JP2009150941A - キャリア、２成分現像剤、現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トナーへの帯電付与能力の変化が抑えられ、トナーを一定の帯電量に安定して帯電させることができるキャリア、前記キャリアを含み、かぶりがなく、一定の画像濃度を有する良好な画像を長期間安定して形成することができる２成分現像剤、前記２成分現像剤を用いて現像を行う現像装置、ならびに前記現像装置を備える画像形成装置を提供する。
【解決手段】 コア粒子４０の表面に複数のコート層４１ａ，４１ｂが積層されるキャリア１００であって、各コート層は、フッ素系モノマーと、フッ素系モノマー以外のモノマーとを含むモノマー成分を共重合してなるフッ素系樹脂を含み、複数のコート層４１ａ，４１ｂのうち、最外殻のコート層４１ａに含まれるフッ素系樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率が、残余のコート層４１ｂに含まれるフッ素系樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率よりも高い。このようなキャリア１００を含む現像剤を画像形成装置の現像装置の現像槽に充填し、画像を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、キャリア、２成分現像剤および現像装置、ならびに前記現像装置を備える画像形成装置に関する。より詳しくは、コア粒子とそれをコートするコート層とを備えたキャリア、２成分現像剤および前記２成分現像剤を用いる現像装置、ならびに前記現像装置を備える画像形成装置に関する。

電子写真法に基づいて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置は、良好な画質品位を有する画像を容易に形成できることから、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、複合機などに広く利用され、その中でもフルカラー印刷の可能な画像形成装置が、急速に普及しつつある。

電子写真方式の画像形成装置（以下単に「画像形成装置」という）は、たとえば感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段と、徐電手段と、クリーニング手段とを含む。画像形成装置は、感光体およびこれらの手段を用いて帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程、クリーニング工程および徐電工程を行い、記録媒体に画像を形成する装置である。

帯電工程では、感光体表面を帯電手段によって均一に帯電させる。露光工程では、帯電した感光体を露光手段によって露光し、感光体の表面に静電潜像を形成する。現像工程では、感光体表面に形成された静電潜像を現像剤で現像し、可視像を形成する。具体的には、感光体表面に形成された静電潜像に、現像手段で電荷を付与させたトナーを付着させることによって、感光体表面に可視像を形成する。転写工程では、転写手段によって、感光体表面に形成された可視像を紙またはシートなどの記録媒体に転写する。定着工程では、定着手段による加熱、加圧などによって、転写された可視像を記録媒体に定着させる。クリーニング工程では、転写工程後の感光体表面に残留する転写残留トナーをクリーニング手段によって除去する。徐電工程では、徐電手段によって、感光体表面の電荷が除去され、次の画像形成に備える。

可視像を形成する現像剤には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤およびトナーのみからなる１成分現像剤がある。

１成分現像剤はキャリアを使用しないことから、トナーとキャリアとを均一に混合するための攪拌機構を必要としない。したがって、現像手段である現像装置がシンプルになるといった利点を有する。しかし、トナーの帯電量が安定しにくい欠点がある。

２成分現像剤は、トナーとキャリアとを均一に混合するための攪拌機構を必要とすることから、現像装置が複雑になるという欠点がある。しかし、トナーの帯電安定性および高速機への適合性に優れている。そのため、高速画像形成装置およびカラー画像形成装置によく使用される。

２成分現像剤のキャリアとしては、たとえば粒子径が２０〜１００μｍのフェライト等からなる磁性粒子が使用される。湿度依存性およびトナー成分のキャリアへの融着を防止するために、フェライト粒子表面にシリコーン樹脂から成る下塗り層をコートし、さらに、下塗り層をコートしたフェライト粒子表面にフッ素系樹脂からなる表面層をコートしたキャリアが特許文献１に開示されている。

特開平４−２７５５６０号公報

特許文献１に開示のキャリアは、表面エネルギーが低いフッ素系樹脂をキャリアの表面層として下塗り層表面にコートしているので、トナー成分がキャリア表面にフィルミングしにくく、安定した帯電性が得られる。しかし、フッ素系樹脂は、接着性が悪く、下塗り層から剥離しやすいので、長期間の使用によってキャリア表面が磨耗し、フッ素系樹脂からなるコート層が薄くなると、下塗り層から表面層のフッ素系樹脂が突然剥離する。表面層のフッ素系樹脂が剥離して下塗り層がキャリア表面に露出すると、キャリアのトナーへの帯電付与能力が急激に変化する。このようにトナーへの帯電付与能力が異なる２種類のキャリア、すなわち、キャリア表面層がフッ素系樹脂であるキャリアとキャリア表面層がシリコーン樹脂であるキャリアとの２種類のキャリアが並存するので、トナーの帯電量が安定せず、トナー帯電量の分布の幅が広くなり、かぶりおよびトナー飛散が発生する問題がある。

本発明の目的は、トナーへの帯電付与能力の変化が抑えられ、トナーを一定の帯電量に安定して帯電させることができるキャリア、前記キャリアを含み、かぶりがなく、一定の画像濃度を有する良好な画像を長期間安定して形成することができる２成分現像剤、前記２成分現像剤を用いて現像を行う現像装置、ならびに前記現像装置を備える画像形成装置を提供することである。

本発明は、コア粒子の表面に複数のコート層が積層されるキャリアであって、
各コート層は、フッ素系モノマーと、フッ素系モノマー以外のモノマーとを含むモノマー成分を共重合してなるフッ素系樹脂を含み、
複数のコート層のうち、最外殻のコート層に含まれるフッ素系樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率は、残余のコート層に含まれるフッ素系樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率よりも高いことを特徴とするキャリアである。

また本発明は、フッ素系モノマーは、フッ素系アクリルモノマーであり、
フッ素系モノマー以外のモノマーは、スチレン系モノマーを含み、
フッ素系樹脂は、フッ素系アクリルモノマーを含むアクリルモノマーと、スチレン系モノマーとを含むモノマー成分を共重合してなるスチレンアクリル樹脂であることを特徴とする。

また本発明は、複数のコート層において、フッ素系樹脂を形成するモノマーの種類が同じであることを特徴とする。

また本発明は、コア粒子は、フェライト成分を含むことを特徴とする。
また本発明は、最外殻のコート層は、さらに導電剤を含むことを特徴とする。

また本発明は、負帯電性制御剤を含むトナーと、前記キャリアとを含むことを特徴とする２成分現像剤である。

また本発明は、前記２成分現像剤を用いて、像担持体に形成される静電潜像を現像して可視像を形成することを特徴とする現像装置である。

また本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、
像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記現像装置とを備えることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、キャリアは、コア粒子の表面に複数のコート層が積層され、各コート層は、フッ素系モノマーと、フッ素系モノマー以外のモノマーとを含むモノマー成分を共重合してなるフッ素系樹脂を含む。複数のコート層のうち、最外殻のコート層に含まれるフッ素系樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率は、残余のコート層に含まれるフッ素系樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率よりも高い。

各コート層がフッ素系樹脂を含むことによって、フッ素系樹脂という同じ種類の樹脂を含む複数のコート層が積層されることになるので、複数のコート層の樹脂同士の親和性が高い。したがって、複数のコート層に含まれる樹脂が、異なるモノマーから形成される場合よりもコート層同士の間に界面が形成されにくいので、最外殻のコート層がコートされているコート層（以下「下塗り層」ともいう）から最外殻のコート層を剥離しにくくすることができる。

またフッ素系モノマーの共重合比率は異なるものの、各コート層の樹脂がフッ素系モノマーから形成される樹脂を含むので、最外殻のコート層が剥離しても、複数のコート層に含まれる樹脂が異なるモノマーから形成される樹脂で形成されるキャリアよりも、キャリアのトナーへの帯電付与能力の変化が小さく、トナーの帯電量が安定する。

また最外殻のコート層に、フッ素系樹脂を含むことによって、トナー成分がキャリア表面に付着するスペントの発生を抑えることができる。コア粒子表面に複数のコート層が積層されるキャリアにおいて、複数のコート層全てにスペントの発生を抑えるために充分な量のフッ素系樹脂を含ませると、コア粒子表面とコート層との接着性が悪化するが、本発明のキャリアでは、複数のコート層のうち、最外殻のコート層に含まれるフッ素系樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率が残余のコート層に含まれるフッ素系樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率より高いので、スペントの発生を抑え、かつコア粒子からコート層を剥離しにくくすることができる。

したがって、キャリアのトナーへの帯電付与能力の変化を抑え、トナーを一定の帯電量に安定して帯電させることができるキャリアを実現することができる。このようなキャリアを用いることによって、長期間にわたって一定の品質の画像を安定して形成することができる。

また本発明によれば、フッ素系樹脂は、フッ素系アクリルモノマーを含むアクリルモノマーと、スチレン系モノマーとを含むモノマー成分を共重合してなるスチレンアクリル樹脂である。スチレンアクリル樹脂は、下塗り層およびコア粒子との密着性に優れるので、フッ素系樹脂がスチレンアクリル樹脂であることによって、コート層を下塗り層およびコア粒子から一層剥離しにくくすることができる。したがって、キャリアのトナーへの帯電付与能力の変化を抑え、初期からライフまでのトナー帯電量の急激な変化を抑制することができるので、長期間にわたって一定の品質の画像をより安定して形成することができる。

また本発明によれば、複数のコート層において、フッ素系樹脂を形成するモノマーの種類が同じである。共重合比率は異なるものの、複数のコート層において、フッ素系樹脂を形成するモノマーの種類が同じであるので、キャリアを長期間、使用しても、コート層が下塗り層およびコア粒子からより一層剥離しにくくなる。またコート層が剥離しても、複数のコート層に含まれる樹脂が異なるモノマーから形成される樹脂であるキャリアよりも、キャリアの帯電付与能力の変化が小さく、トナーを一定の帯電量により安定して帯電させることができる。したがって、初期からライフまでのトナー帯電量の急激な変化を一層抑制することができるので、長期間にわたって一定の品質の画像をより一層安定して形成することができる。

また本発明によれば、コア粒子は、フェライト成分を含む。コア粒子がフェライト成分を含むことによって、キャリアの密度を小さく、かつ比重を軽くすることができるので、現像装置内での搬送部材などのトルクが軽くなり、コア粒子がフェライト成分を含まないキャリアに比べて、搬送部材で搬送するときのキャリアに加わる力を小さくすることができ、コート層を下塗り層およびコア粒子からより一層剥離しにくくすることができる。またフェライト成分を含むコア粒子は、飽和磁化が高いので、現像ローラに付着する力が強く、像担持体へのキャリア付着が起こりにくい。このようなフェライト成分を含むコア粒子を用いることによって、キャリアが感光体に付着することによる画像の白抜けを防ぐことができる。したがって、初期からライフまでのトナー帯電量の急激な変化をより一層抑制することができ、かつ画像の白抜けを防ぐことができるので、長期間にわたって一定の品質の画像をより一層安定して形成することができる。

また本発明によれば、最外殻のコート層は、さらに導電剤を含む。最外殻のコート層が導電剤を含むことによって、新しい２成分現像剤を画像形成装置にセットした直後のたとえば初期から２０００枚の画像形成にかけてのトナーの帯電量の上昇を緩和することができる。したがって、新しい２成分現像剤を画像形成装置にセットした直後にトナーの帯電量が不所望に大きくなることを防ぐことができるので、画像濃度が好適な範囲から低下することを抑え、一定の品質の画像を安定して形成することができる。

また本発明によれば、２成分現像剤は、負帯電性制御剤を含むトナーと、本発明のキャリアとを含む。本発明のキャリアは、前述のようにコア粒子にフッ素系樹脂を含む複数のコート層が積層されて構成される。負帯電性であるフッ素系樹脂を含む本発明のキャリアと、負帯電性制御剤を含むトナーとを２成分現像剤として用いることによって、キャリアの正帯電性は低下し、キャリアのトナーへの帯電付与力が低下するので、新しい２成分現像剤を画像形成装置にセットした直後、たとえば初期から２０００枚にかけてのトナー帯電量の上昇を緩和することができる。したがって、新しい２成分現像剤を画像形成装置にセットした直後にトナーの帯電量が不所望に大きくなることを防ぐことができるので、画像濃度の好適な範囲からの低下を抑え、安定した画像をより安定して形成することができる２成分現像剤とすることができる。

また本発明によれば、現像装置は、本発明の２成分現像剤を用いて、像担持体に形成される静電潜像を現像して可視像を形成する。本発明の２成分現像剤は、初期からライフまでのトナー帯電量が安定しているので、本発明の２成分現像剤を用いることによって、長期間にわたってかぶりおよびトナー飛散のない良好なトナー画像を安定して形成することのできる現像装置を実現することができる。

また本発明によれば、前述のように像担持体にかぶりおよびトナー飛散のないトナー像を形成可能な本発明の現像装置を備えて画像形成装置が実現される。このような画像形成装置で画像を形成することによって、長期間にわたってかぶりおよびトナー飛散のない良好な画像を安定して形成することができる。

図１は、本発明の実施の一形態であるキャリア１００を示す断面図である。キャリア１００は、コア粒子４０の表面に複数のコート層４１ａ、４１ｂが積層されてなる。各コート層４１ａ、４１ｂは、フッ素系モノマーと、フッ素系モノマー以外のモノマーとを含むモノマー成分を共重合してなるフッ素系樹脂を含む。複数のコート層４１ａ、４１ｂのうち、最外殻のコート層４１ａに含まれるフッ素系樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率は、残余のコート層４１ｂに含まれるフッ素系樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率よりも高い。本実施形態では、キャリア１００は、コア粒子４０の表面に２つのコート層、すなわち第１コート層４１ｂおよび第２コート層４１ａが積層されてなる。より詳しくは図１に示すように、キャリア１００は、凹凸を有するコア粒子４０の表面に、第１コート層４１ｂがコア粒子表面にコートされ、第１コート層４１ｂの表面にさらに第２コート層４１ａがコートされる。第２コート層４１ａの表面に含まれるフッ素系樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率は、第１コート層４１ｂより高い。

各コート層がフッ素系樹脂を含むことによって、フッ素系樹脂という同じ種類の樹脂を含む複数のコート層が積層されることになるので、複数のコート層の樹脂同士の親和性が高い。したがって、複数のコート層に含まれる樹脂が異なるモノマーから形成される場合よりもコート層同士の間に界面が形成されにくいので、最外殻のコート層がコートされているコート層（以下「下塗り層」ともいう）から最外殻のコート層を剥離しにくくすることができる。

またフッ素系モノマーの共重合比率は異なるものの、各コート層の樹脂がフッ素系モノマーから形成される樹脂を含むので、最外殻のコート層が剥離しても、複数のコート層に含まれる樹脂が異なるモノマーから形成される樹脂で形成されるキャリアよりも、キャリアのトナーへの帯電付与能力の変化が小さく、トナーの帯電量が安定する。

また最外殻のコート層に、フッ素系樹脂を含むことによって、トナー成分がキャリア表面に付着するスペントの発生を抑えることができる。コア粒子表面に複数のコート層が積層されるキャリアにおいて、複数のコート層全てにスペントの発生を抑えるために充分な量のフッ素系樹脂を含ませると、コア粒子表面とコート層との接着性が悪化するが、本発明のキャリアでは、複数のコート層のうち、最外殻のコート層に含まれるフッ素系樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率が残余のコート層に含まれるフッ素系樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率より高いので、スペントの発生を抑え、かつコア粒子からコート層を剥離しにくくすることができる。

フッ素系モノマーと、フッ素系モノマー以外のモノマーとを含むモノマー成分を共重合してなるフッ素系樹脂を用いることによって、一種類のモノマーのみから形成されるフッ素系樹脂を用いる場合とは異なり、帯電性の異なる複数のコート層を実現することができる。これによって、使用状態に応じた好適な帯電性を有するキャリアを実現することができるので、初期からライフまでのトナー帯電量の急激な変化を抑制することができる。

コート層の樹脂として、フッ素系モノマーと、フッ素系モノマー以外のモノマー成分を共重合させた樹脂ではなく、フッ素系モノマーおよびフッ素系モノマー以外のモノマー成分をそれぞれ重合し、それらをブレンドした樹脂を用いると、相分離が起こるので、下塗り層およびコア粒子から、コート層が剥がれやすくなるという問題がある。本発明のキャリアは、コート層の樹脂として、フッ素系モノマーと、フッ素系モノマー以外のモノマー成分を共重合させた樹脂を用いるので、相分離を防ぐことができ、コート層を剥がれにくくすることができる。

したがって、キャリアのトナーへの帯電付与能力の変化を抑え、トナーを一定の帯電量に安定して帯電させることができるキャリアを実現することができる。このようなキャリアを用いることによって、長期間にわたって一定の品質の画像を安定して形成することができる。

本発明の他の実施形態では、コア粒子の表面に、３層以上のコート層が積層されてもよい。３層以上のコート層が積層される場合には、最外殻以外の残余のコート層に含まれるフッ素系樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率は、同じでもよく、また残余のコート層のうち、どのコート層のフッ素系モノマーの共重合比率が高くてもよいが、表面エネルギーが低いフッ素系モノマーを含む樹脂とコア粒子との接着性を考慮すると、各コート層に含まれる樹脂のフッ素系モノマーの共重合比率は、内側のコート層から外側のコート層に向け、順に高くなることが好ましい。

フッ素系モノマーとしては、フッ素系アクリルモノマーが挙げられる。フッ素系モノマー以外のモノマーとしては、フッ素アクリルモノマー以外のアクリルモノマー、スチレン系モノマーが挙げられる。

各コート層は、フッ素系モノマーが、フッ素系アクリルモノマーであり、フッ素系モノマー以外のモノマーが、スチレン系モノマーを含み、フッ素系樹脂が、フッ素系アクリルモノマーを含むアクリルモノマーと、スチレン系モノマーとを含むモノマー成分を共重合してなるスチレンアクリル樹脂であることが好ましい。コート層にフッ素系アクリルモノマーを含むアクリルモノマーを共重合して成る樹脂のみを含むと、トナーの帯電量が上昇しすぎるので、トナー帯電量を好適な量にすることができない。フッ素を含むモノマーとしてフッ素系モノマーを含むスチレン系樹脂のみを用いると、現像剤として正帯電性のトナーを用いる場合には、トナー帯電量が上昇しすぎ、負帯電性のトナーを用いる場合には、トナー帯電量が不充分となるので、トナー帯電量を好適な量にすることができない。スチレンアクリル樹脂は、下塗り層およびコア粒子との密着性に優れるので、フッ素系樹脂がスチレンアクリル樹脂であることによって、コート層を下塗り層およびコア粒子から一層剥離しにくくすることができる。したがって、キャリアのトナーへの帯電付与能力の変化を抑え、初期からライフまでのトナー帯電量の急激な変化を抑制することができるので、長期間にわたって一定の品質の画像をより安定して形成することができる。

本発明の他の実施形態では、フッ素系アクリルモノマーおよびスチレン系モノマー以外のモノマーと、フッ素系アクリルモノマーと、スチレン系モノマーとを共重合させたフッ素系樹脂を用いてもよい。

フッ素系アクリルモノマーとしては、特に制限はないが、たとえば、トリフルオロメチルメタクリレートおよびトリフルオロエチルメタクリレートが挙げられる。

フッ素系アクリルモノマー以外のアクリルモノマーとしては、公知のモノマーが使用でき、たとえば、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレートおよびブチルアクリレートが挙げられる。

スチレン系モノマーとしては、たとえばスチレン、ｏ−メチルスチレンおよびジビニルベンゼンが挙げられる。

複数のコート層において、フッ素系樹脂を形成するモノマーの種類が同じであることが好ましい。共重合比率は異なるものの、複数のコート層において、フッ素系樹脂を形成するモノマーの種類が同じであるので、キャリアを長期間使用しても、コート層が下塗り層およびコア粒子からより一層剥離しにくくなる。またコート層が剥離しても、複数のコート層に含まれる樹脂が異なるモノマーから形成される樹脂であるキャリアよりも、キャリアの帯電付与能力の変化が小さく、トナーを一定の帯電量により安定して帯電させることができる。したがって、初期からライフまでのトナー帯電量の急激な変化を一層抑制することができるので、長期間にわたって一定の品質の画像をより一層安定して形成することができる。

コア粒子には、公知の磁性粒子が使用できるが、コア粒子は、フェライト成分を含むことが好ましい。すなわちコア粒子は、フェライト成分を含むフェライト系粒子であることが好ましい。コア粒子がフェライト成分を含むことによって、キャリアの密度を小さく、かつ比重を軽くすることができるので、現像装置内での搬送部材などのトルクが軽くなり、コア粒子がフェライト成分を含まないキャリアに比べて、搬送部材で搬送するときのキャリアに加わる力を小さくすることができ、コート層を下塗り層およびコア粒子からより一層剥離しにくくすることができる。またフェライト成分を含むコア粒子は、飽和磁化が高いので、現像ローラに付着する力が強く、像担持体へのキャリア付着が起こりにくい。このようなフェライト成分を含むコア粒子を用いることによって、キャリアが感光体に付着することによる画像の白抜けを防ぐことができる。したがって、初期からライフまでのトナー帯電量の急激な変化をより一層抑制することができ、かつ画像の白抜けを防ぐことができるので、長期にわたって一定の品質の画像をより一層安定して形成することができる。

フェライト系粒子としては公知のものを使用でき、たとえば、亜鉛系フェライト、ニッケル系フェライト、銅系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、マンガン−マグネシウム系フェライト、銅−マグネシウム系フェライト、マンガン−亜鉛系フェライトおよびマンガン−銅−亜鉛系フェライト等の粒子が挙げられる。

フェライト系粒子は、公知の方法で作製できる。たとえば、Ｆｅ_２Ｏ_３およびＭｇ（ＯＨ）_２などのフェライト原料を混合し、この混合粉を加熱炉で加熱して仮焼する。得られた仮焼品を冷却後、振動ミルでほぼ１μｍ程度の粒子となるように粉砕し、粉砕物に分散剤と水とを加えてスラリーを作製する。このスラリーを湿式ボールミルで湿式粉砕し、得られる懸濁液をスプレードライヤーで造粒乾燥することによって、フェライト系粒子が得られる。

コア粒子の体積抵抗率は、ブリッジ法で測定する場合に、１×１０^６Ω・ｃｍ以上、１×１０^１１Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、１×１０^８Ω・ｃｍ以上、５×１０^１０Ω・ｃｍ以下であることがより好ましい。この範囲の体積抵抗率を有するフェライト系粒子は、安価であるので好ましい。また、体積抵抗率が過度に低くなると電気絶縁性不良によりかぶりが出ることがある。また、体積抵抗率が過度に高くなるとキャリア表面に残るカウンタ電荷によって、ベタ画像における周辺部のエッジ効果や画像濃度低下が起こりやすくなる。このような観点から、コア粒子の体積抵抗率は、１×１０^６Ω・ｃｍ以上、１×１０^１１Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、１×１０^８Ω・ｃｍ以上、５×１０^１０Ω・ｃｍ以下であることがより好ましい。コア粒子の体積抵抗率の定義は後述する。

キャリアの体積平均粒子径は、２０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以上６０μｍ以下であることがより好ましい。体積平均粒子径が２０μｍ未満であると、現像の際にキャリアが現像ローラから感光体ドラムに移動することによって、得られる画像に白抜けが発生するおそれがある。体積平均粒子径が１００μｍを超えると、ドット再現性が悪くなり、画像が粗くなるおそれがある。

本実施形態において、キャリアの体積平均粒子径は、レーザ回折式粒度分布測定装置（商品名：ＨＥＬＯＳ、ＳＹＭＰＡＴＥＣ社製）で、乾式分散装置（商品名：ＲＯＤＯＳ、ＳＹＭＰＡＴＥＣ社製）を用い、分散圧３．０ｂａｒの条件下で測定した値である。

キャリアの飽和磁化は、３０〜１００ｅｍｕ／ｇの範囲内が好ましく、５０〜８０ｅｍｕ／ｇの範囲内がより好ましい。キャリアの飽和磁化は、低いほど感光体ドラムと接する磁気ブラシが柔らかくなるので、静電潜像に忠実な画像が得られる。しかし、飽和磁化が低すぎると、感光体ドラム表面にキャリアが付着し、白抜け現象が発生しやすくなる。また、飽和磁化が高すぎると、磁気ブラシの剛直化により、静電潜像に忠実な画像が得られにくくなる。このような観点から、キャリアの飽和磁化は、３０〜１００ｅｍｕ／ｇの範囲内が好ましく、５０〜８０ｅｍｕ／ｇの範囲内がより好ましい。

本実施形態において、キャリアの飽和磁化は、ＶＳＭＰ−１（東英工業株式会社製）によって測定される値である。

キャリアの体積抵抗率は、１×１０^８Ω・ｃｍ以上、５×１０^１２Ω・ｃｍ以下の範囲が好ましく、１×１０^９Ω・ｃｍ以上、５×１０^１１Ω・ｃｍ以下の範囲がより好ましい。コート層を備えた本発明のキャリアは、体積抵抗率が過度に低くなると感光体へのキャリア付着が生じることがあり、体積抵抗率が過度に高くなるとトナー帯電量の上昇が起こりやすくなる。このような観点から、キャリアの体積抵抗率は、１×１０^８Ω・ｃｍ以上、５×１０^１２Ω・ｃｍ以下の範囲が好ましく、１×１０^９Ω・ｃｍ以上、５×１０^１１Ω・ｃｍ以下の範囲がより好ましい。

本実施形態において、キャリアの体積抵抗率は次の方法で測定される値である。測定は、気温２０℃、湿度６５％の環境条件下で行う。６．５ｍｍの間隙を設けて設置される縦３０ｍｍ、横１０ｍｍの２枚の銅板電極間に、０．２ｇのキャリアを充填する。次に、Ｎ極とＳ極とが対向するように各銅板電極の外側に配置される２つの磁石（１００ｍＴ）の磁力線によって、キャリアによるブリッジを形成させる。この状態において、５００Ｖの電圧を印加し、印加後１５秒後に測定される値をキャリアの体積抵抗率とする。前述のコア粒子の体積抵抗率は、キャリアの体積抵抗率と同様の方法で測定される値である。

キャリアの体積抵抗率の視点から、最外殻のコート層は、導電剤を含むことが好ましい。最外殻のコート層が導電剤を含むことによって、新しい２成分現像剤を画像形成装置にセットした直後、たとえば初期から２０００枚の画像形成にかけてのトナーの帯電量の上昇を緩和することができる。したがって、新しい２成分現像剤を画像形成装置にセットした直後にトナーの帯電量が不所望に大きくなることを防ぐことができるので、画像濃度が好適な範囲から低下することを抑え、一定の品質の画像を安定して形成することができる。また、トナーの帯電特性に応じて、最外殻のコート層以外のコート層に導電剤を含ませることができる。たとえば、トナーがチャージアップしやすい帯電特性を有する場合、最外殻のコート層および最外殻のコート層以外のコート層に導電剤を含ませると、ライフ時において、最外殻のコート層が磨耗した状況であっても、トナーを一定の帯電量に制御することができる。このような場合には、全てのコート層が導電剤を含むことがより好ましい。

導電剤としては、キャリアの体積抵抗率を制御できるものであれば特に制限はないが、たとえば、酸化ケイ素、アルミナ、カーボンブラック、グラファイト、酸化亜鉛、チタンブラック、酸化鉄、酸化チタン、酸化スズ、チタン酸カリウム、チタン酸カルシウム、ホウ酸アルミニウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどの導電剤が挙げられる。

これらの導電剤の中でも、作製安定性、コスト、体積抵抗率の低さという観点からカーボンブラックが好ましい。

カーボンブラックの種類は特に限定されないが、ジブチルフタレートの吸油量が９０ｍｌ／１００ｇ以上、１７０ｍｌ／１００ｇ以下の範囲にあるものが、作製安定性に優れる点で好ましい。また、導電剤の一次粒径として５０ｎｍ以下のものが分散性に優れるため特に好ましい。導電剤は１種を単独で使用でき、または２種以上を併用できる。

導電剤の含有率は、コート層を構成する樹脂１００重量部に対する重量部で表現する。導電剤の含有率としては、樹脂１００重量部に対して０．１重量部以上２０重量部以下であることが好ましい。０．１重量部未満では、キャリアが充分な導電性を得られないことがある。２０重量部を超えるとキャリアに導電性がありすぎてチャージリークしてしまうことがある。

第１コート層によるコア粒子のコート率は、５０％以上９５％以下が好ましい。５０％未満であれば、磨耗によって最外殻のコート層がコア粒子表面から剥離した場合、コア粒子表面の露出が多くなり、キャリアの体積抵抗率が低くなるので、感光体へのキャリア付着および画像のがさつきが起こりやすくなる。逆に、９５％を超えると、コア粒子表面の露出が少なくなり、キャリアの体積抵抗率が高くなるので、トナーの帯電量の必要以上の上昇が起こりやすくなる。

第２コート層によるコア粒子のコート率は、９０％以上１００％以下であることが好ましい。コート率が９０％未満であると、フィルミングが発生しやすくなる。

本実施形態において、コア粒子のコート率は、次の方法で算出される値である。走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope；ＳＥＭ）を用いて、キャリア表面に金などの導電剤を蒸着しないまま、キャリアを加速電圧２．０ｅＶの電子線で観察する。チャージアップによってキャリア表面のコート層は、白色として観察される。キャリアの全表面積に対して白く観察される領域の面積の割合を算出する。この算出をキャリア１００個について行ない、得られた値の平均値をコア粒子のコート率とする。第１コート層によるコア粒子のコート率の算出には、第２コート層をコートする前のコア粒子を用いる。

本実施形態のキャリアとトナーとを含んで本発明の実施の一形態である２成分現像剤が構成される。２成分現像剤は、トナーと本実施形態のキャリアとを含むが、負帯電性制御剤を含むトナーと、本実施形態のキャリアとを含む２成分現像剤であることが好ましい。負帯電性であるフッ素樹脂を含む本実施形態のキャリアと、負帯電性制御剤を含むトナーとを２成分現像剤として用いることによって、キャリアの正帯電性は低下し、キャリアのトナーへの帯電付与力が低下するので、新しい２成分現像剤を画像形成装置にセットした直後、たとえば初期から２０００枚にかけてのトナー帯電量の上昇を緩和することができる。したがって、新しい２成分現像剤を画像形成装置にセットした直後にトナーの帯電量が不所望に大きくなることを防ぐことができるので、画像濃度の好適な範囲からの低下を抑え、安定した画像をより安定して形成することができる２成分現像剤とすることができる。

２成分現像剤に含まれるトナーは、特に限定されず、公知のトナーを使用できる。たとえば、以下で説明するトナーが使用できる。

トナーは、バインダ樹脂と着色剤とを含む着色樹脂粒子であるトナー粒子と、必要に応じて着色樹脂粒子の表面に外添させる外添剤とを含む。トナー粒子は、さらに帯電制御剤および離型剤を含有することが好ましい。外添剤は、トナーの凝集を防ぐことによって感光体ドラムから記録媒体へ転写する際の転写効率の低下を防ぐ観点から、トナー粒子に外添させることが好ましい。

着色樹脂粒子に含有させるバインダ樹脂としては、公知の各種スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂等が使用できる。この中でも線形または非線形のポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂は、機械的強度が他のバインダ樹脂より強いので、トナーの微粉が発生しにくく、定着性が他のバインダ樹脂より優れるので、定着後に記録媒体からトナーが剥離しにくく、また耐ホットオフセット性を両立させる上で優れている。

ポリエステル樹脂は、２価の多価アルコールと２価の多塩基酸とからなるモノマー組成物を重合することにより得られる。ポリエステル樹脂の重合に用いられる２価のアルコールとしては、たとえばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等のジオール類、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡ等のビスフェノールＡアルキレンオキシド付加物、その他を挙げることができる。

２価の多塩基酸としては、たとえばマレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、これらの酸の無水物および低級アルキルエステル、ｎ−ドデセニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸等のアルケニルコハク酸類、ならびにアルキルコハク酸類を挙げることができる。

モノマー組成物中に３価以上の多価アルコールまたは３価以上の多塩基酸を必要に応じて添加してもよい。３価以上の多価アルコールとしては、たとえばソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、蔗糖、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼンなどを挙げることができる。

３価以上の多塩基酸としては、たとえば１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、およびこれらの無水物等を挙げることができる。

着色樹脂粒子に含有する着色剤としては、トナーに一般に用いられている公知の顔料または染料を使用できる。

具体的には、ブラックトナー用着色剤としては、カーボンブラックおよびマグネタイトなどが挙げられる。

イエロートナー用着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７およびＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー９８等のアセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１４およびＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７等のアセト酢酸アリールアミド系ジスアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９３およびＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５５等の縮合モノアゾ系黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８５等のその他黄色顔料、ならびにＣ．Ｉ．ソルベント・イエロー１９、Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー７７、Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー７９およびＣ．Ｉ．ディスパース・イエロー１６４等の黄色染料等が挙げられる。

マゼンタトナー用着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４９：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド８１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１４６、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２３８およびＣ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１９等の赤色、ならびに紅色顔料、Ｃ．Ｉ．ソルベント・レッド４９、Ｃ．Ｉ．ソルベント・レッド５２、Ｃ．Ｉ．ソルベント・レッド５８およびＣ．Ｉ．ソルベント・レッド８等の赤色系染料等が挙げられる。

シアントナー用着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：４等の銅フタロシアニンおよびその誘導体の青色系染顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７、フタロシアニン・グリーン３６等の緑色顔料等が挙げられる。

着色剤の含有量は、バインダ樹脂１００重量部に対して１〜１５重量部程度であることが好ましく、より好適には２重量部以上１０重量部以下の範囲である。

着色樹脂粒子に含有する帯電制御剤としては、公知の帯電制御剤を用いることができる。

トナーに負帯電性を付与する帯電制御剤である負帯電性制御剤として、クロムアゾ錯体染料、鉄アゾ錯体染料、コバルトアゾ錯体染料、サリチル酸およびその誘導体のクロム、亜鉛、アルミニウム、ホウ素錯体または塩化合物、ナフトール酸およびその誘導体のクロム、亜鉛、アルミニウムまたはホウ素との錯体または塩化合物、ベンジル酸およびその誘導体のクロム、亜鉛、アルミニウムまたはホウ素との錯体または塩化合物、長鎖アルキルカルボン酸塩、長鎖アルキルスルフォン酸塩等を挙げることができる。

正帯電性を付与する帯電制御剤である帯電制御剤としては、ニグロシン染料およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、四級アンモニウム塩、四級ホスフォニウム塩、四級ピリジニウム塩、グアニジン塩、アミジン塩等の誘導体等を挙げることができる。

帯電制御剤の含有量は、バインダ樹脂１００重量部に対して０．１重量部以上２０重量部以下の範囲が好ましく、０．５重量部以上１０重量部以下の範囲がより好ましい。

着色樹脂粒子に含有する離型剤としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成ワックスやパラフィンワックスおよびその誘導体、マイクロクリスタリンワックスおよびその誘導体等の石油系ワックスおよびその変成ワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の植物系ワックス等を挙げることができる。これらの離型剤を着色樹脂粒子中に含有させることによって、定着ローラまたは定着ベルトに対するトナーの離型性を高めることができるので、定着時の高温オフセットおよび低温オフセットを防止できる。離型剤の添加量は特に制限されないが、バインダ樹脂１００重量部に対して１重量部以上５重量部以下であることが好ましい。

着色樹脂粒子は、混練粉砕法または重合法などの公知の方法によって作製できる。具体的には、混練粉砕法を採用した場合、バインダ樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤およびその他の添加剤を、ヘンシェルミキサ、スーパーミキサ、メカノミルまたはＱ型ミキサなどの混合機によって混合する。得られた原料混合物を、２軸混練機、１軸混練機などの混練機によって、１００〜１８０℃程度の温度で溶融混練する。得られた混練物を冷却固化し、固化物をジェットミルのようなエア式粉砕機によって粉砕する。得られた粉砕物を、必要に応じて分級等の粒度調整を行うことによって着色樹脂粒子を作製できる。

着色樹脂粒子の体積平均粒径は、４μｍ以上７μｍ以下であることが好ましい。この範囲の体積平均粒子径であることによって、ドット再現性に優れ、かぶりおよびトナー飛散の少ない、高画質画像が得られる。

本実施形態において、着色樹脂粒子の体積平均粒子径は、粒度分布測定装置（商品名：コールターマルチサイザーＩＩ、ベックマン・コールター株式会社製）で、１００μｍのアパチャーを用いて測定した値である。

具体的な測定方法としては、以下の測定方法が挙げられる。電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤を０．１〜５ｍｌ加え、着色樹脂粒子を２〜２０ｍｇ加える。電解水溶液は、１級塩化ナトリウムを用いた約１％ＮａＣｌ水溶液で、たとえばＩＳＯＴＯＮ Ｒ−ＩＩ（商品名：コールターサイエンティフィックジャパン社製）を用いることができる。また界面活性剤は、アルキルベンゼンスルホン酸塩が好ましい。着色樹脂粒子を添加した電解水溶液を超音波分散機（商品名：ＵＨ−５０、ＳＴＭ社製）によって超音波周波数２０ｋＨｚで約１〜３分間分散処理し、測定用試料を調製する。この測定用試料について、粒度分布測定装置としてコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型またはコールターマルチサイザーＩＩ（ともにベックマン・コールター株式会社製）を用い、アパチャー径が１００μｍ、測定粒子数が５００００カウントの条件下に測定を行う。解析ソフトは、コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン１．１９（ベックマン・コールター株式会社製）を用いる。得られた測定結果から、着色樹脂粒子の体積粒度分布および個数粒度分布を求め、体積粒度分布から、着色樹脂粒子の体積平均粒子径を求める。

着色樹脂粒子のＢＥＴ比表面積は、１．５ｍ^２／ｇ以上１．９ｍ^２／ｇ以下であることが好ましい。ＢＥＴ比表面積が１．９ｍ^２／ｇを超えると、着色樹脂粒子表面に凹凸が多くなり、外添剤が凹部に入り込み、外添剤を均一に表面に付着させることができないおそれがある。この場合、外添剤の流動性をよくする効果であるコロ効果、および電荷のリークを防ぐ効果であるスペーサ効果が充分に得られなくなり、かぶりおよびトナー飛散が発生しやすくなる。１．５ｍ^２／ｇ未満では、着色樹脂粒子表面が平滑になり過ぎるおそれがあり、クリーニング不良が発生することによってかぶりが発生することがある。

本実施形態において、ＢＥＴ比表面積は、ＢＥＴ比表面積測定装置ジェミニ２３６０（株式会社島津製作所製）を用いた３点測定法で得られる値である。

着色樹脂粒子のＢＥＴ比表面積の制御方法としては、公知の方法が使用できる。たとえば、円筒状の配管の中を高速で回転させて着色樹脂粒子の角をとる方法または、熱気流中で瞬間的に着色樹脂粒子を溶融させるサフュージョンシステム等の方法がある。

着色樹脂粒子に外添させる外添剤としては、個数平均粒子径が７ｎｍ以上１００ｎｍ以下のシリカ、酸化チタン、アルミナ等からなる無機粒子が使用できる。また、無機粒子をシランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイルにより表面処理することによって疎水性を付与してもよい。疎水性を付与した無機粒子は、高湿下において電気抵抗および帯電量の低下が少なくなるので好ましい。特に、シランカップリング剤としてヘキサメチルジシラザン（以下、ＨＭＤＳと呼ぶこともある）を用いて、表面にトリメチルシリル基を導入したシリカ粒子は、疎水性や絶縁性に優れている。このシリカ粒子を外添したトナーは、高湿環境下においても、優れた帯電性を提供できる。

具体的な外添剤には、日本アエロジル社製のアエロジル５０（個数平均粒径：約３０ｎｍ）、アエロジル９０（個数平均粒径：約３０ｎｍ）、アエロジル１３０（個数平均粒径：約１６ｎｍ）、アエロジル２００（個数平均粒径：約１２ｎｍ）、アエロジル３００（個数平均粒径：約７ｎｍ）、アエロジル３８０（個数平均粒径：約７ｎｍ）、西独デグサ社製のアルミナムオキサイドＣ（個数平均粒径：約１３ｎｍ）、チタニウムオキサイドＰ−２５（個数平均粒径：約２１ｎｍ）、ＭＯＸ１７０（個数平均粒径：約１５ｎｍ）、石原産業社製ＴＴＯ−５１（個数平均粒径：約２０ｎｍ）、ＴＴＯ−５５（個数平均粒径：約４０ｎｍ）等がある。

本実施形態において、外添剤の個数平均粒子径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて外添剤を撮影し、得られた画像から任意に１００個の外添剤の粒径を測定し、得られた粒子径の平均値である。

外添剤の添加量は、着色樹脂粒子に対して０．２重量％以上３重量％以下が好ましい。０．２重量％未満では、トナーに充分に流動性を与えられないことがある。３重量％を超えると、トナーの定着性が低下するおそれがある。

外添剤と着色樹脂粒子とは、たとえばヘンシェルミキサのような気流混合機を用いて混合することによって、着色樹脂粒子に外添剤を外添処理することができる。

キャリアとトナーとの混合割合は、キャリア１００重量部に対してトナー３重量部以上１５重量部以下の割合が好ましい。キャリアとトナーとの混合方法としては、ナウターミキサのような混合機で攪拌する方法が挙げられる。

図２は、本発明の実施の一形態である画像形成装置３１の構成を示す図である。画像形成装置３１は、デジタル複写機であって、複写モードと印刷モードとを選択することができ、複写モードでは、後述するスキャナ部２９において読み取られる原稿の画像情報に応じて原稿の複写物を印刷し、印刷モードでは画像形成装置３１にネットワークを介して接続される外部機器からの画像情報に応じてそれに対応する画像を印刷することができる。

画像形成装置３１は、像担持体である感光体ドラム２０と、潜像形成手段１１１と、現像装置１と、転写手段２３と、定着手段２５と、クリーニング手段２４と、記録媒体供給手段２８と、スキャナ部２９とを含む。潜像形成手段１１１、現像装置１、転写手段２３およびクリーニングユニット２４は、感光体ドラム２０のまわりに、この順序で配置される。帯電手段２１は、現像装置１およびクリーニングユニット２４よりも鉛直方向上方に配置される。

感光体ドラム２０は、図示しない回転駆動手段によって、軸線回りに回転駆動可能に設けられ、その表面部に静電潜像が形成されるローラ状部材である。感光体ドラム２０は、図示しない導電性基体と、導電性基体の表面に形成される図示しない感光層とを含んで構成される。導電性基体は種々の形状を採ることができ、たとえば、円筒状、円柱状、シート状などが挙げられる。これらの中でも円筒状が好ましい。導電性基体は導電性材料によって形成される。

導電性材料としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、アルミニウム、銅、真鍮、亜鉛、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、モリブデン、バナジウム、インジウム、チタン、金、白金などの金属、これらの２種以上の合金、合成樹脂フィルム、金属フィルムまたは紙などのフィルム状基体にアルミニウム、アルミニウム合金、酸化錫、金および酸化インジウムなどの１種または２種以上からなる導電性層を形成してなる導電性フィルム、ならびに導電性粒子および／または導電性ポリマーを含有する樹脂組成物などが挙げられる。導電性フィルムに用いられるフィルム状基体としては、合成樹脂フィルムが好ましく、ポリエステルフィルムが特に好ましい。また、導電性フィルムにおける導電性層の形成方法としては、蒸着、塗布などが好ましい。

感光層は、たとえば、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを積層することによって形成される。その際、導電性基体と電荷発生層または電荷輸送層との間には、下引き層を設けることが好ましい。下引き層を設けることによって、導電性基体の表面に存在する傷および凹凸を被覆して、感光層表面を平滑化でき、また、繰り返し使用時における感光層の帯電性の劣化を防止する。また低温および／または低湿環境下において感光層の帯電特性を向上させるといった利点が得られる。感光体ドラム２０は、最上層に感光体表面保護層を設けた耐久性の大きい三層構造の積層感光体であっても良い。

電荷発生層は、光照射によって電荷を発生する電荷発生物質を主成分とし、必要に応じて公知の結着樹脂、可塑剤、増感剤などを含有する。電荷発生物質としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ペリレンイミド、ペリレン酸無水物などのペリレン系顔料、キナクリドン、アントラキノンなどの多環キノン系顔料、金属および無金属フタロシアニン、ハロゲン化無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、スクエアリウム色素、アズレニウム色素、チアピリリウム色素、ならびにカルバゾール骨格、スチリルスチルベン骨格、トリフェニルアミン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、オキサジアゾール骨格、フルオレノン骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾール骨格またはジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料などが挙げられる。これらの中でも、無金属フタロシアニン顔料、オキソチタニルフタロシアニン顔料、フローレン環および／またはフルオレノン環を含有するビスアゾ顔料、芳香族アミンからなるビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料などは高い電荷発生能を有し、高感度の感光層を得るのに適する。電荷発生物質は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。

電荷発生物質の含有量は特に制限はないけれども、電荷発生層中の結着樹脂１００重量部に対して好ましくは５重量部以上５００重量部以下、さらに好ましくは１０重量部以上２００重量部以下である。

電荷発生層用の結着樹脂としてもこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリアミドおよびポリエステルなどが挙げられる。結着樹脂は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を併用できる。

電荷発生層は、電荷発生物質、結着樹脂および必要に応じて可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷発生層塗液を調製し、この電荷発生層塗液を導電性基体表面に塗布し、導電性基体表面を乾燥させることによって形成できる。このようにして得られる電荷発生層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは０．０５μｍ以上５μｍ以下、さらに好ましくは０．１μｍ以上２．５μｍ以下である。

電荷発生層の上に積層される電荷輸送層は、電荷発生物質から発生する電荷を受け入れて輸送する能力を有する電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着樹脂を必須成分とし、必要に応じて公知の酸化防止剤、可塑剤、増感剤、潤滑剤などを含有する。

電荷輸送物質としてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）アントラセン、１，１−ビス（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、ピラゾリン誘導体、フェニルヒドラゾン類、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルアミン系化合物、テトラフェニルジアミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、スチルベン系化合物、３−メチル−２−ベンゾチアゾリン環を有するアジン化合物などの電子供与性物質、フルオレノン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インデノチオフェン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体、インデノピリジン誘導体、チオキサントン誘導体、ベンゾ［ｃ］シンノリン誘導体、フェナジンオキサイド誘導体、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、プロマニル、クロラニル、ならびにベンゾキノンなどの電子受容性物質などが挙げられる。電荷輸送物質は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。電荷輸送物質の含有量は特に制限されないけれども、好ましくは電荷輸送層中の結着樹脂１００重量部に対して１０重量部以上３００重量部以下、さらに好ましくは３０重量部以上１５０重量部以下である。

電荷輸送層には、電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着樹脂と共に、酸化防止剤が含まれるのが好ましい。酸化防止剤としてもこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ビタミンＥ、ハイドロキノン、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびその誘導体、有機硫黄化合物、ならびに有機燐化合物などが挙げられる。酸化防止剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。酸化防止剤の含有量は特に制限されないけれども、電荷輸送層を構成する成分の合計量の０．０１重量％以上１０重量％以下、好ましくは０．０５重量％以上５重量％以下である。

電荷輸送層は、電荷輸送物質、結着樹脂および必要に応じて酸化防止剤、可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷輸送層用塗液を調製し、この電荷輸送層用塗液を電荷発生層表面に塗布し、電荷発生層表面を乾燥させることによって形成できる。このようにして得られる電荷輸送層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下、さらに好ましくは１５μｍ以上４０μｍ以下である。

１つの層に、電荷発生物質と電荷輸送物質とが存在する感光層を形成することもできる。その場合、電荷発生物質および電荷輸送物質の種類、含有量、結着樹脂の種類、その他の添加剤などは、電荷発生層および電荷輸送層を別々に形成する場合と同様でよい。

本実施の形態では、前述のような、電荷発生物質および電荷輸送物質を用いる有機感光層を形成してなる感光体ドラムを用いるけれども、それに代えて、酸化亜鉛、セレン、シリコンなどを用いる無機感光層を形成してなる感光体ドラムを使用することもできる。

潜像形成手段１１１は、帯電手段２１と、露光ユニット２２とを含む。帯電手段２１は、感光体ドラム２０を臨み、感光体ドラム２０の長手方向に沿って感光体ドラム２０表面から間隙を有して離隔するように配置され、感光体ドラム２０表面を所定の極性および電位に帯電させる。帯電手段２１には、帯電ブラシ型帯電器、チャージャ型帯電器、鋸歯型帯電器またはイオン発生装置などを使用できる。本実施の形態では、帯電手段２１は感光体ドラム２０表面から離隔するように設けられるけれども、それに限定されない。たとえば、帯電手段２１として帯電ローラを用い、帯電ローラと感光体ドラムとが圧接するように帯電ローラを配置してもよく、帯電ブラシ、磁気ブラシなどの接触帯電方式の帯電器を用いてもよい。

露光ユニット２２は、露光ユニット２２から出射される各色情報の光が、帯電手段２１と現像装置１との間を通過して感光体ドラム２０の表面に照射されるように配置される。露光ユニット２２は、画像情報を該ユニット内でブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの各色情報の光に分岐し、帯電手段２１によって一様な電位に帯電された感光体ドラム２０表面を各色情報の光で露光し、その表面に静電潜像を形成する。露光ユニット２２は、たとえば、レーザスキャニングユニットである。レーザスキャニング装置は、光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズおよび反射ミラーなどを組合せた装置である。他にもＬＥＤアレイ、または液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットを用いてもよい。

転写手段２３は、感光体ドラム２０表面のトナー像を記録媒体に転写する。転写手段２３は、図示しない支持部材によって回転自在に支持され、かつ図示しない駆動手段によって回転可能に設けられ、かつ感光体ドラム２０に圧接するように設けられるローラ状部材である。転写手段２３には、たとえば、直径８ｍｍ以上１０ｍｍ以下の金属製芯金と、金属製芯金の表面に形成される導電性弾性層とを含むローラ状部材が用いられる。金属製芯金を形成する金属としては、ステンレス鋼、アルミニウムなどを使用できる。導電性弾性層としては、エチレン−プロピレンージエンゴム（ＥＰＤＭ）、発泡ＥＰＤＭ、発泡ウレタンなどのゴム材料にカーボンブラックなどの導電剤を配合したゴム材料を使用できる。

感光体ドラム２０と転写手段２３との圧接部である転写ニップ部には、感光体ドラム２０の回転によってトナー像が搬送されるのに同期して、記録媒体供給手段２８からピックアップローラ３６およびレジストローラ３８を介して記録媒体が１枚ずつ供給される。記録媒体が転写ニップ部を通過することによって、感光体ドラム２０表面のトナー像が記録媒体に転写される。転写手段２３には図示しない電源が接続され、トナー像を記録媒体に転写する際に、トナー像を構成するトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を転写手段２３に印加する。これによって、トナー像が記録媒体に円滑に転写される。

定着手段４は、定着ローラ２６と加圧ローラ２７とを含む。定着ローラ２６は図示しない駆動手段によって回転駆動可能に設けられ、記録媒体に担持される未定着トナー像を、構成するトナーを加熱して溶融させることによって記録媒体に定着させる。定着ローラ２６の内部には図示しない加熱手段が設けられる。加熱手段は、定着ローラ２６表面が所定の温度（以後「加熱温度」ともいう）になるように定着ローラ２６を加熱する。加熱手段には、たとえば、ヒータ、ハロゲンランプなどを使用できる。加熱手段は、図示しない電源から電圧印加を受けて発熱する。

定着ローラ２６は、たとえば、芯金と弾性層とを含むローラ状部材である。芯金は、鉄、ステンレスまたはアルミニウムなどの金属によって形成される。弾性層は、たとえば、シリコーンゴムまたはフッ素ゴムなどの弾性材料で形成される。

加圧ローラ２７は定着ローラ２６に圧接するように設けられ、定着ローラ２６の回転駆動に従動回転可能に支持される。加圧ローラ２７は、定着ローラ２６からの熱によってトナーが溶融し、トナー像が記録媒体に定着する際にトナーと記録媒体とを押圧することによって、トナー像の記録媒体への定着を補助する。定着ローラ２６と加圧ローラ２７との圧接部が定着ニップ部である。加圧ローラ２７の内部には、定着ローラ２６と同様に、加熱部材が設けられてもよい。加熱部材には定着ローラ２６内部の加熱部材と同様のものを使用できる。

トナー像が定着された記録媒体は、図示しない搬送手段によって、後述する排紙トレイ３０に排出され、排紙トレイ３０上に積載される。

クリーニングユニット２４は、現像装置１によって、感光体ドラム２０表面に形成させたトナー像を記録媒体に転写した後に、感光体ドラム２０の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム２０の表面を清浄化する。クリーニングユニット２４には、図示しないクリーニングブレードと、図示しないトナー貯留槽とを含む。クリーニングブレードは、その長手方向が感光体ドラム２０の軸線方向に平行に延びて設けられ、かつその短手方向の一端が感光体ドラム２０表面に当接するように設けられる板状部材である。クリーニングブレードは、記録媒体にトナー像を転写した後に感光体ドラム２０表面に残留するトナー、紙粉などを感光体ドラム２０表面から取り除く。トナー貯留槽は、内部空間を有する容器状部材であり、クリーニングブレードによって除去されるトナーを一時的に貯留する。

記録媒体供給手段２８は、自動給紙トレイ３５と、ピックアップローラ３６と、搬送ローラ３７と、レジストローラ３８とを含む。自動給紙トレイ３５は画像形成装置３１の鉛直方向下部に設けられ、記録媒体を貯留する容器状部材である。記録媒体には、たとえば普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。ピックアップローラ３６は、自動給紙トレイ３５に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ｓ１０２に送給する。搬送ローラ３７は互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、記録媒体をレジストローラ３８に向けて搬送する。レジストローラ３８は互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、搬送ローラ３７から送給される記録媒体を、感光体ドラム２０に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。

スキャナ部２９には、図示しない原稿セットトレイ、自動反転原稿搬送装置（ Reversing Automatic Document Feeder；ＲＡＤＦ）などが設けられるとともに、図示しない原稿読み取り装置が設けられる。自動反転原稿搬送装置は、原稿セットトレイに載置される原稿を、原稿読み取り装置の原稿載置台に搬送する。

原稿読み取り装置は、原稿載置台と、原稿走査装置と、反射部材と、光電変換素子（ Charge Coupled Device；ＣＣＤ）ラインセンサなどを含み、原稿載置台に載置される原稿の画像情報を複数ライン毎、たとえば１０ライン毎に読み取る。原稿載置台は、画像情報を読み取る原稿を載置するためのガラス製板状部材である。

原稿走査装置は、図示しない光源と第１の反射ミラーとを含み、原稿載置台の鉛直方向下面に沿って平行に一定速度Ｖで往復移動し、原稿載置台に載置される原稿の画像形成面に光を照射する。光の照射によって反射光像が得られる。光源は、原稿載置台に載置される原稿に照射する光の光源である。第１の反射ミラーは、反射光像を反射部材に向けて反射する。反射部材は、図示しない第２の反射ミラーと第３の反射ミラーと光学レンズとを含み、原稿走査装置で得られる反射光像をＣＣＤラインセンサ上で結像させる。反射部材は、原稿走査装置の往復移動に追随してＶ／２の速度で往復移動する。第２、第３の反射ミラーは、反射光像が光学レンズに向うように反射光像を反射させる。光学レンズは、反射光像をＣＣＤラインセンサ上に結像させる。ＣＣＤラインセンサは、光学レンズによって結像される反射光像を電気信号に光電変換する図示しないＣＣＤ回路を含み、画像情報である電気信号を制御手段の中の画像処理部に出力する。画像処理部は、原稿読み取り装置またはパーソナルコンピュータなどの外部装置から入力される画像情報を電気信号に変換し、露光ユニット２２に出力する。

図３は、図２に示す画像形成装置３１に備わる現像装置１の概略断面図である。現像手段１は、現像槽２と、現像ローラ３と、第１撹拌部材４と、第２撹拌部材５と、搬送部材６と、規制部材７と、規制部材支持体８と、流し板９と、磁性部材１０と、磁性部材支持体１１と、トナー濃度検知センサ１２とを含む。現像手段１は、感光体ドラム２０表面に形成される静電潜像に、本発明の２成分現像剤中のトナーを供給して、可視像を形成させる。

現像槽２は、内部空間を有するほぼ角柱状の容器部材であり、現像ローラ３、第１撹拌部材４、第２撹拌部材５および搬送部材６を回転自在に支持し、規制部材７、流し板９などを直接的または間接的に支持し、本発明の２成分現像剤を収容する。現像槽２には、感光体ドラム２０を臨む側面に開口２ａが形成され、この開口２ａから現像剤を感光体ドラム２０表面に形成される静電潜像に向けてトナーを供給する。また、現像槽２の上面には、トナーが補給される開口であるトナー補給口２ｂが形成される。

現像槽２の鉛直方向上方には図示しないトナーカートリッジおよびトナーホッパが設けられる。より詳しくは、鉛直方向上方から下方に向けて、トナーカートリッジ、トナーホッパおよび現像槽２の順番で設けられる。

トナーカートリッジは、その内部空間にトナーを収容し、画像形成装置３１の壁面に対して着脱可能に設けられる。トナーカートリッジに収容されるトナーは、図示しない駆動手段によってトナーカートリッジが軸線回りに回転すると、トナーカートリッジに形成される開口からトナーホッパに向けて落下し、トナーホッパに供給される。

トナーホッパには、トナーホッパから現像槽２に向けてトナーが排出される開口であるトナー排出口が、現像槽２に形成されるトナー補給口２ｂと鉛直方向に連通するように設けられる。トナーホッパには、トナー排出口の鉛直方向上方にトナー補給ローラ１９が設けられる。トナー補給ローラ１９は、トナーホッパによって回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって回転駆動する。トナー補給ローラ１９の回転駆動は、トナー濃度検知センサ１２による現像槽２内のトナー濃度の検知結果に応じて、画像形成装置３１に設けられる図示しない制御手段によって制御される。トナー補給ローラ１９の回転駆動によって、トナーホッパからトナー補給口２ｂを介して、現像槽２内にトナーが補給される。

現像ローラ３は、少なくとも一部が現像槽２に回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって軸心回りに回転駆動するローラ状部材である。現像ローラ３は、現像槽２の開口２ａを介して感光体ドラム２０に対向するように配置される。現像ローラ３は、感光体ドラム２０に対して間隙を有して離隔するように設けられ、現像ローラ３と感光体ドラム２０との最近接部分（以後「現像ニップ部」という）において、現像ローラ３表面の図示しない現像剤層から感光体ドラム２０表面の静電潜像にトナーが供給される。現像ニップ部では、現像ローラ３に接続される図示しない電源から現像ローラ３に対して現像バイアス電圧が印加されることによって、現像ローラ３表面の現像剤層から感光体ドラム２０表面の静電潜像へのトナーの移行が円滑に進行する。

現像ローラ３は、マグネットローラ１３とスリーブ１４とを含む。マグネットローラ１３は、その長手方向の両端部が現像槽２の現像槽壁によって支持され、現像ローラ３の周方向位置に断面形状が長方形の複数の棒磁石、本実施形態では磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３および磁極Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４をそれぞれ有する７つの棒磁石が互いに離隔して現像ローラ３の半径方向に放射状に配置される多極着磁型マグネットローラである。７つの棒磁石は、磁極が現像ローラ３（スリーブ１４）の回転方向とは逆方向において、磁極Ｎ１，Ｓ１，Ｎ２，Ｓ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｓ３の順番に配置されるように設けられる。

マグネットローラ１３において、磁極Ｎ３は、磁極Ｓ２から現像ローラ３の回転方向上流側（以下特に断わらない限り単に「上流側」とする）において、特定の角度範囲に設けるのが好ましい。ここで、角度範囲の角度とは、磁極Ｓ２が配置される位置と現像ローラ３の軸心とを結ぶ線分（以下「第１線分Ｓ２」とする）と、磁極Ｎ３が配置される位置と現像ローラ３の軸心とを結ぶ線分（以下「第２線分Ｎ３」とする）とが成す角の角度である。角度範囲は、３３°以上であり、かつ第１線分Ｓ２と、現像ローラ３の軸心と後述する第１撹拌部材４の軸心とを結ぶ直線とが成す角の角度（以下「第１撹拌部材４の設置角度」とする）以下にするのが好ましい。角度範囲が３３°未満では、画像濃度むらなどの画像不良が発生し易くなる。また、第１撹拌部材４の設置角度を超えると、第２線分Ｎ３の延長線が第１撹拌部材４の軸心よりも鉛直方向下方を延びることになる。その結果、第１撹拌部材４の現像ローラ３への現像剤汲み上げ能力が低下し、画像濃度の低下、画像濃度むらなどの画像不良が発生し易くなる。

本実施の形態では、マグネットローラ１３における各磁極の配置は次の通りであり、図４は、図３に示す現像ローラ３が有するマグネットローラ１３における各磁極の磁力分布を示す図である。磁極Ｎ１は、感光体ドラム２０に対向する位置において、現像ローラ３の軸心と感光体ドラム２０の軸心とを結ぶ直線上に設けられる。磁極Ｓ１は磁極Ｎ１から上流側５０．５５°の位置に設けられる。この角度は、磁極Ｓ１が配置される位置と現像ローラ３の軸心とを結ぶ線分（以下「第３線分Ｓ１」とする）と、磁極Ｎ１が配置される位置と現像ローラ３の軸心とを結ぶ線分（以下「第４線分Ｎ１」とする）とが成す角の角度である。以下同様とする。磁極Ｎ２は、磁極Ｎ１から上流側１１１．３３°の位置に設けられる。磁極Ｓ２は、磁極Ｎ１から上流側１５３．７３°の位置に設けられる。磁極Ｎ３は、磁極Ｎ１から上流側１９９．４０°の位置、また磁極Ｓ２から上流側４５．６７°の位置に設けられる。磁極Ｎ４は、磁極Ｎ１から上流側２７２．４０°の位置に設けられる。磁極Ｓ３は、磁極Ｎ１から上流側３１４．８０°の位置に設けられる。

Ｎ極の磁束密度を正（プラス（＋））とし、Ｓ極の磁束密度を負（マイナス（−））とすると、磁極Ｎ１の磁束密度のピーク値は、１０５．８ｍＴであり、磁極Ｓ１の磁束密度のピーク値は、−８７．０ｍＴであり、磁極Ｎ２の磁束密度のピーク値は、３９．３ｍＴであり、磁極Ｎ３の磁束密度のピーク値は、５２．８ｍＴであり、磁極Ｓ２の磁束密度のピーク値は、−４６．９ｍＴであり、磁極Ｎ４の磁束密度のピーク値は、４６．８ｍＴであり、磁極Ｓ３の磁束密度のピーク値は、−８３．２ｍＴである。各磁極の位置および磁束密度のピーク値は、前記値に限定されるものではない。

スリーブ１４は、マグネットローラ１３に外嵌され、現像槽２および図示しない支持部材によって回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって回転可能に設けられる円筒状部材である。スリーブ１４は、非磁性材料を用いて形成される。本実施の形態では、スリーブ１４は反時計回りに回転し、感光体ドラム２０は時計回りに回転する。したがって、現像ニップ部においてスリーブ１４と感光体ドラム２０とは逆方向に回転する。

第１撹拌部材４および第２撹拌部材５は、いずれも、現像槽２によって回転自在に支持され、かつ図示しない駆動手段によって軸心回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。本実施の形態では、第１撹拌部材４は反時計回りに回転し、第２撹拌部材４は時計回りに回転する。第１撹拌部材４は、現像ローラ３を介して感光体ドラム２０に対向しかつ現像ローラ３よりも鉛直方向下方になる位置に設けられる。本実施の形態では、第１線分Ｓ２と、現像ローラ３の軸心と第１撹拌部材４の軸心とを結ぶ直線とが成す角の角度である第１撹拌部材４の設置角度は５４°である。第２撹拌部材５は、第１撹拌部材４を介して現像ローラ３に対向し、かつ現像ローラ３よりも鉛直方向下方になる位置に設けられる。第１撹拌部材４および第２撹拌部材５は、現像槽２内に貯留される現像剤を撹拌してトナーに均一な電荷を付与するとともに、帯電状態にある現像剤を汲み上げて現像ローラ３の周囲に送給する。

搬送部材６は、現像槽２によって回転自在に支持されかつ図示しない駆動手段によって回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。搬送部材６は、第２撹拌部材５を介して第１撹拌部材４に対向し、かつトナー補給口２ｂの鉛直方向下方に設けられる。搬送部材６は、トナー補給口２ｂを介して現像槽２内に補給されるトナーを、第２撹拌部材５の周囲に搬送する。

規制部材７は、現像ローラ３の軸線方向に平行に延びる長方形板状部材であり、現像ローラ３の鉛直方向上方において、その短手方向の一端が現像槽２と規制部材支持体８とによって支持され、かつ他端が現像ローラ３表面に対して間隙を有して離隔するように設けられる。本実施の形態では、規制部材７は現像ローラ３の半径方向外方、すなわち現像ローラ３の半径の延長線上に設けられ、該延長線と、第４線分Ｎ１とが成す角の角度が９０°になるように設けられる。規制部材７は、たとえば、ステンレス鋼、アルミニウムなどの弾性を有する非磁性金属、合成樹脂などによって形成される。本実施の形態では、規制部材７には薄板状のステンレス鋼を使用する。

規制部材支持体８は、現像槽２とともに規制部材７を支持する。具体的には、規制部材７の短手方向の一端およびその近傍部分を、規制部材支持体８と現像槽２とによって挟持するようにして支持する。規制部材支持体８は、たとえば、合成樹脂、金属などの材料によって形成される。本実施の形態では、規制部材支持体８は、合成樹脂から形成される。規制部材７は、現像ローラ３表面に担持される現像剤層から余分な現像剤を取り除き、現像剤層の層厚を一定に規制することによって、現像剤の搬送量を調整する。また、規制部材７は、短手方向の他端と現像剤層との摺擦によって、現像剤層に含まれる帯電が不充分な現像剤に電荷を付与し、現像剤層に含まれる現像剤を充分に帯電させる。

流し板９は、現像槽２内において、現像ローラ３の回転方向における規制部材７よりも上流側であって、第１撹拌部材４および第２撹拌部材５の鉛直方向上方に設けられる板状部材である。流し板９は、短手方向の一端が現像ローラ３表面に対向し、間隙を有して離隔し、他端が現像ローラ３から離反する方向に延びる。本実施の形態では、流し板９の上面は、流し板９の短手方向における現像ローラ３側の端部およびその近傍部分では水平方向に対して平行になり、それ以外の部分では現像ローラ３から離反するにつれて鉛直方向下方に下降するように設けられる。流し板９は、その鉛直方向下部において流し板９の長手方向に貫通するように形成され貫通口に挿通される図示しない支持部材によって支持される。流し板９を設けることによって、現像槽２内における現像剤の円滑な流れが発生し、トナーの不均一な帯電、トナーのブロッキングなどの発生が防止される。詳しくは、規制部材７によって現像ローラ３表面から取り除かれる現像剤は一時的に現像ローラ３上方の空間に滞留するが、量が多くなると流し板９の上面を現像ローラ３から離反する方向に流過し始める。現像剤は流し板９の上面に沿って流過し、流し板９の短手方向における現像ローラ３側とは反対側の端部から第２撹拌部材５に向けて落下する。落下した現像剤は第１撹拌部材４および第２撹拌部材５によって他の現像剤および新しく供給されるトナーと均一に混合され、現像ローラ３に向けて搬送される。

第１撹拌部材４、第２撹拌部材５、搬送部材６、規制部材７、流し板９および磁性部材１０の寸法は、現像ローラ３の寸法に応じて、適切な範囲から適宜決定される。

トナー濃度検知センサ１２は、たとえば、第２撹拌部材５の鉛直方向下方の現像槽２底面に装着され、センサ面が現像槽２の内部に露出するように設けられる。トナー濃度検知センサ１２と、図示しない制御手段とは電気的に接続される。制御手段は、トナー濃度検知センサ１２による検知結果に応じて、トナーカートリッジを回転駆動させ、トナーホッパから現像槽２内部へのトナーの補給を制御する。具体的には、制御手段によって、トナー濃度検知センサ１２によるトナー濃度の検知結果がトナー濃度設定値より低いと判定されると、トナーカートリッジを回転駆動させる駆動手段に制御信号を送り、トナーカートリッジを回転駆動させる。トナー濃度検知センサ１２には、一般的なトナー濃度検知センサを使用でき、たとえば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、および透磁率検知センサなどが挙げられる。これらの中でも、透磁率検知センサが好ましい。

トナー濃度検知センサ１２として透磁率検知センサを用いる場合、トナー濃度検知センサ１２には図示しない電源が接続される。電源は、トナー濃度検知センサ１２を駆動させるための駆動電圧およびトナー濃度の検知結果を制御手段に出力するための制御電圧をトナー濃度検知センサ１２に印加する。電源によるトナー濃度検知センサ１２への電圧の印加は、制御手段によって制御される。トナー濃度検知センサ１２は、制御電圧の印加を受けてトナー濃度の検知結果を出力電圧値として出力する型式のセンサであり、基本的に出力電圧の中央値近傍の感度がよいため、その付近の出力電圧が得られるような制御電圧を印加して用いられる。このような型式のトナー濃度検知センサ１２である透磁率検知センサは市販されており、たとえば、ＴＳ−Ｌ、ＴＳ−Ａ、ＴＳ−Ｋ（いずれも商品名、ＴＤＫ株式会社製）などが挙げられる。

現像手段１によれば、現像槽２に貯留される現像剤が、第１撹拌部材４および第２撹拌部材５の回転によって第１撹拌部材４の鉛直方向上方に搬送され、そこで磁性部材１０によって持ち上げられ、現像ローラ３表面に供給される。現像ローラ３は、その表面に現像剤層を担持して回転し、規制部材７による現像剤層の層厚規制および現像剤の帯電を受けた後、現像ニップ部で感光体ドラム２０上の静電潜像にトナーを供給して現像する。現像終了後、現像ローラ３は、さらに回転して再度現像剤の供給を受ける。一方、規制部材７によって現像ローラ３表面から取り除かれる現像剤は、流し板９の上面を現像ローラ３から離反する方向に流過し、第２撹拌部材５と搬送部材６との間に戻され、そこで他の現像剤と再度混合され、現像ローラ３に向けて搬送される。現像槽２内では、前記のような現像剤の循環が起こる。また、搬送部材６は、トナー濃度検知センサ１２による検知結果に応じて現像槽２内に補給されるトナーを第２撹拌部材５の周囲に搬送する。

画像形成装置３１は、前述した感光体ドラム２０、現像手段１、潜像形成手段１１１、露光ユニット２２、転写手段２３、クリーニング手段２４および定着手段２５などの動作を、個別または統括的に制御する制御手段を含んでもよい。制御手段は、記憶部と演算部と制御部とを含む。記憶部には、トナー濃度検知センサ１２などの各種センサによる検知結果、設定値、画像情報、テーブルデータ、プログラムなどが書き込まれる。記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。演算部は、記憶部に入力される各種データ（印刷指令、検知結果、画像情報など）および各種制御を実施するためのプログラムを取り出し、各種検知および／または判定を行う。制御部は、演算部における判定結果に応じて該当手段に制御信号を送付し、動作制御を行う。制御部および演算部は、たとえば、中央処理装置（Central Processing Unit；ＣＰＵ）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路である。

画像形成装置３１に備わる現像装置１は、画像を形成するための現像剤が、本発明の２成分現像剤であり、本発明の２成分現像剤を用いて、感光体ドラム２０に形成される静電潜像を現像して可視像を形成する。本発明の２成分現像剤は、初期からライフまでのトナー帯電量が安定しているので、本発明の２成分現像剤を用いることによって、長期間にわたってかぶりおよびトナー飛散のない良好なトナー画像を安定して形成することのできる現像装置１を実現することができる。

また、前述のように感光体ドラム２０にかぶりおよびトナー飛散のないトナー像を形成可能な本発明の現像装置１を備えて画像形成装置３１が実現される。このような画像形成装置３１で画像を形成することによって、長期間にわたってかぶりおよびトナー飛散のない良好な画像を安定して形成することができる。

実施例および比較例のキャリアは、次に示す方法によって作製した。
[実施例１]
（コア粒子の製造）
フェライト原料として、酸化鉄５０ｍｏｌ％、酸化マンガン３５ｍｏｌ％、酸化マグネシウム１４．５ｍｏｌ％、および酸化ストロンチウム０．５ｍｏｌ％（ＫＤＫ社製）をボールミルで混合した後、ロータリーキルンを用いて、混合したフェライト原料を９００℃で仮焼した。得られた仮焼粉を湿式粉砕機（粉砕媒体としてスチールボール使用）で平均粒子径２μｍ以下に粉砕した。得られたフェライト粉末をスプレードライ方式によって造粒し、ロータリーキルンを用いて、造粒物を１３００℃で焼成した。焼成後、クラッシャを用いて造粒物を解砕することで、体積平均粒子径が約４５μｍ、体積抵抗率が１×１０^９Ω・ｃｍであるフェライト成分を含むコア粒子を得た。

（コート用塗液の調製）
コア粒子をコートする第１コート層用塗液は、表１に示す樹脂Ａであるポリメチル-α-フルオロアクリレート、アクリル酸ブチル、スチレンを１０：２０：７０の共重合比で共重合して得られる重量平均分子量６５０００のスチレンアクリル樹脂１００重量部をトルエン１００重量部に溶解することによって調製した。

コア粒子をコートする第２コート層用塗液は、表１に示す樹脂Ｂである、ポリメチル-α-フルオロアクリレート、アクリル酸ブチル、スチレンを３０：２０：５０の共重合比で共重合して得られる重量平均分子量６３０００のスチレンアクリル樹脂１００重量部をトルエン１００重量部に溶解することによって調製した。

本実施形態において、重量平均分子量は、ゲルパーミェーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定した値である。

（コア粒子のコート）
浸漬コート装置で、調製した第１コート層用塗液を用い、樹脂Ａをコア粒子表面にコートし、塗液に含まれる溶剤をコート層から完全に蒸発除去した。次に、同じく浸漬法コート装置で、第２コート層用塗液を用い、樹脂Ｂをコア粒子表面にコートした。塗液に含まれる溶剤をコート層から完全に蒸発除去することによって、体積平均粒子径が４６μｍ、第１コート層によるコア粒子のコート率が８５％であり、第２コート層によるコア粒子のコート率が１００％であり、体積抵抗率が１×１０^１０Ω・ｃｍであり、飽和磁化が６５ｅｍｕ／ｇである実施例１のキャリアを作製した。

[実施例２]
第２コート層用塗液に用いる樹脂を樹脂Ｂから表１に示す樹脂Ｃに変更した以外は実施例１と同様にして、実施例２のキャリアを作製した。樹脂Ｃは、ポリメチル-α-フルオロアクリレート、アクリル酸ブチル、スチレンを５０：２０：３０の共重合比で共重合して得られる重量平均分子量６７０００のスチレンアクリル樹脂である。第１コート層および第２コート層によるコア粒子のコート率は、実施例１のキャリアと同じである。

[実施例３]
第１コート層用塗液に用いる樹脂を樹脂Ａから樹脂Ｂに変更し、第２コート層用塗料に用いる樹脂を樹脂Ｂから樹脂Ｃに変更した以外は実施例１と同様にして、実施例３のキャリアを作製した。第１コート層および第２コート層によるコア粒子のコート率は、実施例１のキャリアと同じである。

[比較例１]
第１コート層用塗液に用いる樹脂を樹脂Ａから表１に示す樹脂Ｆに変更し、第２コート層用塗料に用いる樹脂を樹脂Ｂから樹脂Ｃに変更した以外は実施例１と同様にして、比較例１のキャリアを作製した。樹脂Ｆは、ジメチルシリコーン樹脂（東芝シリコン社製）である。第１コート層および第２コート層によるコア粒子のコート率は、実施例１のキャリアと同じである。

[比較例２]
第１コート層用塗液に用いる樹脂を樹脂Ａから表１に示す樹脂Ｄに変更し、第２コート層用塗料に用いる樹脂を樹脂Ｂから樹脂Ｄに変更した以外は実施例１と同様にして、比較例２のキャリアを作製した。第１コート層および第２コート層によるコア粒子のコート率は、実施例１のキャリアと同じである。

[比較例３]
第１コート層用塗液に用いる樹脂を樹脂Ａから樹脂Ｆに変更し、第２コート層用塗料に用いる樹脂を樹脂Ｂから樹脂Ｆに変更した以外は実施例１と同様にして、比較例３のキャリアを作製した。第１コート層および第２コート層によるコア粒子のコート率は、実施例１のキャリアと同じである。

[比較例４]
第１コート層用塗液に用いる樹脂を樹脂Ａから表１に示す樹脂Ｅに変更し、第２コート層用塗料に用いる樹脂を樹脂Ｂから樹脂Ｅに変更した以外は実施例１と同様にして、比較例４のキャリアを作製した。第１コート層および第２コート層によるコア粒子のコート率は、実施例１のキャリアと同じである。

[比較例５]
第１コート層用塗液に用いる樹脂を樹脂Ａから樹脂Ｃに変更し、第２コート層用塗料に用いる樹脂を樹脂Ｂから樹脂Ａに変更した以外は実施例１と同様にして、比較例５のキャリアを作製した。第１コート層および第２コート層によるコア粒子のコート率は、実施例１のキャリアと同じである。

表１に、実施例１〜３および比較例１〜５のキャリアのコート層に用いた樹脂Ａ〜Ｆについて、共重合させるモノマーおよびその共重合比率、および共重合させた樹脂の重量平均分子量を示す。

表２に、実施例１〜３および比較例１〜５のキャリアについて、第１コート層用樹脂、第２コート層用樹脂にそれぞれ用いた樹脂、キャリアの体積平均粒子径および飽和磁化を示す。

（トナーの作製）
下記のトナー原料を用いる。
・バインダ樹脂（ビスフェノールＡプロピレンオキサイド、テレフタル酸および無水トリメリット酸を単量体とし、これらの単量体を重縮合して得られるポリエステル樹脂：ガラス転移温度６０℃、軟化温度１３０℃） １００重量部
・着色剤（商品名：ＭＡ−１００、三菱化学株式会社製） ５重量部
・帯電制御剤（ホウ素化合物、商品名：ＬＲ−１４７、日本カーリット株式会社製）
２重量部
・離型剤（商品名：ビスコール５５０Ｐ、三洋化成製） ３重量部

上記トナー材料をヘンシェルミキサで１０分間混合した後、混練分散処理装置（商品名：ニーディックスＭＯＳ１４０−８００、三井鉱山株式会社製）で溶融混練分散処理を行った。その混練物をカッティングミルで粗粉砕した後、ジェット式粉砕機（商品名：ＩＤＳ−２型、日本ニューマチック工業株式会社製）でさらに粉砕し、微粉砕物とした。その微粉砕物を、風力分級機（商品名：ＭＰ−２５０型、日本ニューマチック工業株式会社製）を用いて分級することによって、体積平均粒径が６．５±０．１μｍ、ＢＥＴ比表面積が１．８±０．１ｍ^２／ｇである着色樹脂粒子を得た。

得られた着色樹脂粒子１００重量部と、個数平均粒子径が７ｎｍのヘキサメチルジシラザンで表面を処理したシリカ粒子（デグサ株式会社製）１重量部とを攪拌羽根の先端速度を１５ｍ／秒に設定した気流混合機（商品名：ヘンシェルミキサ、三井鉱山株式会社製）で２分間攪拌することによって負帯電性のトナーを作製した。

（２成分現像剤の作製）
実施例１〜３および比較例１〜５のキャリア９４重量部と上記のトナー６重量部とをナウターミキサ（商品名：ＶＬ−０、ホソカワミクロン株式会社製）にそれぞれ投入し、２０分間攪拌混合することによって、実施例１〜３および比較例１〜５のキャリアをそれぞれ含む２成分現像剤を作製した。

＜画像評価＞
図２に示す試験用の画像形成装置３１に、現像剤として実施例１〜３、比較例１〜５のキャリアを含む２成分現像剤を順次セットし、連続プリントテストを行った。画像形成装置３１の現像条件として、感光体ドラム２０の周速を４００ｍｍ／秒、現像ローラ３の周速５６０ｍｍ／秒、感光体ドラム２０と現像ローラのギャップを０．４２ｍｍ、現像ローラ３と規制ブレード７とのギャップを０．５ｍｍとなるように設定した。またベタ画像（１００％濃度）における記録媒体のトナー付着量が０．５ｍｇ／ｃｍ^２、非画像部における記録媒体のトナー付着量が最も少なくなるよう、感光体ドラム２０の表面電位および現像バイアスをそれぞれ調整した。記録媒体として、Ａ４サイズの電子写真用紙（商品名：マルチレシーバー、シャープドキュメントシステム株式会社製）を使用した。

連続プリントテストは、具体的には以下のようにして行った。実施例１〜３、比較例１〜５のキャリアを含む２成分現像剤を用いて、記録媒体に形成される一辺が３ｃｍのベタ画像でプリントテストを行った。

画像形成初期、５０００（以下「５ｋ」と記載する）枚形成後および５００００（以下「５０ｋ」と記載する）枚形成後のトナー帯電量を以下のようにして測定した。また、初期、５ｋ枚形成後および５０ｋ枚形成後のプリント画像について、画像濃度およびかぶり濃度を以下のようにして測定して評価した。

（トナー帯電量）
トナー帯電量は、吸引式小型帯電量測定装置（商品名：２１０ＨＳ−２Ａ、トレックジャパン株式会社製）を用いて測定した。

（画像濃度）
反射濃度計（商品名：ＲＤ９１８、マクベス社製）を用いて、プリント部分の画像濃度を測定した。用紙の繊維がトナーで完全に覆われた状態である画像濃度が１．３以上を良好（○）とし、用紙の繊維がトナーでほぼ完全に覆われた状態である画像濃度が１．２以上１．３未満をやや不良（△）とし、用紙の繊維がトナーで不完全に覆われた状態である画像濃度が１．２未満を不良（×）とした。

（かぶり濃度）
白度計（商品名：Ｚ−Σ９０ ＣＯＬＯＲ ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ、日本電色工業株式会社製）を用いて、予めプリント前の用紙の白色度を測定した。次に、一辺が３ｃｍのベタ画像をプリント後の記録媒体において、非画像部における白色度を、白度計を用いて測定し、プリント前の白色度とプリント後の白色度との差を求め、この差をかぶり濃度とした。肉眼で、かぶりがほとんど確認できない状態である、かぶり濃度が０．６未満を良好（○）とし、肉眼で、かぶりがやや明確に確認できる状態であるかぶり濃度が０．６以上１．０未満をやや不良（△）とし、肉眼で、かぶりが明確に確認できる状態であるかぶり濃度が１．０以上を不良（×）とした。

＜結果＞
連続プリントテストの結果を表３に示す。

実施例１、２および３において、トナーの帯電量は安定しており、画像濃度が高く、かぶりのない画像が得られた。また、画像のがさつきおよび感光体へのキャリア付着に起因する白抜けは確認されず、トナー飛散も発生しなかった。

比較例１の結果から明らかなように、コア粒子に異なる種類の樹脂（第１コート層にシリコーン樹脂、第２コート層にフッ素系アクリルモノマーを含むスチレンアクリル樹脂）を多層コートした場合、ライフにおいて、トナー帯電量の急激な低下に起因するかぶりが発生した。これは、磨耗によって第２コート層の樹脂が突然剥離し、トナーの帯電量分布が広くなったことによるものと推測される。

比較例２、３および４の結果から明らかなように、コア粒子に同じ樹脂層を多層コートした場合、初期から印字枚数５ｋ程度で、トナーの帯電量の上昇が見られ、画像濃度が低下した。また、ライフ（５０ｋ印字後）においては、トナー帯電量の低下によって、かぶりが発生した。

比較例５の結果から明らかなように、第１コート層に含まれる樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率が、最外殻のコート層である第２コート層に含まれる樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率より大きい場合、ライフ（５０ｋ印字後）において、かぶりが発生した。これは、第１コート層に含まれるフッ素系成分が多いので、キャリアのトナーへの帯電付与能力が低下したものと推測される。

本発明の実施の一形態であるキャリア１００を示す断面図である。 本発明の実施の一形態である画像形成装置３１の構成を示す図である。 図２に示す画像形成装置３１に備わる現像装置１の概略断面図である。 図３に示す現像ローラ３が有するマグネットローラ１３における各磁極の磁力分布を示す図である。

符号の説明

１ 現像装置
２０ 感光体ドラム
２１ 帯電手段
２２ 露光ユニット
２３ 転写手段
２４ クリーニングユニット
２５ 定着手段
２６ 定着ローラ
２７ 加圧ローラ
２８ 記録媒体供給手段
２９ スキャナ部
３０ 排紙トレイ
３１ 画像形成装置
３５ 自動給紙トレイ
３６ ピックアップローラ
３７ 搬送ローラ
３８ レジストローラ
１１１ 潜像形成手段
Ｓ１０２ 用紙搬送路

Claims (8)

1. コア粒子の表面に複数のコート層が積層されるキャリアであって、
   各コート層は、フッ素系モノマーと、フッ素系モノマー以外のモノマーとを含むモノマー成分を共重合してなるフッ素系樹脂を含み、
   複数のコート層のうち、最外殻のコート層に含まれるフッ素系樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率は、残余のコート層に含まれるフッ素系樹脂におけるフッ素系モノマーの共重合比率よりも高いことを特徴とするキャリア。
2. フッ素系モノマーは、フッ素系アクリルモノマーであり、
   フッ素系モノマー以外のモノマーは、スチレン系モノマーを含み、
   フッ素系樹脂は、フッ素系アクリルモノマーを含むアクリルモノマーと、スチレン系モノマーとを含むモノマー成分を共重合してなるスチレンアクリル樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のキャリア。
3. 複数のコート層において、フッ素系樹脂を形成するモノマーの種類が同じであることを特徴とする請求項１または２に記載のキャリア。
4. コア粒子は、フェライト成分を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のキャリア。
5. 最外殻のコート層は、さらに導電剤を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のキャリア。
6. 負帯電性制御剤を含むトナーと、請求項１〜５のいずれか１つに記載のキャリアとを含むことを特徴とする２成分現像剤。
7. 請求項６に記載の２成分現像剤を用いて、像担持体に形成される静電潜像を現像して可視像を形成することを特徴とする現像装置。
8. 静電潜像が形成される像担持体と、
   像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
   請求項７に記載の現像装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。

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