架橋反応させて変性することによって、耐摩耗性の更なる向上を図ることができ、耐溶剤性や柔軟性を改良することが可能である。また、十分な機械的強度を有するものであれば、熱可塑性樹脂でも、熱硬化性樹脂でも十分使用可能である。

本発明において、現像剤担持体上に形成される樹脂被覆層は、チャージアップによる現像剤の現像剤担持体上への固着や、現像剤のチャージアップに伴って生じる現像剤担持体の表面から現像剤への摩擦帯電付与不良を防ぐためには、導電性であることが望ましい。

また、樹脂被覆層の体積抵抗値としては、好ましくは１０⁴Ω・ｃｍ以下、より好ましくは１０³Ω・ｃｍ乃至１０^-3Ω・ｃｍである。現像剤担持体表面の導電性被覆層の体積抵抗値が１０⁴Ω・ｃｍを超えると、現像剤への摩擦帯電付与不良が発生しやすく、その結果、いわゆるブロッチが発生しやすい。

本発明の樹脂被覆層中に炭素粒子以外に、さらに、下記に挙げる導電性微粒子を含有させても良い。この導電性微粒子は、樹脂被覆層形成に用いる塗料の粘度調整、樹脂被覆層の導電性のコントロールをつかさどる。導電性微粒子の粒径は細かい方が望ましく、粒径１μｍ以下であることが好ましい。この際に使用される導電性物質としては、以下のものが挙げられる。
・アルミニウム、銅、ニッケル、銀の如き金属粉体、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズの如き金属酸化物；
・カーボンファイバー、カーボンブラック、グラファイトの如き炭素物。

本発明においては、これらのうち一次粒径が１μｍ以下と細かいカーボンブラックを好適に用いうる。とりわけ導電性のアモルファスカーボンは、特に電気伝導性に優れ、高分子材料に充填して導電性を付与し、その添加量をコントロールするだけで、ある程度任意の導電度を得ることができるために好ましい。

本発明の樹脂被覆層中に、表面に凹凸を形成するための球状粒子を併用することも可能であり、このような球状粒子を形成する材料として、以下のものが挙げられる。
・ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチルアクリレート、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンの如きビニル系重合体や共重合体；
・ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂；
・アルミナ、酸化亜鉛、シリコーン、酸化チタン、酸化錫の如き酸化物；
・イミダゾール化合物のような有機化合物。

なお、イミダゾール化合物を用いた場合は、トナーに摩擦帯電電荷を付与する役割も果たす。

この球状粒子の個数平均粒径は、０．３μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以上１３．０μｍ以下であることがさらに好ましい。すなわち、球状粒子の粒径が０．３μｍ以上では樹脂被覆層に均一な凹凸を形成することが可能であり、必要な表面粗さを形成しようとする際には、配合量を過大にする必要がなく、樹脂被覆層が脆くならず、耐摩耗性を高く維持することができる。逆に球状粒子の粒径が３０μｍ以下では、粒子が樹脂被覆層表面から突出し過ぎず、担持する現像剤の量（現像剤層厚み）が適度に保たれ、現像剤に適切な摩擦帯電を付与することが可能となる。さらに、バイアス電圧を負荷した際に感光ドラムへのリークポイントになる心配がない。

本発明においては、現像剤担持体の摩擦帯電性を調整するために、樹脂被覆層中に、炭素粒子、カーボンブラック、球状粒子と共に荷電制御剤を含有させてもよい。

ここで使用できる荷電制御剤として、以下のものが挙げられる。
・ニグロシン及び脂肪酸金属塩による変性物；
・トリブチルベンジルアンモニウム１−ヒドロキシ−４−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートの如き四級アンモニウム塩；
・これらの類似体であるホスホニウム塩の如きオニウム塩；
・これらのレーキ顔料（レーキ化剤としては、燐タングステン酸、燐モリブデン酸、燐タングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物）；
・高級脂肪酸の金属塩；グアニジン類；イミダゾール化合物。

これらの荷電制御剤の中でも、特に球形化度の高い負摩擦帯電性トナーを用いる場合は、荷電制御剤として鉄粉に対して正摩擦帯電性である第４級アンモニウム塩化合物を樹脂被覆層中に含有させることが、トナーへの摩擦帯電付与性を向上させる点で好ましい。

このとき、前記樹脂被覆層は、樹脂構造中にアミノ基、＝ＮＨ基、又はＮＨ−結合の少なくともいずれかを有することがさらに好ましい。

現像剤担持体上に上記の第４級アンモニウム塩化合物と特定の被覆樹脂を組み合わせた樹脂被覆層を設けたものを用いることで、球形化度の高い負摩擦帯電性トナーの過剰摩擦帯電を防ぐことが可能となる。また、負摩擦帯電性トナーへの適正な摩擦帯電することができる。これにより、現像剤担持体上でのトナーのチャージアップを防ぎ、樹脂被覆層表面にトナー融着が発生しにくくトナーの高い摩擦帯電安定性を保持でき、その結果、長期安定性を有する高精細画像を提供することが可能となる。

本発明において好適に使用される、上記した機能を有する第４級アンモニウム塩化合物としては、鉄粉に対して正摩擦帯電性を有するものであればいずれのものでもよく、下記一般式（１）で表される化合物が挙げられる。

〔式中、Ｒ¹乃至Ｒ⁴は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルアルキル基を表し、Ｘ^-は酸の陰イオンを表す。〕

一般式（１）においてＸ^-で表されている酸の陰イオンとしては、有機硫酸イオン、有機スルホン酸イオン、有機リン酸イオン、モリブデン酸イオン、タングステン酸イオン、モリブデン原子或いはタングステン原子を含むヘテロポリ酸イオンが好ましい。

本発明に好適に用いられる、それ自身が鉄粉に対して正摩擦帯電性である第４級アンモニウム塩化合物として、下記表１乃至表３に記載するものが挙げられる。

これら４級アンモニウム塩との組合せで構造中にアミノ基、＝ＮＨ又はＮＨ−の少なくとも１つを含む好ましい樹脂として、以下のものが挙げられる。その製造工程において触媒として含窒素化合物を用いて製造されたフェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドを硬化剤として用いたエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、これらの樹脂を一部に含んだ共重合体。これら被覆樹脂との混合物の成膜時に第４級アンモニウム塩化合物が被覆樹脂の構造中に容易に取り込まれる。

現像剤担持体表面、すなわち樹脂被覆層表面の粗さは、その現像方式によって異なるが、一般的には、ＪＩＳＢ０６０１−２００１に規定の算術平均粗さ（Ｒａ）で０．１５μｍ乃至３．００μｍにあることが好ましい。同様に樹脂被覆層の膜厚に関しても、現像方式によって好適な膜厚は異なるものの、一般的には５．０μｍ乃至５０．０μｍにあることが好ましい。

図３に示されるような、磁性トナーを用い、現像剤層厚規制部材として現像剤担持体５１０と間隙をもって配置された磁性ブレード５０２を有するような現像装置では、Ｒａが０．１５μｍ乃至２．５０μｍ程度であることが望ましい。０．１５μｍ以上の場合には、現像剤が十分に搬送されることで、現像剤不足による画像濃度薄や、現像剤コート不均一化に伴う画像不良の発生がない。また、Ｒａが２．５０μｍ以下の場合には、トナーの摩擦帯電が均一となり、スジむらや、反転カブリ、摩擦帯電不足による画像濃度薄の発生が抑制される。

図４や図５に示されるような、弾性部材５１６（８１１）が現像剤担持体５１０（８０８）に圧接して用いられる現像装置の場合には、樹脂被覆層の表面粗さＲａが、０．３０μｍ乃至３．５０μｍにあることが好ましい。０．３０μｍ以上の場合には、現像剤が十分に搬送されることで、現像剤不足による画像濃度薄や、現像剤コート不均一化に伴う画像不良が発生しにくく、現像剤担持体へのトナー融着も発生しにくい。また、３．５０μｍ以下の場合には、トナーの摩擦帯電が均一に維持でき、スジむらや、反転カブリ、摩擦帯電不足による画像濃度薄が発生しにくくなる。

基体上へ樹脂被覆層の形成は、各成分を溶剤中に分散混合して塗料化して、又は粉体の塗料を用いて、前記基体上に塗工することにより可能である。各成分の分散混合には、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パールミルの如きビーズを利用した公知の分散装置や、衝突型微粒化法や薄膜旋回法を利用した公知のメディアレス分散装置が利用可能である。また塗工方法としては、ディッピング法、スプレー法、ロールコート法、静電塗布法の如き公知の方法が適用可能である。

すなわち、樹脂被覆層の形成は、少なくとも結着樹脂と炭素粒子を含有する樹脂組成物を分散させる工程と、分散された樹脂組成物を基体表面に塗工する工程からなる。

次に、本発明の現像装置について説明する。

図３は、磁性一成分現像剤を使用する本発明の現像装置における実施形態の一例の構成を示す模式図である。現像剤を収容するための容器（現像容器５０３）には、該容器に貯蔵された現像剤（不図示）を担持搬送するための現像剤担持体５１０が備えられ、現像剤層厚規制部材（磁性ブレード）５０２が現像剤担持体５１０上の現像剤層を調節するために設けられている。磁性ブレードが現像剤層を現像剤担持体５１０上に形成する。形成された現像剤層を担持した現像剤担持体５１０は矢印Ａ方向に回転して現像剤を静電潜像担持体５０１と対向する現像領域Ｄへと搬送する。この現像領域Ｄにおいて、静電潜像担持体５０１の静電潜像を現像剤により現像し、トナー像を形成する。このような現像装置において、本発明の現像剤担持体が現像剤担持体５１０として用いられていることが特徴である。

静電潜像担持体５０１は、公知のプロセスにより形成することができる。静電潜像を担持する静電潜像担持体（感光ドラム）５０１は、矢印Ｂ方向に回転する。現像剤担持体５１０は、現像容器５０３に収容された磁性トナー粒子を有する磁性一成分現像剤を担持して、矢印Ａ方向に回転することによって、現像剤担持体５１０と感光ドラム５０１とが対向している現像領域Ｄに現像剤を搬送する。現像剤担持体５１０においては、磁性一成分現像剤を現像剤担持体５１０上に磁気的に吸引しかつ保持するため、現像スリーブ５０８内に磁石（マグネットローラ）５０９が配置されている。なお、現像スリーブ５０８は、基体５０６である金属円筒管上に導電性樹脂被覆層５０７及び導電性樹脂被覆層５０７上に表層（不図示）が被覆形成されている。

現像容器５０３内へ、現像剤補給容器（不図示）から現像剤供給部材５１２を経由して磁性一成分現像剤が送り込まれてくる。現像容器５０３は、第一室５１４と第二室５１５に分割されており、第一室５１４に送り込まれた磁性一成分現像剤は攪拌搬送部材５０５により現像容器５０３及び仕切り部材５０４により形成される隙間を通過して第二室５１５に送られる。磁性一成分現像剤はマグネットローラ５０９による磁力の作用により現像剤担持体５１０上に担持される。第二室５１５中には現像剤が滞留するのを防止するための攪拌部材５１１が設けられている。

磁性一成分現像剤は、磁性トナー粒子相互間及び現像剤担持体の表層との摩擦により、感光ドラム５０１上の静電潜像を現像することが可能な摩擦帯電電荷を得る。現像領域Ｄに搬送される現像剤の層厚を規制するために、現像剤層厚規制部材としての強磁性金属製の磁性ブレード（ドクターブレード）５０２が装着されている。磁性ブレード５０２は、通常、現像剤担持体５１０の表面から５０μｍ以上５００μｍ以下の間隙を有して現像剤担持体５１０に対向するように現像容器５０３に装着される。マグネットローラ５０９の磁極Ｎ１からの磁力線が磁性ブレード５０２に集中することにより、現像剤担持体５１０上に磁性一成分現像剤の薄層が形成される。なお、本発明においては、この磁性ブレード５０２に替えて非磁性の現像剤層厚規制部材を使用することもできる。

現像剤担持体５１０上に形成される磁性一成分現像剤の薄層の厚みは、現像領域Ｄにおける現像剤担持体５１０と感光ドラム５０１との間の最小間隙よりもさらに薄いものであることが好ましい。

本発明の現像剤担持体は、以上の様な磁性一成分現像剤の薄層により静電潜像を現像する方式の現像装置、すなわち非接触型現像装置に組み込むことが有効である。しかし、非磁性一成分現像剤を用いた非接触型現像装置や非磁性一成分接触型現像装置及び、二成分現像装置も本発明の現像剤担持体を使用することができる。

また、現像剤担持体５１０に担持された磁性トナーを有する磁性一成分現像剤を飛翔させるため、現像剤担持体５１０にはバイアス手段としての現像バイアス電源５１３により現像バイアス電圧が印加される。この現像バイアス電圧として直流電圧を使用するときは、静電潜像の画像部（現像剤が付着して可視化される領域）の電位と背景部の電位との間の値の電圧を現像剤担持体５１０に印加するのが好ましい。

現像された画像の濃度を高め、かつ階調性を向上させるためには、現像剤担持体５１０に交番バイアス電圧を印加し、現像領域Ｄに向きが交互に反転する振動電界を形成してもよい。この場合には、上記した現像画像部の電位と背景部の電位との中間の値を有する直流電圧成分を重畳した交番バイアス電圧を現像剤担持体５１０に印加するのが好ましい。

この時、高電位部と低電位部を有する静電潜像の高電位部にトナーを付着させて可視化する、いわゆる正規現像の場合には、静電潜像の極性と逆極性に摩擦帯電する磁性一成分現像剤を使用する。高電位部と低電位部を有する静電潜像の低電位部にトナーを付着させて可視化する、いわゆる反転現像の場合には、静電潜像の極性と同極性に摩擦帯電する磁性一成分現像剤を使用する。この場合、高電位、低電位というのは、絶対値による表現である。これらいずれの場合にも、磁性一成分現像剤（磁性トナー粒子）は少なくとも現像剤担持体５１０の表層との摩擦により帯電する。

図３には、現像剤担持体５１０上の磁性一成分現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材として、現像剤担持体５１０から離間されて配置された磁性ブレード５０２を用いた例を示した。図４は、磁性一成分現像剤を使用する本発明の現像装置の実施形態の他の例の構成を示す模式図である。図４に示したように、本発明の現像装置は、ウレタンゴム、シリコーンゴムのようなゴム弾性を有する材料、あるいはリン青銅、ステンレス鋼のような金属弾性を有する材料の弾性板からなる弾性ブレード５１６を使用する実施形態としてもよい。この弾性ブレード５１６は、現像剤担持体５１０に対して、磁性一成分現像剤を介して接触あるいは圧接させても良い。本発明においては、特に、この形態を有する系においても、耐摩耗性及び摩擦帯電付与能の面で格段の効果を得ることができる。このような現像剤層厚規制部材を接触又は圧接させるタイプの現像装置では、現像剤層はさらに強い規制を受けながら現像剤担持体５１０上に薄い層を形成する。このため、現像剤担持体５１０上に、磁性ブレード５０２を使用した図３に示した実施形態の場合よりもさらに薄い現像剤層となるため、現像剤担持体５１０の表層への負荷が大きくなり、表層が摩耗し易くなる。本発明では、このような系においても表層の摩耗を軽減することができ、高耐久化を達成することができる。なお、現像剤担持体５１０に対する弾性ブレード５１６の当接圧力は、線圧０．０４９Ｎ／ｃｍ以上０．４９Ｎ／ｃｍ以下であることが、磁性一成分現像剤の規制を安定化させ、磁性現像剤層の厚みを好適に規制できる点で好ましい。弾性ブレード５１６の当接圧力を線圧０．０４９Ｎ／ｃｍ以上とすると、磁性一成分現像剤の規制が充分となり、カブリや磁性一成分現像剤もれを防止することができる。また、線圧０．４９Ｎ／ｃｍ以下とすると、磁性一成分現像剤の摺擦力が適度な大きさとなり、磁性一成分現像剤の劣化や現像剤担持体及び現像剤層厚規制部材への融着を防止することができる。

図５は、非磁性一成分現像剤を使用する本発明の現像装置の実施形態の一例の構成を示す模式図である。図５に示した実施形態において、公知のプロセスにより形成された静電潜像を担持する静電潜像担持体（感光ドラム）８０１は、矢印Ｂ方向に回転される。現像剤担持体としての現像スリーブ８０８は、基体（金属製円筒管）８０６とその表面に形成される導電性樹脂被覆層８０７と、導電性樹脂被覆層上に形成された表層（不図示）から構成されている。非磁性一成分現像剤を用いているので基体８０６の内部には磁石は内設されていない。基体８０６として金属製円筒管の替わりに円柱状部材を用いることもできる。

現像容器８０３内には非磁性一成分現像剤８０４を撹拌搬送するための撹拌搬送部材８１０が設けられている。

現像スリーブ８０８に現像剤８０４を供給し、かつ現像後の現像スリーブ８０８の表面に残存する現像剤８０４を剥ぎ取るための現像剤供給・剥ぎ取り部材８１３が現像スリーブ８０８に当接している。現像剤供給・剥ぎ取り部材（現像剤供給・剥ぎ取りローラ）８１３が現像スリーブ８０８と同じ方向に回転することにより、供給・剥ぎ取りローラ８１３の表面は、現像スリーブ８０８の表面とカウンター方向に移動する。これにより、現像容器８０３内で非磁性一成分現像剤８０４は、現像剤スリーブ８０８に供給される。現像スリーブ８０８は、供給された非磁性一成分現像剤を担持して、矢印Ａ方向に回転することにより、現像スリーブ８０８と感光ドラム８０１とが対向した現像部Ｄに非磁性一成分現像剤を搬送する。現像スリーブ８０８に担持されている非磁性一成分現像剤は、現像スリーブ８０８の表面に対して現像剤層を介して圧接する現像剤層厚規制部材８１１によりその厚みが規定される。非磁性一成分現像剤８０４は現像スリーブ８０８との摩擦により、感光ドラム８０１上の静電潜像を現像するのに十分な摩擦帯電をする。なお、煩雑を避けるため、非接触型現像装置を例にとって、以下、説明を行う。

現像スリーブ８０８には、これに担持された非磁性一成分現像剤を飛翔させるために、電源８０９より現像バイアス電圧が印加される。この現像バイアス電圧として直流電圧を使用するときは、静電潜像の画像部（非磁性現像剤８０４が付着して可視化される領域）の電位と背景部の電位との間の値の電圧が現像スリーブ８０８に印加されることが好ましい。現像画像の濃度を高めたり、階調性を向上させたりするために、現像スリーブ８０８に交番バイアス電圧を印加して、現像部に向きが交互に反転する振動電界を形成してもよい。この場合、上記画像部の電位と背景部の電位間の値を有する直流電圧成分が重畳された交番バイアス電圧を現像スリーブ８０８に印加することが好ましい。

高電位部と低電位部を有する静電潜像の高電位部にトナーを付着させて可視化するいわゆる正規現像では、静電潜像の極性と逆極性に摩擦帯電する非磁性一成分現像剤を使用する。静電潜像の低電位部にトナーを付着させて可視化するいわゆる反転現像では、静電潜像の極性と同極性に摩擦帯電する非磁性一成分現像剤を使用する。高電位と低電位というのは、絶対値による表現である。いずれにしても、非磁性一成分現像剤８０４は現像スリーブ８０８との摩擦により静電潜像を現像するための極性で摩擦帯電する。

現像剤供給・剥ぎ取り部材８１３としては、樹脂、ゴム、スポンジのような弾性ローラ部材が好ましい。現像剤供給・剥ぎ取り部材８１３として、弾性ローラに代えてベルト部材又はブラシ部材を用いることもできる。現像剤供給・剥ぎ取り部材として弾性ローラからなる現像剤供給・剥ぎ取りローラ８１３を用いる場合には、現像剤供給・剥ぎ取りローラ８１３の回転方向は現像スリーブに対して適宜同方向若しくはカウンター方向を選択することができる。通常、カウンター方向に回転することが、剥ぎ取り性及び供給性の点でより好ましい。

現像スリーブ８０８に対する現像剤供給・剥ぎ取り部材８１３の侵入量は、０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることが、現像剤の供給及び剥ぎ取り性の点で好ましい。現像剤供給・剥ぎ取り部材８１３の侵入量を０．５ｍｍ以上とすると、剥ぎ取り性が向上し、ゴーストの発生を抑えることができる。侵入量を２．５ｍｍ以下とすると、トナーのダメージがなく、トナー劣化や融着やカブリを抑えることができる。

図５に示した現像装置では、ウレタンゴム、シリコーンゴムのようなゴム弾性を有する材料、あるいはリン青銅、ステンレス銅のような金属弾性を有する材料の弾性ブレード８１１を使用している。この弾性ブレード８１１は、現像スリーブ８０８の回転方向と逆の姿勢で現像スリーブ８０８に圧接されている。

この弾性ブレード８１１としては、特に安定した規制力とトナーへの安定した（負）摩擦帯電付与性のために、安定した加圧力の得られるリン青銅板表面にポリアミドエラストマー（ＰＡＥ）を貼り付けた構造のものを用いることが好ましい。ポリアミドエラストマー（ＰＡＥ）としては、ポリアミドとポリエーテルの共重合体が挙げられる。

現像スリーブ８０８に対する現像剤層厚規制部材８１１の当接圧は、本例においても磁性一成分現像剤を使用する図４に示したものと同様に、線圧０．０４９Ｎ／ｃｍ以上０．４９Ｎ／ｃｍ以下であることが好ましい。このような当接圧とすると、現像剤の規制を安定化させ、現像剤層厚を好適にさせることができる点で好ましい。現像剤層厚規制部材８１１の当接圧力を線圧０．０４９Ｎ／ｃｍ以上とすると、現像剤の規制が適切なものとなり、カブリや非磁性一成分現像剤のもれを防止することができる。また、線圧０．４９Ｎ／ｃｍ以下とすると、非磁性一成分現像剤へのダメージを軽減し、非磁性一成分現像剤の劣化やスリーブ及びブレードへの融着を防止することができる。

図６は、二成分現像剤を使用する本発明の現像装置の実施形態の一例の構成を示す模式図である。１は像担持体としての感光ドラムである。この感光ドラム１は、アルミニウム製シリンダ（導電性ドラム基体）の表面に、光の干渉を抑え上層の接着性を向上させる下引き層と、光電荷発生層と、電荷輪送層の３層から構成されている。

２は感光ドラム１の周面を一様に帯電処理する帯電装置であり、本例では磁気ブラシ型帯電装置である。マグネットローラ２ａの有する磁力によって、帯電装置としての搬送スリーブ２の表面に磁性粒子２ｂよりなる磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを感光ドラム１の表面に接触させ、感光ドラム１を帯電する。なお、搬送スリーブ２には、バイアス印加手段Ｓ１により帯電バイアスが印加されている。３は帯電処理された感光ドラム１の面に静電潜像を形成する情報書き込み手段としての露光装置であり、本例はレーザビームスキャナである。不図示の画像読み取り装置の如きホスト装置からプリンタ側に送られた画像信号に対応して変調されたレーザー光Ｌを出力して感光ドラム１の一様帯電処理面を、露光位置においてレーザー走査露光をする。このレーザー走査露光により、感光ドラム１面のレーザー光Ｌで照射されたところの電位が低下することで、感光ドラム１面には走査露光した画像情報に対応した静電潜像が順次に形成されていく。

現像装置（現像器）４は感光ドラム１上の静電潜像に現像剤を供給し静電潜像を可視化する現像手段としての現像装置（現像器）であり、本例は二成分磁気ブラシ現像方式の反転現像装置である。

４ａは現像容器である。４ｂは現像剤担持体としての現像スリーブである。現像スリーブ４ｂは、基体と、前記基体上に導電性樹脂被覆層と、前記導電性樹脂被覆層上に表層を有する。基体は、通常、アルミニウム及びその合金、ステンレス鋼の如き金属の円筒体からなっているが、金属は円筒体への成型加工が容易であればよく、特に限定されない。この現像スリーブ４ｂはその外周面の一部を外部に露呈させて現像容器４ａ内に回転可能に配設してある。４ｃは非回転に固定して現像スリーブ４ｂ内に挿設したマグネットローラである。また、４ｄは現像剤コーティングブレード、４ｅは現像容器４ａに収容した二成分現像剤、４ｆは現像容器４ａ内の底部側に配設した現像剤攪拌部材、４ｇはトナーホッパーであり、補給用トナーを収容させてある。

現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅはトナーと磁性キャリアの混合物であり、現像剤攪拌材４ｆにより攪拌される。トナーは基本的には、現像剤攪拌材４ｆの攪拌によって、磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。また、現像スリーブ４ｂの近傍に存在するトナーは現像スリーブ４ｂとの摺擦によっても摩擦帯電される。現像スリーブ４ｂの表面には前記したような導電性樹脂被覆層と、表層が形成されており、本実施例においては、トナーは負極性に摩擦帯電される。

現像スリーブ４ｂは感光ドラム１との最近接距離（Ｓ−Ｄギャップと称する）を３５０μｍに保たせて感光ドラム１に近接させて対向配設してある。

Ｓ−Ｄギャップは１００μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。Ｓ−Ｄギャップをこの範囲とすると、キャリアの付着を防止し、ドット再現性を向上することができる。また、Ｓ−Ｄギャップを１００μｍ以上とすると現像剤の供給が充分に確保され画像濃度を高く保つことができる。またＳ−Ｄギャップを１０００μｍ以下とすると磁極からの磁力線が広がりすぎることがなく磁気ブラシの磁力線の密度を高く保つことができる。これにより、ドット再現性の悪化を防ぎキャリアの拘束力を高く保ちキャリア付着を防ぐことができる。感光ドラム１と現像スリーブ４ｂとの対向部が現像部である。現像スリーブ４ｂは現像部において感光ドラム１の進行方向とは逆方向に回転駆動される。この現像スリーブ４ｂの外周面に前記スリーブ内のマグネットローラ４ｃの磁力により現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅの一部が磁気ブラシ層として吸着保持され、前記スリーブの回転に伴い回転搬送される。そして、現像剤コーティングブレード４ｄにより所定の薄層に整層され、現像部において感光ドラム１の面に対して接触して感光ドラム面を適度に摺擦する。

現像スリーブ４ｂには電源Ｓ２から所定の現像バイアスが印加される。本例において、現像スリーブ４ｂに対する現像バイアス電圧は直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。振動電圧のピーク間の電圧は３００Ｖ乃至３０００Ｖが好ましく、周波数は５００Ｈｚ以上１００００Ｈｚ以下、好ましくは１０００Ｈｚ以上７０００Ｈｚ以下であり、それぞれプロセスにより適宜選択して用いることができる。この場合、波形としては三角波、矩形波、正弦波、あるいはＤｕｔｙ比を変えた波形、断続的な交番重畳電界種々選択して用いることができる。回転する現像スリーブ４ｂにより現像部に搬送された現像剤中のトナー分が現像バイアスによる電界によって感光ドラム１面に静電潜像に対応して選択的に付着することで静電潜像がトナー画像として現像される。本例の場合は感光ドラム１面の露光明部にトナーが付着して静電潜像が反転現像される。

現像部を通過した現像スリーブ４ｂ上の現像剤薄層は引き続く現像スリーブ４ｂの回転に伴い現像容器４ａ内の現像剤溜り部に戻される。現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅのトナー濃度を所定の略一定範囲内に維持させるために、トナー濃度がトナー濃度検知センサーによって検知され、その検知情報に応じてトナーが現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅに補給される。具体的には、現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅのトナー濃度は不図示のコイルのインダクタンスを利用して現像剤の透磁率の変化を測定するトナー濃度検知センサーによって検知される。その検知情報に応じてトナーホッパー４ｇが駆動制御されて、トナーホッパー４ｇ内のトナーが現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅに補給される。二成分現像剤４ｅに補給されたトナーは攪拌部材４ｆにより攪拌される。

図３乃至図６は、本発明の現像剤担持体を用いた、本発明の現像装置の実施形態の例を模式的に例示したものである。実施形態としては、前記した現像剤層厚規制部材以外にも、現像容器５０３の形状、攪拌搬送部材５０５、５１１の有無、磁極の配置、現像剤供給部材５１２の形状、補給容器の有無がある。

次に、本発明の現像装置に好適に用いられる現像剤について説明する。

本発明に使用する現像剤は、現像剤用結着樹脂に着色剤、荷電制御剤、離型剤、無機微粒子を配合したもので、形式として、磁性材料を必須成分とする磁性一成分現像剤と磁性材料を含まない非磁性一成分現像剤がある。形式は現像装置に適応して適宜選択される。

また、本発明で使用する現像剤は、いずれの形式であっても、重量平均粒径が４μｍ乃至１１μｍの範囲にあることが好ましい。このようなものを使用すれば、現像剤の帯電量、画質及び画像濃度がバランスのとれたものとなる。

現像剤用の結着樹脂としては、一般に公知の樹脂が使用可能であり、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂が挙げられる。この中でもビニル系樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。

現像剤には帯電特性を向上させる目的で、荷電制御剤をトナー粒子に包含させる（内添）、又はトナー粒子と混合して用いる（外添）ことができる。これは、荷電制御剤によって、現像システムに応じた最適の荷電量コントロールが可能となるためである。

正の荷電制御剤としては、以下のものが挙げられる。ニグロシン、トリアミノトリフェニルメタン系染料及び脂肪酸金属塩による変性物；トリブチルベンジルアンモニウム１−ヒドロキシ−４−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートの如き四級アンモニウム塩。これらを単独であるいは２種類以上組み合わせて用いることができる。

また、負の荷電制御剤としては、有機金属化合物、キレート化合物が有効である。その例としては、アルミニウムアセチルアセトナート、鉄（ＩＩ）アセチルアセトナート、３，５−ジターシャリーブチルサリチル酸クロムがある。特にアセチルアセトン金属錯体、モノアゾ金属錯体、ナフトエ酸あるいはサリチル酸系の金属錯体又は塩が好ましい。

現像剤が、磁性現像剤である場合、磁性材料を配合する。

磁性材料の例としては、以下のものが挙げられる。
・マグネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き酸化鉄系金属酸化物；
・Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのような磁性金属、これらの金属とＡｌ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｂｅ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖのような金属との合金、及びこれらの混合物。

この際は、これら磁性材料を、着色剤としての役目を兼用させても構わない。

現像剤に配合する着色剤として、従来からこの分野で使用している顔料、染料を使用することが可能であり、適宜選択して使用すればよい。

現像剤には離型剤を配合することが好ましい。以下のものが挙げられる。
・低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス；
・カルナウバワックス、フィッシャートロプシュワックス、サゾールワックス、モンタンワックスの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス類。

さらに、現像剤には、環境安定性、帯電安定性、現像性、流動性、保存性向上及びクリーニング性向上のために、シリカ、酸化チタン、アルミナの如き無機微粉体を外添すること、すなわち現像剤表面近傍に存在させていることが好ましい。中でも、シリカ微粉体が好ましい。

無機微粉体以外の外添剤をさらに加えて用いても良い。無機粉体以外の外添剤として、ポリテトラフルオロエチレン、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデンのような滑剤（中では、ポリフッ化ビニリデン）、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、ケイ酸ストロンチウムの如き研磨剤が挙げられる。

現像剤を作成するには、まず、結着樹脂、着色剤としての顔料又は染料、離型剤、必要に応じて磁性材料や荷電制御剤、その他の添加剤をヘンシェルミキサー、ボールミキサーの如き混合機により充分に混合する。次いで、これを加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融して樹脂類を互いに相溶せしめた中に離型剤、顔料、染料、磁性体を分散又は溶解せしめる。この溶融物を、冷却固化した後、粉砕及び分級を行ってトナー粒子を得る。さらに、必要に応じて所望の添加剤を加え、ヘンシェルミキサーの如き混合機により充分に混合して、現像剤とすることもできる。

このような現像剤は、種々の方法で、球形化処理、表面平滑化処理を施して用いると、転写性が良好となり好ましい。そのような方法としては、以下の方法が挙げられる。
・攪拌羽根又はブレード、及びライナー又はケーシングを有する装置で、現像剤をブレードとライナーの間の微小間隙を通過させる際に、機械的な力により表面を平滑化したり現像剤を球形化したりする方法；
・温水中にトナーを懸濁させ球形化する方法；
・熱気流中にトナーを曝し、球形化する方法。

また、球状の現像剤を直接作る方法としては、水中に現像剤結着樹脂となる単量体を主成分とする混合物を懸濁させ、重合してトナーとする方法がある。一般には、重合性単量体、着色剤、重合開始剤、さらに必要に応じて架橋剤、磁性材料、荷電制御剤、離形剤、その他の添加剤を均一に溶解又は分散せしめて単量体組成物とする。その後、この単量体組成物を分散安定剤含有の連続層、水相中に適当な攪拌機を用いて適度な粒滴に分散し、さらに重合反応を行わせ、所望の粒子径を有する現像剤を得る方法である。

トナー粒子表面に外添される外添剤としては、公知の外添剤を用いることができる。そのうちの一つが無機微粒子であり、少なくとも、酸化チタン、酸化アルミナ、シリカのうちいずれか一種類以上を用いることが好ましい。無機微粒子の粒径は個数分布基準のピーク値で８０ｎｍ乃至２００ｎｍ以下であることが、キャリアとのトナー離れを良化するためのスペーサー粒子として機能させる上で好ましい。また、前記外添剤には、平均粒径が個数分布基準のピーク値で５０ｎｍ以下の微粒子を併用して用いることが、トナーの帯電性及び流動性を向上させる上で好ましい。さらには、上記無機微粒子に疎水化処理を行ったものがよい。疎水化処理を行う場合には、各種チタンカップリング剤、シランカップリング剤の如きカップリング剤やシリコーンオイルを用いることが好ましい。

疎水化処理を行うための表面処理剤の例としては、チタンカップリング剤として、以下のものが挙げられる。
・テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス（ジオクチルパイロフォスフェート）オキシアセテートチタネート。

さらに、シランカップリング剤としては、以下のものが挙げられる。
・γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ｏ−メチルフェニルトリメトキシシラン、ｐ−メチルフェニルトリメトキシシラン。

脂肪酸及びその金属塩としては、以下のものが挙げられる。
・ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ドデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンタデシル酸、ステアリン酸、ヘプタデシル酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸の如き長鎖脂肪酸；
・その金属塩としては亜鉛、鉄、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、リチウムの如き金属との塩。

さらに、シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイルの如き表面処理剤を挙げることができる。

これらの表面処理剤は、無機微粒子に対して１質量％乃至１０質量％を添加し被覆することが良く、好ましくは、３質量％乃至７質量％である。また、これらの材料を組み合わせて使用することもできる。

この無機微粒子の添加量は、トナー中に０．１質量％乃至５．０質量％、好ましくは０．５質量％乃至４．０質量％である。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。

二成分現像剤である場合、キャリアは個数平均粒径（Ｄｖ）が１５．０μｍ乃至７０．０μｍであることが好ましい。上記範囲内に制御することによって、磁性キャリアの形状を略球形かつ均一な大きさに制御することができるため、良好な帯電付与性能を維持できる。個数平均粒径（Ｄｖ）が、２０．０μｍ乃至５０．０μｍであることが高画質化と耐久安定性の面で優れるので、より好ましい。

本発明におけるキャリアは、真比重が３．０ｇ／ｃｍ³乃至５．０ｇ／ｃｍ³であるものが好ましく、より好ましくは、３．２ｇ／ｃｍ³乃至４．０ｇ／ｃｍ³である。真比重がこの範囲にあると、キャリアとトナーとの撹拌混合においてトナーへの負荷が少なく、キャリアへのトナースペントが抑制され、トナー離れを長期間良好に維持することができ、また感光ドラムへのキャリア付着が抑制されるので好ましい。

本発明においては、磁性キャリアは、少なくともその表面に樹脂成分を有するものが用いられる。このような磁性キャリアとしては、鉄、銅、ニッケル、コバルトの如き磁性金属、マグネタイト、フェライトの如き磁性酸化物の芯材に樹脂被覆層を有したもの、又は上述したような磁性微粒子を樹脂中に分散した磁性微粒子分散型キャリアが使用可能である。

特に本発明においては、所望の円形度を得るために、磁性微粒子を結着樹脂中に分散させたキャリアコアを用いた磁性微粒子分散型樹脂キャリアを用いることが好ましい。中でも、重合工程を経て直接製造されたキャリアコアを用いた、磁性微粒子分散型樹脂キャリアを使用することが平均円形度を上げ、円形度分布を狭くする上でも好ましい。用いる磁性微粒子の粒径は、個数分布基準でピーク値が８０ｎｍ乃至８００ｎｍ程度のものが磁性微粒子の脱離防止、キャリア強度を高めるため、さらにキャリア形状を概球形とするため、形状のばらつきを抑えるために好ましい。

磁性微粒子分散型樹脂キャリアに用いる磁性微粒子の量としては、前記キャリアに対して７０質量％乃至９５質量％（より好ましくは、８０質量％乃至９２質量％）含有することがキャリアの真比重を小さくし、機械的強度を十分に確保する上で好ましい。また、円形度の低い不定形のキャリアの存在量を抑えるためにも好ましい。さらに、キャリアの磁気特性を変えるために、磁性微粒子分散型コア粒子中には磁性微粒子に加えて非磁性無機化合物を配合してもよい。非磁性無機化合物の粒径は、個数分布基準でピーク値が１００ｎｍ乃至１０００ｎｍ程度のものが、キャリアの比抵抗をコントロールしやすいという点で好ましい。

非磁性無機化合物を磁性体と併用する場合、磁性微粒子及び非磁性無機化合物の総量に対して、磁性微粒子は５０質量％以上含まれていることが、樹脂キャリアの磁化の強さを調整してキャリア付着を防止する上で好ましい。

磁性微粒子分散型樹脂キャリアにおいては、磁性微粒子がマグネタイト微粒子であるか、又は、鉄元素及びマグネシウム元素を少なくとも含む磁性フェライト微粒子であることが好ましい。また、非磁性無機化合物はヘマタイト（α−Ｆｅ₂Ｏ₃）の微粒子であることが、キャリアの磁気特性、真比重を調整する上で、より好ましい。

キャリアコアを形成する結着樹脂としては、ポリマー鎖中にメチレンユニットを有するビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂及びポリエーテル樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、混合して使用しても良い。

前記ビニル樹脂を形成するためのビニル系モノマーとして、以下のものが挙げられる。
・スチレン；ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレン、ｍ−ニトロスチレン、ｏ−ニトロスチレン、ｐ−ニトロスチレンの如きスチレン誘導体；
・エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの如きオレフィン；
・ブタジエン、イソプレンの如き不飽和ジオレフィン；
・塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニルの如きハロゲン化ビニル；
・酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステル；
・メタクリル酸；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸−ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニルの如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル；
・アクリル酸；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸−ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸−２−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル；
・マレイン酸、マレイン酸ハーフエステル；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル；
・ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニルケトン；
・Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドンの如きＮ−ビニル化合物；
・ビニルナフタリン；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドの如きアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体；
・アクロレイン。

これらの中から一種又は二種以上使用して重合させたものが、前記ビニル樹脂として用いられる。

磁性微粒子分散型樹脂キャリアコアを製造する好ましい方法としては、結着樹脂のモノマーと磁性微粒子を混合し、前記モノマーを重合して磁性微粒子分散型キャリアコア粒子を得る方法である。このとき、重合に用いられるモノマーとしては、前述したビニル系モノマーの他に、以下のものが挙げられる。
・エポキシ樹脂を形成するためのビスフェノール類とエピクロルヒドリン；
・フェノール樹脂を形成するためのフェノール類とアルデヒド類；
・尿素樹脂を形成するための尿素とアルデヒド類；
・メラミンとアルデヒド類。

硬化系フェノール樹脂を用いた磁性微粒子分散型コア粒子の製造方法としては、水性媒体に磁性微粒子を入れ、この水性媒体中でフェノール類とアルデヒド類を塩基性触媒の存在下で重合して磁性微粒子分散型キャリアコア粒子を得る方法がある。

フェノール樹脂を生成するためのフェノール類としては、以下のものが挙げられる。
・フェノール自体、ｍ−クレゾール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ｏ−プロピルフェノール、レゾルシノール、ビスフェノールＡの如きアルキルフェノール類；
・ベンゼン核又はアルキル基の一部又は全部が塩素原子や臭素原子で置換されたハロゲン化フェノール類の如きフェノール性水酸基を有する化合物。
中でもフェノール（ヒドロキシベンゼン）が、より好ましい。

アルデヒド類としては、ホルマリン又はパラアルデヒドのいずれかの形態のホルムアルデヒド及びフルフラールが挙げられる。中でもホルムアルデヒドが特に好ましい。

アルデヒド類のフェノール類に対するモル比は、１．０乃至４．０が好ましく、１．２乃至３．０であることが、反応性最適化の観点から特に好ましい。

フェノール類とアルデヒド類とを縮重合させる際に使用する塩基性触媒としては、通常のレゾール型樹脂の製造に使用されているものが挙げられる。このような塩基性触媒としては、アンモニア水、ヘキサメチレンテトラミン及びジメチルアミン、ジエチルトリアミン、ポリエチレンイミンの如きアルキルアミンが挙げられる。これら塩基性触媒のフェノール類に対するモル比は、０．０２乃至０．３０とすることが好ましい。

本発明では、平均円形度が０．９３５以上、より好ましくは０．９５０以上の概球形のキャリアを得るために、また円形度のばらつきを小さくするための一つの手法として、重合開始時の溶存酸素量をコントロールすることが望ましい。特に、重合反応開始時の前記反応媒体中の溶存酸素量は５．０ｇ／ｍ³以下であることが好ましい。重合反応中に溶存酸素の脱気を目的として反応媒体中に導入する不活性ガスは工業的に見て、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスから選ばれる少なくとも１種類以上のものがよい。また、前記不活性ガスの導入量は、重合反応前には反応容器体積の５体積％／ｍｉｎ乃至１００体積％／ｍｉｎとすることが好ましい。重合反応中の反応媒体中へのガス導入量は１体積％／ｍｉｎ以上２０体積％／ｍｉｎ以下とし、重合反応前に比べ重合反応中の導入量を少なくすることが好ましい。このようにすることにより、溶存酸素の置換効率を上げて微粒子の生成を防止し、さらに前記微粒子が通常粒子に取り込まれて異形化するのを防止することができる。

さらに、モノマーを重合して磁性微粒子分散型キャリアコア粒子を得るためには、撹拌翼周速を１．０ｍ／ｓｅｃ乃至３．５ｍ／ｓｅｃにコントロールすることが望ましい。上記範囲内に制御することによって、重合中の粒子の解砕力を一定にし、不定形の粒子生成を抑制することができる。

キャリアの表面コートをする樹脂としては、絶縁性の樹脂を用いることが好ましい。この場合に使用し得る絶縁性樹脂は、熱可塑性の樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよい。前記コート材を形成する樹脂としては、具体的には、熱可塑性の樹脂としては、以下のものが挙げられる。
・ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートやスチレン−アクリル酸共重合体の如きアクリル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フルオロカーボン樹脂、パーフロロカーボン樹脂、溶剤可溶性パーフロロカーボン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、石油樹脂、セルロース、酢酸セルロース、硝酸セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースの如きセルロース誘導体、ノボラック樹脂、低分子量ポリエチレン、飽和アルキルポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレートといった芳香族ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂。

また、熱硬化性樹脂としては、以下のものが挙げられる。
・フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、マレイン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、或いは、無水マレイン酸とテレフタル酸と多価アルコールとの重縮合によって得られる不飽和ポリエステル、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素−メラミン樹脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、グアナミン樹脂、メラミン−グアナミン樹脂、アセトグアナミン樹脂、グリプタール樹脂、フラン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂。

上述した樹脂は、単独でも使用できるが、夫々を混合して使用してもよい。また、熱可塑性樹脂に硬化剤を混合し硬化させて使用することもできる。特に好ましい形態は、トナーに対して摩擦帯電付与能力が高く、かつ、より離型性の高い樹脂コート材を用いることが好適である。

本発明においては、キャリアコアとの密着性、スペント防止、被覆層の強度の観点から、シリコーン樹脂が好ましく用いられる。シリコーン樹脂は、単独で用いることもできるが、被覆層の強度を高め、トナーの帯電状態を好ましく制御するために、カップリング剤と併用して用いることが好ましい。さらに、前述のカップリング剤は、その一部が、コート材で被覆される前に、キャリアコア表面に処理される、いわゆるプライマー剤として用いられることが好ましい。キャリアコア表面がカップリング剤により処理されることにより、その後コート材により形成される被覆層が、共有結合を伴った、より密着性の高い状態で形成することができる。

カップリング剤としては、アミノシランを用いると良い。その結果、ポジ帯電性を持ったアミノ基をキャリア表面に導入でき、良好にトナーに高い負帯電特性を付与できる。
また、コート樹脂をキャリア表面に被覆する際には、３０℃乃至８０℃において、減圧状態で被覆することが好ましい。

その理由は明確ではないが、下記に記載するものと予想される。
（１）被覆段階で適度の反応が進行し、キャリアコア表面にコート材が均一に、また平滑に被覆される。
（２）焼き付け工程において、少なくとも１６０℃以下での低温処理が可能となり、樹脂の過度な架橋を防止し、被覆層の耐久性を高められる。

さらに、前記コート樹脂中には、コート樹脂１００質量部に対して１質量部乃至４０質量部の割合で微粒子を含有することがキャリア表面の微小な凹凸をコントロールし、トナー離れを良好にするために好ましい。微粒子としては、有機、無機いずれの微粒子も用いることができるが、キャリアにコートを施す際に粒子の形状を保つことが必要であり、架橋樹脂粒子あるいは、無機の微粒子を好ましく用いることができる。具体的には、有機微粒子としては、架橋ポリメチルメタクリレート樹脂、架橋ポリスチレン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ナイロン樹脂を用いることができる。また、無機微粒子としては、シリカ、酸化チタン、及びアルミナを用いることができる。これらの有機又は無機微粒子は、単独であるいは２種以上を混合して用いることができる。特に、架橋ポリメチルメタクリレート樹脂、メラミン樹脂を単独あるいは混合して用いることがトナーへの高い負帯電量付与とトナーとの離型性を両立するために好ましい。

前記有機又は無機微粒子の粒径は、個数分布基準でピーク値が１００ｎｍ乃至５００ｎｍ（より好ましくは１５０ｎｍ乃至４００ｎｍ）であることが、コート量にも依存するがキャリア表面の微小な凹凸を形成し、トナー離れを良好にするため好ましい。

また、コート樹脂１００質量部に対し、前記有機又は無機微粒子を１質量部乃至４０質量部加え、さらに導電性粒子を１質量部乃至１５質量部含有させて用いることが好ましい。キャリアの比抵抗を下げすぎず、かつキャリア表面の残留電荷を除去し、トナー離れを良好にするためである。

前記導電性粒子としては、比抵抗が１×１０⁸Ω・ｃｍ以下のものが好ましく、さらには、比抵抗が１×１０⁶Ω・ｃｍ以下のものがより好ましい。前記導電性粒子は、具体的には、カーボンブラック、マグネタイト、グラファイト、酸化亜鉛、及び酸化錫粒子から選ばれる粒子が好ましい。中でもカーボンブラックが、粒径が小さくキャリア表面の微粒子による凹凸を阻害することなく好ましく用いることができる。前記導電性粒子の粒径は、個数分布基準でピーク値が１０ｎｍ乃至５００ｎｍ（より好ましくは２０ｎｍ乃至２００ｎｍ）であることが、キャリア表面の残留電荷を良好に除去し、かつキャリアからの脱離を良好に防止するために好ましい。さらには現像剤担持体へのリークを抑制し、長期に渡り安定した磁気ブラシ形成を行うことができる。

キャリアコート樹脂のコート量は、キャリアコア粒子１００質量部に対し０．３質量部乃至４．０質量部であることが、高い帯電量付与のため、さらに環境の変化による帯電量変化を小さくする上で好ましい。さらに好ましくは、現像剤担持体上での均一な穂形成及び融着防止の観点から、０．８質量部乃至３．５質量部であることが良い。

本発明に用いられるキャリアとトナーは、比表面積が合う形で混合して用いることが好ましい。トナー濃度としては、二成分系現像剤において、５質量％乃至２０質量％であることが、摩擦帯電量付与、カブリ、画像濃度の観点から好ましい。

以下に本発明に関わる物性の測定方法について述べる。

（１）樹脂被覆層の体積抵抗
試料として、厚さ１００μｍのＰＥＴシート上に７μｍ乃至２０μｍの厚さの樹脂被覆層を形成したものを用いた。測定装置として、抵抗率計ロレスタＡＰ又はハイレスタＩＰ（ともに商品名、三菱油化株式会社（現三菱化学株式会社）製）にて４端子プローブを用いて体積抵抗値を測定した。また、体積抵抗の測定は、測定環境を２０℃乃至２５℃、５０％ＲＨ乃至６０％ＲＨとして行った。

（２）算術平均粒子径ｄｎ１、ｄｎ２及び標準偏差ｓ１、ｓ２
電子顕微鏡「Ｈ−７５００」（商品名、株式会社日立製作所製）を用いて、倍率１万倍乃至１０万倍の中から粒子形状が適宜測定しやすい倍率を選択し、写真撮影を行い、画像から１００個の粒子径を測定した。なお、各炭素粒子の粒子径は、画像で短径と長径を測定し、その平均を取りその炭素粒子の粒子径とした。各炭素粒子の粒子径より、ｄｎ１及びｓ１を求めた。この時、１０ｎｍ以上２μｍ以下の範囲にある炭素粒子のみを、測定対象とした。

また、樹脂被覆層内部に存在する炭素粒子のｄｎ２及びｓ２の測定は、以下の通りである。
・集束イオンビーム「ＦＢ−２０００Ｃ」（商品名、株式会社日立製作所製）を用いて上記樹脂被覆層を一定間隔毎に切断する。
・電子顕微鏡「Ｈ−７５００」を用いて、倍率１万倍乃至１０万倍の中から切断した各断面の粒子形状が適宜観察しやすい倍率を選択し、写真撮影を行う。その際、樹脂被覆層が有する炭素粒子の算術平均粒子系５００ｎｍ未満のものは、断面を２０ｎｍ毎に切断する。算術平均粒子径５００ｎｍ以上１μｍ未満のものは、断面を５０ｎｍ毎に切断する。また、算術平均粒子径１μｍ以上のものは、１００ｎｍごとに切断する。その複数枚の写真より各粒子において、長径と短径の和が最大となる写真の形状をその粒子の形状として、１００個の粒子径を測定する。なお、各炭素粒子の粒子径は、画像で短径と長径を測定し、その平均を取り炭素粒子の粒子径とする。各炭素粒子の粒径よりｄｎ２及びｓ２を求めた。この時、１０ｎｍ以上２μｍ以下の範囲にある炭素粒子のみを、測定対象として測定する。

（３）樹脂被覆層の硬度（ユニバーサル硬さ）の平均値Ａ及びその標準偏差σ
本発明における硬度は、下記（式２）で算出されるユニバーサル硬さＨＭｋである。そして、測定は、微小硬さ試験機「フィッシャースコープＨ１００Ｖ」（商品名、株式会社フィッシャー・インストルメンツ製）を用いた。また、測定圧子として、対面角度が１３６°に規定されている四角錘のダイヤモンド圧子を使用した。測定対象たる樹脂被覆層に、測定荷重を段階的にかけて押し込んでいった際に、荷重Ｆ（Ｎ）をかけた状態での押し込み深さｈ（ｍｍ）を電気的に検出して読み取った。その読みｈと荷重Ｆからユニバーサル硬さ値ＨＭｋを算出した。なお、（式２）において、Ｋは定数で、１／２６．４３である。
ユニバーサル硬さ値ＨＭｋ＝Ｋ×Ｆ／ｈ² ［Ｎ／ｍｍ²］（式２）

このユニバーサル硬さは、その他の硬度測定よりも微小な荷重で測定できると共に、弾性、塑性を有する材料に関しても、弾性変形及び塑性変形を含んだ値として硬度が得られるので、好ましい。

試験荷重及び圧子の最大押し込み深さは、樹脂被覆層表面の表面粗さの影響を受けず、かつ下地の基体の影響を受けない程度の範囲が好ましい。本発明においては、一度の測定において３０秒の間に段階的に荷重をかけていき、圧子の最大押し込み深さが２μｍ程度になるよう試験荷重をかけて測定した。測定環境は２３℃、５０％とした。なお、測定は異なる測定点にて１００回行い、その測定値の分布から求められる平均値Ａ及びその標準偏差σを算出した。

（４）炭素粒子及び他の導電性粒子のストークス径Ｄｓｔ
ＪＩＳＫ６２２１（１９８２）５「乾燥試料の作り方」に基づいて乾燥した炭素粒子試料を、少量の界面活性剤を含む２０容量％エタノール水溶液と混合して、炭素分散濃度０．１ｋｇ／ｍ³の分散液を作成し、これを超音波で十分に分散させて試料とする。ディスク・セントリフュージ装置（英国ＪｏｙｅｓＬｏｂｅｌ社製）を１００ＲＰＳに設定し、スピン液（２重量％グリセリン水溶液、２５℃）０．０１５ｄｍ³を加えた後、バッファー液（２０容量％エタノール水溶液、２５℃）０．００１ｄｍ³を注入する。次いで、温度２５℃の炭素分散液０．０００５ｄｍ³を注射器で加えた後、遠心沈降を開始し、同時に記録計を作動させて分布曲線（横軸；炭素分散液を注射器で加えてからの経過時間、縦軸；炭素試料の遠心沈降に伴い変化した特定点での吸光度）を作成する。この分布曲線より各時間Ｔを読み取り、下記（式４）に代入して各時間に対応するストークス相当径を算出する。

上記（式４）において、ηはスピン液の粘度（０．９３５×１０^-3Ｐａ・ｓ）、Ｎはディスク回転スピード（１００ＲＰＳ）、ｒ₁は炭素分散液注入点の半径（０．０４５６ｍ）、ｒ₂は吸光度測定点までの半径（０．０４８２ｍ）、ρ_CBは炭素の密度（ｋｇ／ｍ³）、ρ₁はスピン液の密度（１．００１７８ｋｇ／ｍ³）である。

このようにして得られたストークス相当径と吸光度の分布曲線における最大頻度のストークス相当径をストークス径Ｄｓｔ（ｎｍ）とする。なお、Ｄｓｔ１は材料自体の測定よる測定値、Ｄｓｔ２は樹脂被覆層から粒子を取り出して、Ｄｓｔ１と同様の手法で測定した測定値である。

（５）炭素粒子の形状係数ＳＦ１、ＳＦ２
形状係数ＳＦ１は、電子顕微鏡「Ｈ−７５００」（商品名）を使用して、倍率１万倍乃至１０万倍の中から粒子形状が適宜測定しやすい倍率を選択し、写真撮影を行い、下記式１に従って炭素粒子１００個から形状係数ＳＦ１を計算した。
ＳＦ１＝｛（ＭＸＬＮＧ）²／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）（式１）
ここで、ＭＸＬＮＧとして、算術平均粒子径ｄｎ１を求めた各炭素粒子の長径を使用し、ＡＲＥＡはその写真から面積を求めて使用した。この時、１０ｎｍ以上２μｍ以下の範囲にある炭素粒子のみを、測定対象とした。

樹脂被覆層に含有される炭素粒子のＳＦ２の測定は、以下の通りである。
・樹脂被覆層から粒子を取り出してＳＦ１と同様に測定する。もしくは、
・上記樹脂被覆層断面を集束イオンビーム「ＦＢ−２０００Ｃ」（商品名）を用いて上記樹脂被覆層を一定間隔毎に切断する。電子顕微鏡「Ｈ−７５００」（商品名）を用いて、倍率１万倍乃至１０万倍の中から切断した各断面の粒子形状が適宜観察しやすい倍率を選択し、写真撮影を行う。その際、樹脂被覆層が有する炭素粒子の算術平均粒子系５００ｎｍ未満のものは、断面を２０ｎｍ毎に切断する。算術平均粒子径５００ｎｍ以上１μｍ未満のものは、断面を５０ｎｍ毎に切断する。算術平均粒子径１μｍ以上のものは、１００ｎｍごとに切断する。その複数枚の写真より各粒子において、長径と短径の和が最大となる写真の形状をその粒子の形状として、式１に従い炭素粒子１００個から形状係数ＳＦ２を計算する。この時、１０ｎｍ以上２μm以下の範囲にある炭素粒子のみを、測定対象とする。

（６）樹脂被覆層表面に凹凸を付与する付与する球状粒子及びトナーの粒径測定
測定装置として、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型、コールターマルチサイザーＩＩ又はコールターマルチサイザーＩＩＩ（いずれもベックマン・コールター社製、商品名）を用いた。また、電解液として、塩化ナトリウム（試薬１級）を溶かして調製した約１質量％ＮａＣｌ水溶液又はＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（ベックマン・コールター社製、商品名）を使用した。電解液１００ｍｌ以上１５０ｍｌ以下中に、分散剤として、界面活性剤（アルキルベンゼンスルホン酸塩液）０．１ｍｌ以上５ｍｌ以下を加え、次いで、試料を２ｍｇ以上２０ｍｇ以下加えた。これに、超音波分散器で約１分間以上３分間以下分散処理を行い、被験試料を調製した。上記測定装置の１００μｍアパーチャーあるいは３０μｍアパーチャーを用い、上記被験試料中の球状粒子又はトナー粒子の体積、個数を測定した。

この測定結果から体積分布と個数分布とを算出し、体積分布から求めた重量基準の重量平均粒径（Ｄ４）及び個数分布から求めた個数基準の長さ平均粒径（Ｄ１）（共に各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする）を求めた。

（７）現像剤担持体表面の表面粗さ（Ｒａ：算術平均粗さ）
表面粗さ（ＪＩＳＢ０６０１−２００１）に準拠する株式会社小坂研究所製の表面粗さ測定器「サーフコーダＳＥ−３５００」（商品名）にて、軸方向３箇所、周方向３箇所の計９箇所について測定し、その平均値を当該試料の表面粗さＲａとする。なお、カットオフ０．８ｍｍ、測定距離８．０ｍｍ及び送り速度０．５ｍｍ／ｓｅｃとした。

（８）樹脂被覆層の膜厚及び削れ量
レーザー光にて円筒の外径を測定する寸法測定器「ＬＳ５０００シリーズ」（商品名、株式会社キーエンス製）を用い、樹脂被覆層形成前のスリーブの外径（Ｓ₀）、樹脂被覆層形成後の外径（Ｓ₁）及び耐久使用後の外径（Ｓ₂）をそれぞれ測定した。それらの値から、樹脂被覆層の厚み（Ｓ₁−Ｓ₀）及び樹脂被覆層の削れ量（膜削れ）（Ｓ₁−Ｓ₂）を算出した。

測定には、前記装置のコントローラＬＳ−５５００及びセンサーヘッドＬＳ−５０４０Ｔを用いた。スリーブ固定治具及びスリーブ送り機構を取り付けた装置にセンサー部を別途固定し、スリーブ長手方向に対し３０分割して３０箇所、さらにスリーブを周方向に９０°回転させた後さらに３０箇所、合計６０箇所についてスリーブの外径寸法を測定した。外径寸法はその平均値とした。

なお、耐久使用後のスリーブ外径の測定は、表面上に融着しているトナー融着物をメチルエチルケトン中で超音波洗浄により除去してから行った。

（９）トナー粒子の平均円形度
シスメックス社製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ―２１００（商品名）を用いて２３℃／６０％ＲＨの環境下で測定を行った。円相当径が０．６０μｍ以上４００μｍ以下の範囲内のトナー粒子について、投影像の面積及び周囲長を測定し、そこで測定されたトナー粒子の投影像の面積から、円相当径を求めた。また、円相当径が０．６０μｍ以上４００μｍ以下の範囲内のトナー粒子について円形度を下式により求めた。さらに円相当径３μｍ以上４００μｍ以下のトナー粒子について、円形度の総和及び全粒子数を求めた。得られた円形度の総和を全粒子数で除した値を平均円形度と定義した。
円形度ａ＝Ｌ₀／Ｌ
（式中、Ｌ₀はトナー粒子の投影像の面積と同じ面積を持つ円の周囲長を示し、Ｌは５１２×５１２の画像処理解像度（０．３μｍ×０．３μｍの画素）で画像処理した時のトナー粒子の投影像の周囲長を示す。）

円形度はトナー粒子の凹凸度合いの指標であり、トナー粒子が完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。

具体的な測定方法としては、予め不純物を除去した水２００ｍｌ以上３００ｍｌ以下中に分散剤として、アルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１ｍｌ以上０．５ｍｌ以下加え、さらに測定試料を０．１ｇ以上０．５ｇ以下程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波発信機で２分間分散し、トナー粒子濃度が０．２万個／μｌ以上１．０万個／μｌ以下の被験試料液を調製し、これを用いてトナー粒子の円形度分布を測定する。

超音波発信器としては、以下の装置を使用し、以下の分散条件を用いる。
装置：ＵＨ−１５０（商品名、株式会社エス・エム・テー製）
ＯＵＴＰＵＴレベル：５
コンスタントモード

円形度の測定の概略は以下のとおりである。

被験試料液は、フラットで扁平なフローセル（厚み約２００μｍ）の流路（流れ方向に沿って拡がっている）を通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するように、ストロボとＣＣＤカメラがフローセルに対して相互に反対側に装着されている。被験試料液が流れている間に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を得るために１／３０秒間隔で照射され、それぞれの粒子はフローセルに平行な一定範囲を有する二次元の投影像として撮影される。それぞれの粒子の投影像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。また、円相当径０．６０μｍ以上４００μｍ以下のそれぞれの粒子の投影像の面積及び投影像の周囲長から上記の円形度算出式を用いて各粒子の円相当径を求める。さらに、得られた結果に基づき円相当径３μｍ以上４００μｍ以下のトナー粒子における平均円形度（平均円形度と表すことがある）を算出する。

以下に、実施例をもって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。なお、以下の配合における部、％は、特にことわらない限り、それぞれ質量部、質量％を示す。

製造例１〜９（炭素粒子ａ−１〜ａ−８及び炭素粒子ａ−１０の作製）
図２に示した装置を使用した。すなわち、原料タンク１１にトルエンを入れ、高純度水素ガスボンベ７からステンレス製の配管１２を経由して、水素ガスをトルエン中に吹き込み、トルエンをバブリングし、トルエンを水素ガスと共にステンレス製の配管１４を経由して加熱炉１６に導入した。

一方、高純度水素ガスボンベ８からステンレス製の配管１３を経由して水素ガスを供給し、水素ガス流量を調整して、混合ガス中のトルエン濃度及び混合ガスの流速を制御した。

ここで、トルエンガス濃度、混合ガスのレイノルズ数及び反応温度を表４のように設定して２時間熱分解して、炭素粒子（未酸化処理品）を得た。

製造例１０（炭素粒子ａ−１１の作製）
原材料として、コークスとタールピッチの混合物を用い、この混合物をタールピッチの軟化点以上の温度で練り込み、押出し成型し、窒素雰囲気下において１０００℃で一次焼成して炭化し、続いてコールタールピッチを含浸させた。その後、窒素雰囲気下において２８００℃で二次焼成をして黒鉛化し、さらに粉砕及び分級して、個数平均粒径７．４μｍの炭素粒子ａ−１１を得た。

製造例１１（炭素粒子ａ−１２の作製）
石炭系重質油を熱処理して得たメソカーボンマイクロビーズを、洗浄・乾燥した後、アトマイザーミルで機械的に分散を行い、窒素雰囲気下において８００℃で一次加熱処理を行い炭化させた。次いで、アトマイザーミルで二次分散を行った後、窒素雰囲気下において２８００℃で熱処理し、さらに分級して個数平均粒径４．７μｍの黒鉛化粒子を集め、炭素粒子ａ−１２を得た。

上記で得られた炭素粒子の各種測定値を表５に、市販のカーボンブラック「トーカブラック＃５５００（商品名、東海カーボン株式会社製）（炭素粒子ａ−９）と共に示す。

凹凸付与粒子として、以下のものを用いた。
・凹凸付与粒子Ｐ−１：ガラス状カーボンからなる「ニカビーズＩＣＢ−０５２０」（商品名、日本カーボン株式会社製）、平均粒径６．１μｍ。
・凹凸付与粒子Ｐ−２：ガラス状カーボンからなる「ニカビーズＩＣＢ−１０２０」（商品名、日本カーボン株式会社製）、平均粒径１０．９μｍ。
・高硬度粒子Ｂ：アルミナ粒子「ＡＫＰ−３０００」（商品名、住友化学株式会社製）、平均粒径０．５μｍ。

製造例１２（トナーＺ−１の製造）
［結着樹脂Ａの調製］
下記原料を、下記ｍｏｌ比で、５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ₂ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ₂ガスを導入しながら１８０℃で縮重合反応を行った。反応終了後、濾過・水洗し、次いで、脱水・乾燥して、結着樹脂Ａを得た。
・プロピレンオキサイド付加ビスフェノールＡ６８ｍｏｌ比
・エチレンオキサイド付加ビスフェノールＡ３５ｍｏｌ比
・テレフタル酸２８ｍｏｌ比
・トリメリット酸３０ｍｏｌ比
・アジピン酸３８ｍｏｌ比

［トナーＺ−1の調製］
下記混合物をヘンシェルミキサーで前混合し、次いで、１１０℃に加熱した２軸エクストルーダーで溶融混練した後、冷却して固化した。この固化した混練物をハンマーミルで粗粉砕してトナー粗粉砕物を得た。得られた粗粉砕物を、機械式粉砕機ターボミル（ターボ工業株式会社製；回転子及び固定子は表面を炭化クロムを含有したクロム合金めっきでコーティングしてある（めっき厚１５０μｍ、表面硬さＨＶ１０５０））にて、機械的に微粉砕した。得られた微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級装置「エルボジェット分級機」（商品名、日鉄鉱業株式会社製）で微粉及び粗粉を同時に分級除去し、原料トナーを得た。得られた原料トナー粒子のコールターカウンター法で測定される重量平均粒径（Ｄ₄）は６．５μｍ、平均円形度が０．９６７の負帯電性トナー粒子を得たであった。
・トナーの結着樹脂Ａ１００部
・磁性体（平均粒径：０．２５μｍ）９５部
・モノアゾ鉄錯体「Ｔ−７７」（商品名、保土谷化学工業株式会社製）２部
・ポリプロピレン（融点：１４５℃）３．５部

このトナー粒子１００部を、ヘキサメチルジシラザン処理し、次いでジメチルシリコーンオイル処理を行った疎水性シリカ微粉体１．２部とヘンシェルミキサーで混合して、負帯電性トナーＺ−１を得た。

製造例１３（トナーＺ−２の製造）
［結着樹脂Ｂの調製］
下記混合物を還流（温度：１４６℃乃至１５６℃）しているクメン２００部中に４時間かけて滴下し、クメン還流下で溶液重合を完了させ、減圧下で２００℃まで昇温させながらクメンを除去して、スチレン−アクリル系共重合体を得た。
・スチレン６８部
・ブチルアクリレート１３部
・モノブチルマレート９部
・ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド０．８部

ここで得られたスチレン−アクリル系共重合体３０部を、下記の混合物中に溶解し混合溶液とした。
・スチレン５０部
・ブチルアクリレート２０部
・モノブチルマレート２部
・ジビニルベンゼン０．４部
・ベンゾイルパーオキサイド０．８部
・ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート０．６部

上記混合溶液に、ポリビニルアルコール部分ケン化物０．１５部を溶解した水１７０部を加え、激しく撹拌しながら懸濁分散液とした。さらに、水１００部を加え、窒素雰囲気に置換した反応器に入れ、約８０℃で８時間重合した。重合終了後、濾別し、充分に水洗した後、脱水乾燥し、結着樹脂Ｂを得た。なお、結着樹脂Ｂは、Ｔｇ６２．１℃、重量平均分子量１３０００であった。

［トナーＺ−２の調製］
下記混合物をヘンシェルミキサー「ＦＭ−７５型」（商品名、三井三池化工機株式会社製）で前混合し、次いで、１１５℃に加熱した２軸エクストルーダーで溶融混練した後、冷却して固化した。固化した混練物をハンマーミルで粗粉砕してトナー粗粉砕物を得た。得られたトナー粗粉砕物を、機械式粉砕機ターボミルを用いて、機械的に微粉砕した。得られた微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級装置「エルボジェット分級機」で微粉及び粗粉を同時に分級除去して、コールターカウンター法で測定される重量平均粒径（Ｄ₄）６．７μｍ、平均円形度０．９４６の負帯電性トナー粒子を得た。
・トナーの結着樹脂Ｂ１００部
・磁性体（平均粒径：０．２０μｍ）９５部
・モノアゾ鉄錯体「Ｔ−７７」（商品名）１．５部
・パラフィン（融点：７６℃）４部

このトナー粒子１００質量部を、ヘキサメチルジシラザン処理し、次いでジメチルシリコーンオイル処理を行った疎水性シリカ微粉体１．２質量部とヘンシェルミキサーで混合して負帯電性トナーＺ−２を得た。

製造例１４（トナーＺ−３の製造）
［重合法トナー母体粒子の作製］
６０℃に加温したイオン交換水９００部に、リン酸三カルシウム３部を添加し、ＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業株式会社製）で、１０，０００ｒｐｍにて撹拌し、水系媒体を作成した。

一方、下記原料をホモジナイザー（日本精機株式会社製）に投入し、６０℃に加温した後、ＴＫ式ホモミキサーで、８，０００ｒｐｍにて攪拌し、分散した。その後、重合開始剤２，２’−アゾビス（２，４―ジメチルバレロニトリル）５部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
・スチレン１３０部
・ｎ−ブチルアクリレート６０部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３１７部
・サリチル酸アルミニウム化合物３部
・ポリエステル樹脂１５部
・ステアリン酸ステアリルワックス（ＤＳＣのメインピーク６０℃）４０部
・ジビニルベンゼン０．５部
注）サリチル酸アルミニウム化合物は、オリエント化学株式会社製の「ボントロンＥ−８８」（商品名）である。また、ポリエステル樹脂は、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡとイソフタル酸との重縮合物で、Ｔｇ＝６５℃、Ｍｗ＝１００００、Ｍｎ＝６０００のものである。

前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、６０℃、窒素雰囲気下において、ＴＫ式ホモミキサーを用いて８，０００ｒｐｍで攪拌し、造粒した。その後、プロペラ式攪拌装置を備えた反応容器に移して攪拌しつつ、２時間かけて７０℃に昇温し、さらに４時間後、昇温速度４０℃／Ｈｒで８０℃まで昇温し、８０℃で５時間反応を行い、重合体粒子を製造した。重合反応終了後、前記重合体粒子を含むスラリーを冷却し、スラリーの１０倍の水量で洗浄し、ろ過、乾燥の後、分級によって粒子径を調整してシアントナーの母体粒子（重量平均粒径６．５μｍ、平均円形度０．９７３）を得た。

［トナーＺ−３の調製］
このトナー母体粒子１００部に対し、下記の材料をヘンシェルミキサーで５分間乾式混合して、平均円形度０．９７３の非磁性一成分現像剤としてのトナーＺ−３を得た。
・ヘキサメチレンジシラザンで表面処理された疎水性シリカ微粉体１．０部（平均一次粒径７ｎｍ）；
・ルチル型酸化チタン微粉体０．１８部（平均一次粒径４５ｎｍ）；
・ルチル型酸化チタン微粉体０．５部（平均一次粒径２００ｎｍ）。

製造例１４（トナーＺ−４の製造）
［結着樹脂Ｃの調製］
ビニル系共重合体の材料として、スチレン１０部、２−エチルヘキシルアクリレート５部、フマル酸２部及びα−メチルスチレンの２量体５部を用い、これとジクミルパーオキサイド５部を滴下ロートに入れた。また、ポリエステルユニットの材料として、下記材料をガラス製４リットルの四つ口フラスコに装入した。
・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
２５部
・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
１５部
・テレフタル酸９部
・無水トリメリット酸５部
・フマル酸２４部
・２−エチルヘキサン酸錫０．３部

温度計、撹拌棒、コンデンサー及び窒素導入管をこの四つ口フラスコに取り付け、この四つ口フラスコをマントルヒーター内に設置した。次に四つ口フラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、１３０℃の温度で攪拌しつつ、先の滴下ロートより、ビニル系共重合体の単量体及び重合開始剤を約５時間かけて滴下した。次いで２００℃に昇温を行い、約５時間反応せしめて、重量平均分子量８１０００、数平均分子量４１００の結着樹脂Ｃを得た。

［トナーＺ−４の調製］
下記の材料をヘンシェルミキサーで混合した後、温度１３０℃に設定した二軸混練機「ＰＣＭ−３０型」（商品名、池貝鉄工株式会社製）にて混練した。得られた混練物を冷却して固化し、ハンマーミルにて１ｍｍ以下に粗粉砕し、トナー粗砕物を得た。得られたトナー粗砕物を、高圧気体を用いた衝突式気流粉砕機を用いて微粉砕し、微粉砕物を得た。得られたトナー微粉物を、コアンダ効果を利用した多分割分級機により分級を行い、重量平均粒径６．８μｍ、平均円形度０．９３３のシアン粒子を得た。さらに、このシアン粒子をハイブリタイザー（株式会社奈良機械製作所製）により、回転数６６００ｒｐｍ、処理時間４分、処理回数２回で表面改質を行い、重量平均粒径６．１μｍ、平均円形度０．９４９のシアントナーＺ−４を得た。
・結着樹脂Ｃ１００部
・精製ノルマルパラフィン５部
（最大吸熱ピーク温度８０℃、重量平均分子量８００）
・３，５−ジ−ｔ−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物０．６部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３５部
注）精製ノルマルパラフィンは、ＤＳＣにおいて最大吸熱ピーク温度が８０℃で、重量平均分子量が８００のものである。

実施例１
以下の材料を、サンドミル（直径１ｍｍのガラスビーズをメディア粒子として使用）で２時間分散した。
・メタノール４０％含有のレゾール型フェノール樹脂溶液「Ｊ−３２５」（商品名、大日本インキ化学工業株式会社製）：２５０部（固形分１５０部）；
・炭素粒子ａ−１：１００部；
・メタノール：２００部。

その後、篩を用いてガラスビーズを分離し、分散液を得た。この分散液の固形分濃度が３３％になる様にメタノールで希釈して、塗料Ｒ−１を得た。

基体として、上下端部にマスキングを施した外径２４．５ｍｍ、算術平均粗さＲａ０．２μｍの研削加工したアルミニウム製円筒管を準備した。この基体を垂直に立てて、一定速度で回転させ、前記塗料Ｒ−１を、スプレーガンを一定速度で下降させながら塗布した。続いて熱風乾燥炉中で１５０℃、３０分間加熱して塗布層を乾燥硬化して基体上に導電性樹脂被覆層を形成し現像スリーブＡ−１を作製した。現像スリーブＡ−１の導電性樹脂被覆層の層厚は、２１μｍであった。表６に現像スリーブＡ−１の導電性樹脂被覆層の構成と物性を示す。また、樹脂被覆層中の炭素粒子の測定値を表7に示す。

得られた現像スリーブＡ−１にマグネットローラを挿入し、両端にフランジを取り付けて、これを静電潜像担持体がアモルファスシリコンドラム感光体であるデジタル複写機ＩＲ６５７０（商品名、キヤノン株式会社製）の現像器に組み込み、現像装置とした。なお、規制力を強めるため、マグネットローラは製品に用いているマグネットローラに比べて磁力を全て１割増加させた全極磁力アップマグネットロールとした。さらに、トナーコート形成手段（磁気ブレード）を強磁性体の鉄で形成したものを先端が、マグネットの磁極と対向するように配設した。なお、このトナーコート形成手段はトナー収容部に支持する部分を厚み１．６ｍｍに、また、現像剤担持体に対向する部分の先端を厚み０．６ｍｍとなるように傾斜をつけて形成したものである。連続モードで１００万枚画出し（耐久）を行った。なお、この現像装置は、概略、図３に挙げたようなものである。

トナーＺ−１を用い、画出し途中の１００枚目（初期）と耐久１００万枚時（耐久後）に評価用画像出力を行い、画像評価を行った。なお、画出し及び評価画像出力は、常温常湿度環境（２３℃、６０％ＲＨ；Ｎ／Ｎ）において実施した。

画像評価は、画像濃度、カブリ、トナー汚染性、周スジ、樹脂被覆層の表面粗さＲａ、樹脂被覆層の耐摩耗性であり、下記の評価方法及び評価基準によった。得られた評価結果を表８に示す。

（１）画像濃度
画像比率５．５％のテストチャートを画像出力して得られたコピー上のφ５ｍｍベタ黒丸部のコピー画像濃度を、反射濃度計「ＲＤ９１８」（商品名、マクベス社製）により反射濃度測定を行い、その１０点の平均値を画像濃度とし、以下の基準で評価した。
Ａ：画像濃度１．４０以上
Ｂ：画像濃度１．３５以上１．４０未満
Ｃ：画像濃度１．３０以上１．３５未満
Ｄ：画像濃度１．２０以上１．３０未満
Ｅ：画像濃度１．２０未満

（２）カブリ
（１）で得たコピー上のベタ白部の反射率をランダムに１０箇所測定し、その最悪値から未使用の転写紙の反射率（１０箇所の平均値）を差し引いたものをカブリ濃度とした。そして、この値を下記の基準で評価した。なお、反射率は反射率計「ＴＣ−６ＤＳ」（商品名、東京電色株式会社製）によって測定した。
Ａ：１．０％未満
Ｂ：１．０％以上２．０％未満
Ｃ：２．０％以上３．０％未満
Ｄ：３．０％以上４．０％未満
Ｅ：４．０％以上

（３）トナー汚染性
耐久後の現像剤担持体表面を超深度形状測定顕微鏡（株式会社キーエンス製）を用いて、約２００倍で観察し、トナー汚染の程度を下記の基準にて評価した。
Ａ：軽微な汚染しか観察されない。
Ｂ：やや汚染が観察される。
Ｃ：部分的に汚染が観察される。
Ｄ：部分的に融着が見られる。
Ｅ：全面的に融着が見られる。

（４）周スジ
耐久終了後の現像剤担持体表面を目視により観察し、下記基準にて評価した。
Ａ：周スジが全く発生していない。
Ｂ：現像剤担持体表面の周方向スジ状に、色味の変化が見られる。その部分の削れ量は全体の削れ量と変わらない。
Ｃ：現像剤担持体表面が周方向スジ状に削れているが、画像には表れていない。
Ｄ：現像剤担持体表面が周方向スジ状に削れていて、スジに起因する白スジが画像に表れている。
Ｅ：現像剤担持体表面が周方向スジ状に削れていて、その部分の素管が見えている。

（５）樹脂被覆層の耐摩耗性
現像剤担持体の外径を測定し、使用前の値から耐久後の値を引いて、樹脂被覆層の削れ量とし、その平均値を全体の削れ量とした。下記基準にて評価した。なお、耐久後の測定に当たっては現像剤担持体の表面をイソプロパノールで洗浄した。また、周スジが発生したサンプルに関しては、周スジ部は測定対象外として、その他の部分の平均により削れ量を算出した。
Ａ：削れ量が２μｍ未満。
Ｂ：削れ量が２μｍ以上４μｍ未満。
Ｃ：削れ量が４μｍ以上６μｍ未満。
Ｄ：削れ量が６μｍ以上８μｍ未満。
Ｅ：削れ量が８μｍ以上。

（６）樹脂被覆層の表面粗さＲａ
使用前と耐久後に現像剤担持体表面の算術平均粗さＲａを測定した。

実施例２〜５、比較例１〜３
塗料の構成をそれぞれ表６に示したものとした以外は実施例１と同様にして現像剤担持体Ａ−２〜Ａ−８を作製した。また、得られた現像剤担持体について、実施例１と同様にして物性を測定し、その結果を表６にしめす。また、樹脂被覆層の炭素粒子の測定結果および画像評価の結果をそれぞれ表７、表８に示す。

実施例６
以下の材料にメタノール２００部を加えた後、サンドミル（直径１ｍｍのガラスビーズをメディア粒子として使用）で２時間分散した。
・レゾール型フェノール樹脂溶液「Ｊ−３２５」（商品名）：２５０部（固形分１５０部）；
・炭素粒子ａ−３：２０部；
・炭素粒子ａ−１１：４０部；
・凹凸付与粒子Ｐ−１：３０部。

その後、篩を用いてガラスビーズを分離し、固形分濃度が３３％になる様にメタノールで希釈して、塗料Ｒ−９を得た。

基体として、上下端部にマスキングを施した外径２０．０ｍｍφ、算術平均粗さＲａ０．２μｍの研削加工したアルミニウム製円筒管を用い、前記塗料Ｒ−９を用い、以下実施例１と同様にして、導電性樹脂被覆層の層厚１４μｍの現像剤担持体Ａ−９を作製した。表９に現像剤担持体Ａ−９の樹脂被覆層の構成と物性を示す。また、表１０に樹脂被覆層中の炭素粒子の測定値を示す。

得られた現像剤担持体Ａ−９にマグネットローラを組み付け、市販のレーザービームプリンタ「ＬＡＳＥＲＪＥＴ４３００」（商品名、ヒューレットパッカード社製）用のカートリッジに組み込み、現像装置とした。１枚／１０秒の間欠モードで２万枚の画出し（耐久）を行った。なお、この現像装置は、概略、図４に挙げたようなものである。

実施例６においては、トナーＺ−２を使用した。画出し途中の１００枚目（初期）と耐久２万枚時（耐久後）に評価用画像出力を行い、画像評価を行った。なお、画出し及び評価画像出力は、常温常湿度環境（２３℃、６０％ＲＨ；Ｎ／Ｎ）において実施した。画像評価は実施例１と同様に行った。得られた評価結果を表１１に示す。

実施例７、比較例４
塗料の構成をそれぞれ表９に示したものとした以外は実施例６と同様にして現像剤担持体Ａ−１０及びＡ−１１を作製し、実施例６と同様にして物性を測定し、評価を行った。得られた結果を表９乃至表１１に示す。

実施例８
以下の材料に４０％メタノール２００部を加えた後、サンドミル（直径１ｍｍのガラスビーズをメディア粒子として使用）で２時間分散した。
・メタノール含有のレゾール型フェノール樹脂溶液Ｊ−３２５（商品名）：２５０部（固形分１５０部）；
・炭素粒子ａ−８：５０部；
・第４級アンモニウム塩（表１の例示１）：２０部。

その後、篩を用いてガラスビーズを分離し、固形分濃度が３３％になる様にメタノールで希釈して、塗料Ｒ−１２を得た。

基体として、上下担部にマスキングを施した外径１２．０ｍｍφ、算術平均粗さＲａ０．２μｍの研削加工したアルミニウム製円筒管を準備した。この基体を垂直に立てて、一定速度で回転させ、前記塗料Ｒ−１２を、スプレーガンを一定速度で下降させながら塗布した。続いて熱風乾燥炉中で１５０℃、３０分間加熱して塗布層を乾燥し硬化して基体上に導電性樹脂被覆層を形成し現像剤担持体Ａ−１２を作製した。現像剤担持体Ａ−１２の導電性樹脂被覆層の層厚は、１２μｍであった。表１２に現像剤担持体Ａ−１２の導電性樹脂被覆層の構成と物性を示す。また、表１３に樹脂被覆層中の炭素粒子の測定値を示す。

得られた現像剤担持体Ａ−１２を、市販のレーザービームプリンタ「レーザーショットＬＢＰ５０００」（商品名、キヤノン株式会社製）のシアンカートリッジに組み込み、現像装置とした。この現像装置を前記市販のレーザービームプリンタ「レーザーショットＬＢＰ５０００」に搭載し、１枚／１０秒の間欠モードで３０００枚の画出し（耐久）を行った。なお、この現像装置は、概略、図５に挙げたようなものである。

実施例８においては、トナーＺ−３を用い、画出し途中の１００枚目（初期）と耐久３０００枚時（耐久後）に評価用画像出力を行い、画像評価を行った。なお、画出し及び評価画像出力は、常温常湿度環境（２３℃、６０％ＲＨ；Ｎ／Ｎ）において実施した。画像評価は実施例１と同様に行った。得られた評価結果を表１４に示す。

比較例５
炭素粒子として、炭素粒子ａ−９を５０部用いた以外は実施例８と実施例８と同様にして現像剤担持体Ａ−１３を作製し、実施例８と同様に物性の測定、画像評価を行った。得られた結果を表１２乃至及び表１４に示す。

実施例９
以下の材料にメタノール２００部を加えた後、サンドミル（直径１ｍｍのガラスビーズをメディア粒子として使用）で２時間分散した。
・メタノール４０％含有のレゾール型フェノール樹脂溶液Ｊ−３２５（商品名）：２５０部（固形分１５０部）；
・炭素粒子ａ−１０：５０部；
・凹凸付与粒子Ｐ−２：２０部。

その後、篩を用いてガラスビーズを分離し、固形分濃度が３３％になる様にメタノールで希釈して、塗料Ｒ−１４を得た。

外径１６．０ｍｍφのアルミニウム製円筒管を図７に示すサンドブラスト装置に取り付け、砥粒１０６として＃１００の球状ガラスビーズを用いてブラスト処理し、これを基体Ｋ−１とした。ブラスト処理は、一般的なエアー方式のブラストマシンである「ニューマブラスタ」（商品名、株式会社不二製作所製）を用い、ブラスト条件として、エアーの圧力を４ｋｇ／ｃｍ²で行った。また、この時の処理時間は５０秒とし、ワークを５０ｒｐｍで回転させて行った。基体の算術平均粗さＲａは、１．９μｍであった。

上下担部にマスキングを施した上記基体Ｋ−１を垂直に立てて、一定速度で回転させ、前記塗料Ｒ−１４を、スプレーガンを一定速度で下降させながら塗布した。続いて熱風乾燥炉中で１５０℃、３０分間加熱して塗布層を乾燥硬化して基体上に導電性樹脂被覆層を形成し現像剤担持体Ａ−１４を作製した。現像剤担持体Ａ−１４の導電性樹脂被覆層の層厚は、２２μｍであった。表１５に現像剤担持体Ａ−１２の導電性樹脂被覆層の構成と物性を示す。また、表１６に樹脂被覆層中の炭素粒子の測定値を示す。

得られた現像剤担持体Ａ−１４にマグネットローラを組み付け、市販の複写機「ＩＲＣ３２００Ｎ」（商品名、キヤノン株式会社製）の現像器にそれぞれ組み込み、現像装置とした。この現像装置を前記市販の複写機「ＩＲＣ３２００Ｎ」に搭載し、トナーＺ−４を用い、１枚／１０秒の間欠モードで５万枚画出し（耐久）を行った。なお、この現像装置は、概略、図６に挙げたようなものである。

実施例９においては、画出し途中の１００枚目（初期）と耐久５万枚時（耐久後）に評価用画像出力を行い、画像評価を行った。なお、画出し及び評価画像出力は、常温常湿度環境（２３℃、６０％ＲＨ；Ｎ／Ｎ）において実施した。画像評価は実施例１と同様に行った。得られた評価結果を表１７に示す。

比較例６、７
炭素粒子として、炭素粒子ａ−１１又はａ−１２を用いた以外は実施例９と同様にして現像剤担持体Ａ−１５又はＡ−１６を作製した。得られた現像剤担持体Ａ−１５及びＡ−１６を、実施例９と同様に物性の測定、画像評価を行った。得られた結果を表１５乃至表１７に示す。

本発明の現像剤担持体の模式的部分断面図である。本発明の炭素粒子製造装置の一例を示す模式図である。本発明の磁性一成分現像剤を使用する現像装置の一例の模式図である。本発明の磁性一成分現像剤を使用する現像装置の他の例の模式図である。本発明の非磁性一成分現像剤を使用する現像装置の一例の模式図である。本発明の２成分現像剤を使用する現像装置の一例の模式図である。実施例９にて使用したブラスト装置の模式図である。

符号の説明

１静電潜像担持体（感光ドラム）
２帯電装置
２ａマグネットローラ
２ｂ磁性粒子
４現像装置
４ａ現像容器
４ｂ現像剤担持体（現像スリーブ）
４ｃマグネットローラ
４ｄ現像剤コーティングブレード
４ｅ二成分現像剤
４ｆ現像剤撹拌部材
４ｇトナーホッパー
５転写ローラ
６定着装置
Ｌレーザー光
Ｐ転写材
Ｒレーザビームスキャナ
Ｓ１〜Ｓ３バイアス電圧印加電源
７高純度水素ガスボンベ
８高純度水素ガスボンベ
９流量計
１０流量計
１１原料タンク
１２配管
１３配管
１４配管
１５圧力計
１６分解炉
１７予熱帯域
１８予熱帯域加熱用ヒータ
１９加熱帯域
２０反応管
２１加熱帯域加熱用ヒータ
２２温度調節器
２３温度調節器
２４放射温度計
２５冷却管
２６捕集室
２７圧力調節弁
２８減圧ポンプ
２９水槽
３０焼却炉
３１予熱器
３２反応器
３３脱着器
３４多極性磁石（マグネットローラ）
３５基体（金属製円筒管）
３６導電性樹脂被覆層
３７現像剤担持体（現像スリーブ）
１０１ブラストノズル
１０２ノズルホルダー（支持体）
１０３噴射ノズル（噴射手段）
１０４砥粒流入口（研磨材の流入手段）
１０５ネジ
１０６砥粒（研磨材）
１０７マスキング冶具
１０８現像剤担持体（現像スリーブ）
１０９ボールネジ
１１０固定台
５０１静電潜像担持体（感光ドラム）
５０２現像剤層厚規制部材（磁性ブレード）
５０３現像容器
５０４仕切り部材
５０５攪拌搬送部材
５０６基体
５０７樹脂被覆層
５０８現像スリーブ
５０９磁石（マグネットローラ）
５１０現像剤担持体
５１１攪拌搬送部材
５１２現像剤供給部材
５１３現像バイアス電源
５１４第一室
５１５第二室
５１６現像剤層厚規制部材（弾性ブレード）
８０１静電潜像担持体（感光ドラム）
８０３現像容器
８０６基体
８０７樹脂被覆層
８０８現像剤担持体（現像スリーブ）
８０９現像バイアス電源
８１０攪拌搬送部材
８１１現像剤層厚規制部材（弾性ブレード）
８１３現像剤供給・剥ぎ取り部材（現像剤供給・剥ぎ取りローラ）
ａ結着樹脂
ｂ炭素粒子
ｃ凹凸付与粒子
Ｎ、Ｓ磁極
Ａ現像スリーブ回転方向
Ｂ静電潜像担持体（感光ドラム）回転方向
Ｄ現像領域

Claims

潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤により現像してトナー画像を形成する際に用いられる現像剤担持体であって、
該現像剤担持体は、少なくとも基体及びその表面に形成された樹脂被覆層からなり、
該樹脂被覆層は、少なくとも炭素粒子を含有しており、
樹脂被覆層に含まれる炭素粒子を、樹脂被覆層の裁断面を電子顕微鏡で観察した時に得られる算術平均粒子径ｄｎ２が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、下記（式１）にて算出される形状係数ＳＦ２の平均が１００超１２０未満であり、
かつ、該樹脂被覆層は、ユニバーサル硬さＨＭｋの分布から求められる平均値Ａが、４００Ｎ／ｍｍ²以上９００Ｎ／ｍｍ²以下である
ことを特徴とする現像剤担持体。
ＳＦ２＝｛（ＭＸＬＮＧ）²／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）（式１）
（式１）中、ＭＸＬＮＧは炭素粒子の投影図における最大長さ（ｎｍ）であり、ＡＲＥＡはその投影面積（ｎｍ²）を意味する。
前記炭素粒子が、前記算術平均粒子径ｄｎ２（ｎｍ）に対する、その標準偏差ｓ２（ｎｍ）の比（ｓ２／ｄｎ２）が０．１超０．３未満であることを特徴とする請求項１に記載の現像剤担持体。
前記樹脂被覆層より抽出した炭素粒子で測定されるストークス径Ｄｓｔ２（ｎｍ）と前記算術平均粒子径ｄｎ２（ｎｍ）との比（Ｄｓｔ２／ｄｎ２）が１．００超１．２０以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤担持体。
前記ユニバーサル硬さＨＭｋの分布から求められる標準偏差σが、２５Ｎ／ｍｍ²未満であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像剤担持体。
少なくともトナーを有する現像剤を収容するための容器と該容器に貯蔵された現像剤を担持搬送するための現像剤担持体を有し、現像剤層厚規制部材により現像剤担持体上に現像剤層を形成しながら現像剤担持体上の現像剤を静電潜像担持体と対向する現像領域へと搬送し、前記静電潜像担持体の静電潜像を現像剤により現像し、トナー画像を形成する現像装置であって、
該現像剤担持体が、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像剤担持体である
ことを特徴とする現像装置。