JP2017219789A - 静電潜像現像用キャリア及びその製造方法、２成分現像剤、並びに画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】十分なキャリアの耐久性及び帯電付与性を確保しつつ、長期にわたって継続的に高画質の画像を形成し続ける。【解決手段】静電潜像現像用キャリアが、キャリアコア４１と、キャリアコア４１の表面を覆う第１コート層４２及び第２コート層４３とを備えるキャリア粒子４０を、複数含む。第１コート層４２及び第２コート層４３は、キャリアコア４１の表面から、第１コート層４２、第２コート層４３の順の積層構造を有する。第１コート層４２は、キャリアコア４１の表面全域を覆っている。第２コート層４３は、第１コート層４２の表面を部分的に覆っている。第１コート層４２は、シリコーン樹脂を含有する。第２コート層４３は、フッ素樹脂を含有する。【選択図】図３

Description

本発明は、静電潜像現像用キャリア及びその製造方法、２成分現像剤、並びに画像形成装置に関する。

例えば、キャリア（詳しくは、静電潜像現像用キャリア）と、キャリアとの摩擦により正に帯電する正帯電性トナーとを含む２成分現像剤が知られている。また、こうした２成分現像剤を現像装置内で攪拌しながら、画像形成のために現像装置内のトナーを消費し、現像装置内のキャリアを繰り返し使用する画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。こうした画像形成装置では、２成分現像剤（キャリア及びトナー）のうちトナーのみが現像装置内に補給される。

特許文献１に記載の画像形成装置では、キャリアに含まれるキャリア粒子の表面を樹脂で覆っている。そして、キャリア粒子の表面を覆う樹脂の表面層はシリコーン樹脂である。

特開平４−３３３８６１号公報

キャリア粒子の表面をシリコーン樹脂で覆うことで、キャリアの耐久性を向上させることができる。しかしながら、キャリア粒子の表面をシリコーン樹脂で覆った場合には、キャリアの帯電付与性が高くなり過ぎて、安定してトナーを適切な帯電量に帯電させることが難しくなる。詳しくは、トナーが過剰に正に帯電する現象（トナーのチャージアップ）が生じ易くなる。トナーのチャージアップが生じると、高画質の画像を形成することが困難になる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、十分なキャリアの耐久性及び帯電付与性を確保しつつ、長期にわたって継続的に高画質の画像を形成し続けることを目的とする。

本発明に係る静電潜像現像用キャリアは、キャリアコアと、前記キャリアコアの表面を覆う第１コート層及び第２コート層とを備えるキャリア粒子を、複数含む。前記第１コート層及び前記第２コート層は、前記キャリアコアの表面から、前記第１コート層、前記第２コート層の順の積層構造を有する。前記第１コート層は、前記キャリアコアの表面全域を覆っている。前記第２コート層は、前記第１コート層の表面を部分的に覆っている。前記第１コート層は、シリコーン樹脂を含有する。前記第２コート層は、フッ素樹脂を含有する。

本発明に係る２成分現像剤は、本発明に係る静電潜像現像用キャリアと、前記静電潜像現像用キャリアとの摩擦により正に帯電する正帯電性トナーとを含む。

本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体上の静電潜像を現像剤で現像する現像装置とを備える。前記現像装置は、トナー及びキャリアを含む現像剤を収容する収容部と、前記収容部から現像剤を受け取って担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体から前記現像剤中のトナーを受け取って担持するトナー担持体とを含む。前記現像剤担持体及び前記トナー担持体はそれぞれ、前記現像剤担持体に担持された前記現像剤が前記トナー担持体に接触した状態で回動するように構成される。前記トナー担持体及び前記像担持体は、前記トナー担持体に担持された前記トナーが前記像担持体に向かって飛翔して前記像担持体上の静電潜像を現像するように構成される。初期状態において、前記現像装置の前記収容部には、前記現像剤として、本発明に係る２成分現像剤が収容されている。

本発明に係る静電潜像現像用キャリアの製造方法は、コート工程と、攪拌工程とを含む。前記コート工程では、凹凸を有するキャリアコアの表面を、シリコーン樹脂を含有する第１コート層と、フッ素樹脂を含有する第２コート層とで、この順に覆う。前記攪拌工程では、前記第１コート層及び前記第２コート層で覆われた前記キャリアコアを攪拌して、前記第２コート層を部分的に削って第１コート層を露出させる。

本発明によれば、十分なキャリアの耐久性及び帯電付与性を確保しつつ、長期にわたって継続的に高画質の画像を形成し続けることが可能になる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 図１に示す画像形成装置の現像装置を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置で使用されるキャリア粒子の構造の一例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、本発明の実施形態に係る静電潜像現像用キャリアの製造方法を説明するための図である。

本発明の実施形態について説明する。なお、粉体（より具体的には、トナー母粒子、外添剤、トナー、又はキャリア等）に関する評価結果（形状又は物性などを示す値）は、何ら規定していなければ、粉体から平均的な粒子を相当数選び取って、それら平均的な粒子の各々について測定した値の個数平均である。

粉体の個数平均粒子径は、何ら規定していなければ、顕微鏡を用いて測定された１次粒子の円相当径（粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径）の個数平均値である。また、粉体の体積中位径（Ｄ₅₀）の測定値は、何ら規定していなければ、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（株式会社堀場製作所製「ＬＡ−７５０」）を用いて測定した値である。

以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。また、アクリル及びメタクリルを包括的に「（メタ）アクリル」と総称する場合がある。また、アクリロニトリル及びメタクリロニトリルを包括的に「（メタ）アクリロニトリル」と総称する場合がある。

以下、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の一例（画像形成装置１００）について説明する。

画像形成装置１００は、タンデム方式の電子写真装置である。図１に示すように、画像形成装置１００は、現像装置１１ａ〜１１ｄと、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄと、転写装置１０と、定着装置１７と、クリーニング装置１８とを備える。転写装置１０は、転写ベルト１３と、駆動ローラー１４ａと、従動ローラー１４ｂと、テンションローラー１４ｃと、１次転写ローラー１５ａ〜１５ｄと、２次転写ローラー１６とを備える。転写ベルト１３は、駆動ローラー１４ａ、従動ローラー１４ｂ、及びテンションローラー１４ｃに張架されている。転写ベルト１３は、駆動ローラー１４ａにより駆動されて、図１中の矢印で示される方向に回転する。定着装置１７は、例えば、加熱ローラー及び加圧ローラーを備えるニップ定着方式の定着装置である。なお、定着方式は任意であり、例えばベルト定着方式であってもよい。クリーニング装置１８は、転写ベルト１３上に残留するトナーを除去する。画像形成装置１００を用いて画像を形成する場合には、例えば２成分現像剤を、現像装置１１ａ〜１１ｄの各々にセットする。画像形成装置１００では、現像装置１１ａ〜１１ｄの各々で２成分現像剤を攪拌しながら、画像形成のためにトナーを消費し、キャリアを繰り返し使用する。２成分現像剤（キャリア及びトナー）のうちトナーのみが現像装置１１ａ〜１１ｄの各々に補給される。

画像形成装置１００は、各種センサーの出力に基づいて、画像形成装置１００の動作を電子制御する制御部２０を備える。制御部２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、プログラムを記憶し、かつ、所定のデータを書換え可能に記憶する記憶装置とを備える。ユーザーは、図示しない入力部（例えば、キーボード、マウス、又はタッチパネル）を通じて、制御部２０に指示（電気信号）を与えることができる。

２成分現像剤は、トナーとキャリアとを含む。トナー及びキャリアはそれぞれ、多数の粒子から構成される粉体である。トナーは、後述の構成を有するトナー粒子を、複数含む。キャリアは、後述の構成を有するキャリア粒子を、複数含む。２成分現像剤に含まれるトナーは、例えば正帯電性トナーとして用いることができる。正帯電性トナーは、キャリアとの摩擦により正に帯電する。キャリアに含まれるキャリア粒子は、磁性を有する。キャリア粒子に磁性を付与するためには、磁性材料（例えば、フェライトのような強磁性物質）でキャリア粒子の少なくとも一部を形成してもよいし、磁性粒子を分散させた樹脂でキャリア粒子の少なくとも一部を形成してもよい。

画像形成装置１００は、画像データに基づいて感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの各々の表層部（感光層）に静電潜像を形成する。次に、形成された静電潜像を、現像装置１１ａ〜１１ｄの各々にセットされた２成分現像剤（トナー及びキャリア）を用いて現像する。現像装置１１ａ〜１１ｄはそれぞれ、図２に示される構成を有する。以下、区別する必要がない場合（共通の性質などについて述べる場合）には、現像装置１１ａ〜１１ｄの各々を現像装置１１と記載し、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの各々を感光体ドラム１２と記載する。図２は、現像装置１１の内部構成を示す断面図である。

図２に示すように、画像形成装置１００は、感光体ドラム１２の感光層に一様に静電気を帯びさせるための帯電装置を備える。帯電装置は、感光体ドラム１２の表面に当接する帯電性部材２１（例えば、帯電ローラー）を備え、接触帯電方式で感光層を帯電させるように構成される。帯電した帯電性部材２１が感光層に接触することで、感光層が帯電する。帯電性部材２１は、ローラーに限られず任意であり、ブラシ又はブレードであってもよい。また、画像形成装置１００は、図１に示すように、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの各々の感光層に静電潜像を形成するための露光装置２２（例えば、ＬＥＤヘッド）を備える。露光装置２２は、画像データに基づいて、例えばＬＥＤヘッドから発せられた光を、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの各々の感光層に選択的に照射するように構成される。帯電した感光層に露光装置２２が露光を行うことにより、静電潜像が感光層に形成される。また、画像形成装置１００は、図２に示すように、感光体ドラム１２の表面に付着した物質（付着物）を除去するためのクリーニングブレード２３（例えば、ゴム製の板）を備える。

図２に示すように、現像装置１１は、現像ローラー１１１と、磁気ローラー１１２と、規制ブレード１１２ｄと、第１攪拌シャフト１１３と、第２攪拌シャフト１１４とを備える。また、現像装置１１は、搬送部Ｒ１と、収容部Ｒ２及びＲ３とを有する。搬送部Ｒ１は、現像ローラー１１１及び磁気ローラー１１２を収容する。また、収容部Ｒ２は第１攪拌シャフト１１３を収容し、収容部Ｒ３は第２攪拌シャフト１１４を収容する。現像ローラー１１１は、感光体ドラム１２の近傍に配置される。図２に示す例では、現像ローラー１１１と感光体ドラム１２との間には、現像ローラー１１１から感光体ドラム１２に向かってトナーが飛翔する程度の隙間が設けられている。

現像装置１１は、トナーで静電潜像を現像するように構成される。初期状態（未使用状態）の画像形成装置１００において、収容部Ｒ２及びＲ３はそれぞれ、トナー（初期トナー）及びキャリアを含む２成分現像剤を収容している。

現像装置１１には、補給用トナーコンテナ１１５が設けられている。補給用トナーコンテナ１１５（トナー補給部）は、補給用トナーを現像装置１１内へ補給するように構成される。補給用トナーコンテナ１１５は補給用トナーを収容している。補給用トナーコンテナ１１５内の補給用トナーは、現像装置１１（詳しくは、収容部Ｒ３）に供給される。補給用トナーコンテナ１１５は、補給量調整部材１１５ａを備える。トナーの補給量（補給用トナーコンテナ１１５から現像装置１１へ供給される量）は、補給量調整部材１１５ａによって制御できる。補給量調整部材１１５ａは、例えば、制御部２０により回転動作を制御されるスクリューシャフトから構成される。

初期トナーと補給用トナーとは、互いに同じトナーであってもよいし、異なるトナーであってもよい。ただし、安定して好適な画像の形成を行うためには、初期トナーと補給用トナーとが互いに同じトナーであることが好ましい。なお、２以上のトナーが同じであることは、それらトナーが互換性を有するほどに、それらトナーの間に実質的に性質上の差異がないことを意味する。

第１攪拌シャフト１１３及び第２攪拌シャフト１１４はそれぞれ、螺旋状の攪拌羽根を有する。第１攪拌シャフト１１３及び第２攪拌シャフト１１４は、現像装置１１内（詳しくは、収容部Ｒ２及びＲ３）の現像剤を攪拌しながら、互いに逆方向に現像剤を搬送する。現像剤が攪拌されることで、現像剤中のトナーは摩擦帯電し、現像剤中のキャリアはトナーを担持する。

磁気ローラー１１２は、マグネットロールと、スリーブとを備える。スリーブは、非磁性の筒体（例えば、アルミニウムパイプ）である。非回転のマグネットロールの周りをスリーブが回転できるように、マグネットロールのシャフトとスリーブとがフランジを介して接続されている。磁気ローラー１１２は、例えばモーター（図示せず）によって駆動されて、図２中の矢印の方向に回転する。

磁気ローラー１１２のマグネットロールは、所定の磁極（例えば、永久磁石に基づく磁極）を有する。以下、磁気ローラー１１２のマグネットロールが有する磁極のうち、第１攪拌シャフト１１３に対向する磁極を汲上極１１２ａと、現像ローラー１１１に対向する磁極を主極１１２ｂと、規制ブレード１１２ｄに対向する磁極を規制極１１２ｃと、それぞれ記載する。

磁気ローラー１１２は、図２中の矢印の方向にスリーブを回転させながら、収容部Ｒ２にあるキャリアを汲上極１１２ａの磁力により引き付けて、スリーブの表面に現像剤（キャリア及びトナー）を担持する。現像剤は、キャリアの表面にトナーが担持された状態で、磁気ローラー１１２の表面に担持される。その結果、キャリアによる磁気ブラシが磁気ローラー１１２の表面に形成される。磁気ブラシは、磁気ローラー１１２の表面に穂立ちしたキャリア粒子クラスターである。穂状に連なったキャリア粒子の表面にはトナーが付着している。磁気ブラシの厚さ（穂の高さ）は、規制ブレード１１２ｄによって所定の厚さに規制される。規制ブレード１１２ｄは、例えば規制極１１２ｃの磁力によって磁化され得る板状の磁性部材である。現像ローラー１１１と磁気ローラー１１２とは、磁気ローラー１１２上の磁気ブラシが現像ローラー１１１に接触する程度の間隔で配置されている。また、主極１１２ｂの磁力は、磁気ローラー１１２の表面に担持された現像剤（トナー及びキャリア）のうちトナーのみを現像ローラー１１１に供給するように作用する。

現像ローラー１１１は、マグネットロールと、現像スリーブとを備える。現像スリーブは、非磁性の筒体（例えば、アルミニウムパイプ）である。マグネットロールは現像スリーブ内（筒内）に位置し、現像スリーブは現像ローラー１１１の表層部に位置する。非回転のマグネットロールの周りを現像スリーブが回転できるように、マグネットロールのシャフトと現像スリーブとがフランジを介して接続されている。現像ローラー１１１は、例えばモーター（図示せず）によって駆動されて、図２中の矢印の方向に回転する。

感光体ドラムの長寿命化を図るためには、感光体ドラム１２として、例えばアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体ドラムを使用することが好ましい。感光体ドラム１２は、円柱状の外形を有する。感光体ドラム１２は、芯材として金属製の筒体（例えば、アルミニウムパイプ）を備え、その芯材の外側に、感光層（例えば、ａ−Ｓｉ層）と、感光層を保護するための保護層とをさらに備える。感光体ドラム１２は、回転可能な態様で例えば画像形成装置１００の筐体に支持されており、例えばモーター（図示せず）によって駆動されて、図２中の矢印の方向に回転する。

磁気ローラー１１２に担持された現像剤中のトナーを感光体ドラム１２に供給するためには、例えば現像ローラー１１１及び磁気ローラー１１２の少なくとも一方にバイアス（電圧）を印加することで、両者の表面電位の間に電位差を生じさせる。この電位差によって、磁気ローラー１１２に担持された現像剤中のトナーが現像ローラー１１１に移動し、現像ローラー１１１の表面に担持される。詳しくは、現像ローラー１１１のスリーブと磁気ローラー１１２のスリーブとがそれぞれ図２中の矢印の方向に回転することで、磁気ローラー１１２の表面に担持された現像剤（特に、キャリアの表面に担持されたトナー）と現像ローラー１１１とが擦れ合う。磁気ローラー１１２の表面に担持された現像剤中のトナーは、現像ローラー１１１に電気的に引き付けられる。その結果、現像ローラー１１１の表面にトナー層が形成される。

さらに、現像ローラー１１１及び感光体ドラム１２の少なくとも一方にバイアス（電圧）が印加されることで、両者の表面電位の間に電位差が生じる。この電位差によって、現像ローラー１１１に担持されたトナーが感光体ドラム１２に移動し易くなる。現像ローラー１１１に担持されたトナーは、感光体ドラム１２に形成された静電潜像の露光部位（例えば、露光によって周囲よりも電位の低下した部位）に電気的に引き付けられて、感光体ドラム１２に向かって飛翔する。その結果、感光体ドラム１２の表面にトナー像が形成される。

図１を参照して説明を続ける。上記のように、画像形成装置１００では、現像装置１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄがそれぞれ、感光体ドラム１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに形成された静電潜像を現像する。画像形成装置１００は、各感光体ドラム１２にトナー像を形成した後、１次転写ローラー１５ａ〜１５ｄの各々にバイアス（電圧）をかけて、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの各々に付着したトナー（トナー像）を転写ベルト１３（中間転写体）に転写（１次転写）する。さらに、２次転写ローラー１６にバイアス（電圧）をかけることにより、転写ベルト１３上のトナー像を、搬送される記録媒体Ｍ（被転写体）に転写（２次転写）する。その後、定着装置１７が、トナーを加熱して、記録媒体Ｍにトナーを定着させる。これにより、記録媒体Ｍに画像が形成される。なお、転写工程の後、感光体ドラム１２上に残ったトナーは、感光体ドラム１２上の他の付着物と共に、クリーニングブレード２３（図２）により除去される。

画像形成装置１００は、複数の感光体ドラム１２ａ〜１２ｄを備える。このため、画像形成装置１００は、１次転写工程において、複数の感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの各々に形成されたトナー像を順次、転写ベルト１３に転写することにより、転写ベルト１３上に、複数種のトナー像（例えば、異なる色のトナー像）を重ねることができる。また、画像形成装置１００では、２次転写工程において、転写ベルト１３上に重ねたトナー像を記録媒体Ｍに一括転写することができる。例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの４色のトナー像を重ね合わせることで、フルカラー画像を形成することができる。記録媒体Ｍとしては、例えば印刷用紙を用いることができる。

本実施形態に係る画像形成装置は、次に示す構成を有する。本実施形態に係る画像形成装置は、タッチダウン現像法で静電潜像を現像するように構成されるタッチダウン画像形成装置である。

（本実施形態に係る画像形成装置）
画像形成装置が、像担持体（例えば、図２に示される感光体ドラム１２）と、像担持体上の静電潜像を現像剤で現像する現像装置（例えば、図２に示される現像装置１１）とを備える。現像装置は、トナー及びキャリアを含む現像剤を収容する収容部（例えば、図２に示される収容部Ｒ２及びＲ３）と、収容部から現像剤を受け取って担持する現像剤担持体（例えば、図２に示される磁気ローラー１１２）と、現像剤担持体から現像剤中のトナーを受け取って担持するトナー担持体（例えば、図２に示される現像ローラー１１１）とを含む。現像剤担持体及びトナー担持体はそれぞれ、現像剤担持体に担持された現像剤がトナー担持体に接触した状態で回動するように構成される。トナー担持体及び像担持体は、トナー担持体に担持されたトナーが像担持体に向かって飛翔して像担持体上の静電潜像を現像するように構成される。初期状態において、現像装置の収容部には、次に示す構成を有する本実施形態に係る２成分現像剤が収容されている。なお、初期状態は、未使用状態（例えば、製品販売時）を意味する。初期トナーは、初期状態で現像装置の収容部に収容されているトナーである。初期トナーは、補給用トナーとは区別される。補給用トナーは、初期トナーの使用開始後に現像装置の収容部へ補給されるトナーである。

（本実施形態に係る２成分現像剤）
２成分現像剤が、次に示す構成を有する本実施形態に係るキャリア（詳しくは、静電潜像現像用キャリア）と、そのキャリアとの摩擦により正に帯電する正帯電性トナーとを含む。

（本実施形態に係るキャリア）
キャリアが、複数のキャリア粒子を含む。キャリア粒子は、キャリアコアと、キャリアコアの表面を覆う第１コート層及び第２コート層とを備える。第１コート層及び第２コート層は、キャリアコアの表面から、第１コート層、第２コート層の順の積層構造を有する。第１コート層は、キャリアコアの表面全域を覆っている。第２コート層は、第１コート層の表面を部分的に覆っている。第１コート層はシリコーン樹脂を含有する。第２コート層はフッ素樹脂を含有する。

本実施形態に係るキャリアでは、第１コート層が、キャリアコアの表面全域を覆っている。第２コート層は、第１コート層の表面を部分的に覆っている。このため、第１コート層は、第２コート層から部分的に露出する。第１コート層は、シリコーン樹脂を含有することで、高い耐久性及び高い硬度を有し易い。第２コート層は、フッ素樹脂を含有する。

キャリア粒子の表面を覆う樹脂とトナー粒子とを摩擦させて正帯電性トナーを帯電させる場合、トナーを適切な帯電量に帯電させるためには、キャリア粒子の表面を覆う樹脂がフッ素樹脂であることが好ましい。例えば、シリコーン樹脂と正帯電性トナーとを帯電させた場合、安定してトナーを適切な帯電量に帯電させることは難しい。詳しくは、トナーが過剰に正に帯電する現象（トナーのチャージアップ）が生じ易くなる。また、トナーのチャージアップが生じると、高画質の画像を形成することが困難になる。第２コート層は、フッ素樹脂を含有することで、正帯電性トナーに対する帯電付与性（トナーを正に帯電させる性質）に優れる。第２コート層とトナー粒子とを摩擦させた場合には、トナーが適度に正に帯電する傾向がある。

本実施形態に係る２成分現像剤では、キャリア粒子の表面に第１コート層及び第２コート層の両方が露出している。優れた耐久性を有する第１コート層がキャリア粒子の表面に露出していることで、十分なキャリアの耐久性を確保し易くなる。また、優れた帯電付与性を有する第２コート層がキャリア粒子の表面に露出していることで、トナーを安定して適切な帯電量に帯電させ易くなる。

本実施形態に係る２成分現像剤において、正帯電性トナーに含まれるトナー粒子が低融点物質（より具体的には、融点９０℃以下の離型剤又は結晶性ポリエステル樹脂等）を含有する場合、低融点物質を含むトナー成分がトナー担持体に付着し易い。本実施形態に係る画像形成装置において、現像剤担持体及びトナー担持体がそれぞれ、現像剤担持体に担持された現像剤（キャリア及び正帯電性トナー）がトナー担持体に接触した状態で回動する場合、キャリア粒子でトナー担持体の表面が擦られる。この際、キャリア粒子の表面に硬い第１コート層が露出していることで、トナー担持体上の付着物（より具体的には、トナー成分等）を掻き取って除去し易くなる。これにより、フィルミング（トナー担持体の表面にトナー成分等が固着する現象）が抑制され、画像形成装置の長寿命化を図ることが可能になる。例えば、連続印刷の途中で印字率を変更した場合でも、高画質の画像を形成し易くなる。

フィルミングを抑制するためには、本実施形態に係るキャリアにおいて、第２コート層が、第１コート層の表面領域のうち、キャリアコアの表面の凹部に対応する部位を選択的に覆っていることが好ましい。こうした構成を有するキャリアでは、キャリア粒子の表面領域のうちキャリアコアの表面の凸部（隣り合う凹部の間）に対応する部位に第１コート層が露出する。キャリア粒子の表面領域のうちキャリアコアの凸部に対応する部位は、トナー担持体の表面との摩擦力が強い。キャリア粒子の表面領域のうちキャリアコアの表面の凸部に対応する部位に硬い第１コート層が露出していることで、効果的にトナー担持体上の付着物を掻き取ってフィルミングを抑制することが可能になる。また、トナーは、キャリア粒子の表面領域のうちキャリアコアの表面の凹部に対応する部位に集まり易い。キャリア粒子の表面領域のうちキャリアコアの表面の凹部に対応する部位に第２コート層が露出していることで、第２コート層とトナー粒子との摩擦によりトナーを安定して適切な帯電量に帯電させ易い。

以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置では、十分なキャリアの耐久性及び帯電付与性を確保しつつ、長期にわたって安定して継続的に高画質の画像を形成し続けることができる。

図３に、本実施形態に係る２成分現像剤の概略構成を示す。図３に示される２成分現像剤は、複数のトナー粒子３０と、複数のキャリア粒子４０とを含む。

トナー粒子３０は、トナー母粒子３１と、トナー母粒子３１の表面に付着した外添剤（複数の外添剤粒子３２）とを備える。外添剤粒子３２は、無機粒子（例えば、シリカ粒子）であってもよいし、樹脂粒子であってもよい。

キャリア粒子４０は、キャリアコア４１と、キャリアコア４１の表面を覆う第１コート層４２及び第２コート層４３とを備える。第１コート層４２及び第２コート層４３は、キャリアコア４１の表面から、第１コート層４２、第２コート層４３の順の積層構造を有する。第１コート層４２は、キャリアコア４１の表面全域を覆っている。第２コート層４３は、第１コート層４２の表面を部分的に覆っている。キャリアコア４１の表面には、第１コート層４２及び第２コート層４３による部分２層構造（下層：第１コート層４２、上層：第２コート層４３）が形成されている。第１コート層４２はシリコーン樹脂を含有する。第２コート層４３はフッ素樹脂を含有する。

図３に示されるキャリア粒子４０は、次に示す構成を有する静電潜像現像用キャリアの製造方法（以下、好適なキャリア製造方法と記載する）で容易に製造することができる。

（好適なキャリア製造方法）
静電潜像現像用キャリアの製造方法が、コート工程と、攪拌工程とを含む。コート工程では、凹凸を有するキャリアコアの表面を、シリコーン樹脂を含有する第１コート層と、フッ素樹脂を含有する第２コート層とで、この順に覆う。攪拌工程では、第１コート層及び第２コート層で覆われたキャリアコアを攪拌して、第２コート層を部分的に削って第１コート層を露出させる。

図４（ａ）〜図４（ｃ）を参照して、上記「好適なキャリア製造方法」の一例について説明する。まず、図４（ａ）に示すように、表面に凹凸を有するキャリアコア４１を準備する。キャリアコア４１の表面には、複数の凹部Ｐが形成されている。キャリアコア４１の表面の算術平均粗さは、例えば０．３μｍ以上２．０μｍ以下である。続けて、図４（ｂ）に示すように、キャリアコア４１の表面に、シリコーン樹脂を含有する第１コート層４２を形成する。詳しくは、第１コート層４２により、キャリアコア４１の表面を完全に（被覆率１００％で）覆う。続けて、図４（ｃ）に示すように、キャリアコア４１を覆う第１コート層４２の表面全域に、フッ素樹脂を含有する第２コート層４３ａを形成する。

第１コート層４２の形成方法の例としては、樹脂（又は、樹脂の材料）を含むコート液にキャリアコアを浸漬する方法、又は、樹脂（又は、樹脂の材料）を含むコート液を流動層中のキャリアコアに噴霧する方法が挙げられる。例えば、シリコーン樹脂を溶剤（より具体的には、メチルエチルケトン又はテトラヒドロフラン等）に溶かすことで、コート液を調製できる。コート液で覆われた状態のキャリアコアを流動させながら、所定の温度（例えば、２００℃以上３００℃以下から選ばれる温度）の熱処理を所定の時間（例えば、３０分間以上９０分間以下から選ばれる時間）行うことで、コート液が硬化（樹脂化）して、キャリアコア４１の表面を覆うコート層が形成される。第２コート層４３ａは、第１コート層４２と同じ方法で形成してもよいし、異なる方法で形成してもよい。なお、第１コート層４２中の樹脂（シリコーン樹脂）を硬化させた後で、第１コート層４２の表面に第２コート層４３ａを形成してもよいし、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂をそれぞれ硬化前の状態でキャリアコア４１の表面に付着させた後、加熱などによりそれらを同時に硬化させてもよい。

続けて、混合装置を用いて、第１コート層４２及び第２コート層４３ａで覆われたキャリアコア４１を攪拌して、第２コート層４３ａを部分的に削って第１コート層４２を露出させる。フッ素樹脂は、シリコーン樹脂よりも摩耗し易い。攪拌処理により物理的衝撃が加えられて、キャリアコア４１の表面の凸部（隣り合う凹部Ｐの間）に対応する部位（詳しくは、凸部の上方）が優先的に削られる。キャリアコア４１の表面（特に、凸部）は、主にキャリア粒子同士の衝突によって削られると考えられる。その結果、図３に示されるようなキャリア粒子４０が得られる。キャリア粒子４０では、第２コート層４３が、第１コート層４２の表面領域のうち、キャリアコア４１の表面の凹部に対応する部位（詳しくは、凹部の上方）を選択的に覆っている。また、キャリア粒子４０の表面は、下地の表面形状（詳しくは、キャリアコア４１の表面の凹凸）に沿った形状（凹凸）を有する。例えばＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）により、キャリア粒子の表面における、第１コート層４２由来のＳｉ元素と、第２コート層４３由来のＦ元素とを確認することで、攪拌処理によりキャリア粒子が図３に示されるような形態になる条件（例えば、攪拌処理の終了タイミング）を求めることができる。

上記混合装置としては、例えばＦＭミキサー（日本コークス工業株式会社製）を使用できる。ＦＭミキサーは、温度調節用ジャケット付きの混合槽を備え、混合槽内に、デフレクタと、温度センサーと、上羽根と、下羽根とをさらに備える。ＦＭミキサーを用いて、混合槽内に投入された材料（より具体的には、粉体又はスラリー等）を混合する場合、下羽根の回転により、混合槽内の材料が旋回しながら上下方向に流動する。これにより、混合槽内に材料の対流が生じる。上羽根は、高速回転して、材料に剪断力を与える。ＦＭミキサーは、材料に剪断力を与えることで、強力な混合力で材料を混合することを可能にしている。

本実施形態に係るキャリアにおいて、キャリアコアはフェライト粒子であることが好ましい。フェライト粒子は、画像形成のために十分な磁性を有する傾向がある。また、一般的な製法により作製されたフェライト粒子は、真球にはならず、表面に適度な凹凸を有する傾向がある。詳しくは、フェライト粒子の表面の算術平均粗さ（詳しくは、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｂ０６０１−２０１３で規定される算術平均粗さＲａ）は０．３μｍ以上２．０μｍ以下である傾向がある。本実施形態に係るキャリアにおいて、キャリアコアの表面の算術平均粗さが０．３μｍ以上２．０μｍ以下である場合には、上記「好適なキャリア製造方法」により、キャリアコアの表面に、キャリアコアの表面全域を覆う第１コート層と、第１コート層の表面を部分的に覆う第２コート層とを形成し易くなる。また、第１コート層の表面に適切な被覆率で第２コート層が残り易くなる。第１コート層の表面が適切な被覆率で第２コート層に覆われることで、キャリアとの摩擦でトナーが過剰に帯電することを抑制できる。また、キャリアコアの表面が適度な粗さを有することで、キャリアコアの表面と第１コート層との密着性が向上し、第１コート層の剥がれが抑制されると考えられる。また、キャリア粒子の表面に適度な凹凸が形成されることで、キャリア現像（トナーと一緒にキャリア粒子もトナー担持体に移動する現象）が起きにくくなると考えられる。

トナーに含まれるトナー粒子は、外添剤を備えてもよい。トナー粒子が外添剤を備える場合には、トナー粒子はトナー母粒子と外添剤とを備える。ただし、必要がなければ外添剤を割愛してもよい。外添剤を割愛する場合には、トナー母粒子がトナー粒子に相当する。

トナー粒子は、シェル層を備えないトナー粒子（以下、非カプセルトナー粒子と記載する）であってもよいし、シェル層を備えるトナー粒子（以下、カプセルトナー粒子と記載する）であってもよい。未外添の非カプセルトナー粒子（トナーコア）の表面にシェル層を形成することで、カプセルトナー粒子を製造することができる。シェル層は、実質的に熱硬化性樹脂のみからなってもよいし、実質的に熱可塑性樹脂のみからなってもよいし、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との両方を含有してもよい。

非カプセルトナー粒子は、例えば粉砕法又は凝集法により作製できる。これらの方法は、非カプセルトナー粒子の結着樹脂中に内添剤を良好に分散させ易い。

粉砕法の一例では、まず、結着樹脂、着色剤、電荷制御剤、及び離型剤を混合する。続けて、得られた混合物を、溶融混練装置（例えば、１軸又は２軸の押出機）を用いて溶融混練する。続けて、得られた溶融混練物を粉砕及び分級する。これにより、トナー母粒子が得られる。粉砕法を用いた場合には、凝集法を用いた場合よりも容易にトナー母粒子を作製できることが多い。

凝集法の一例では、まず、結着樹脂、離型剤、及び着色剤の各々の微粒子を含む水性媒体中で、これらの微粒子を所望の粒子径になるまで凝集させる。これにより、結着樹脂、離型剤、及び着色剤を含む凝集粒子が形成される。続けて、得られた凝集粒子を加熱して、凝集粒子に含まれる成分を合一化させる。これにより、所望の粒子径を有するトナー母粒子が得られる。

カプセルトナー粒子を製造する場合、シェル層の形成方法は任意である。例えば、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、液中硬化被膜法、及びコアセルベーション法のいずれの方法を用いて、シェル層を形成してもよい。

次に、非カプセルトナー粒子及びキャリア粒子の各々の構成の好適な例について説明する。

［非カプセルトナー粒子：トナー母粒子］
トナー母粒子は、結着樹脂を含有する。また、トナー母粒子は、内添剤（例えば、着色剤、離型剤、電荷制御剤、及び磁性粉）を含有してもよい。

（結着樹脂）
トナー母粒子では、一般的に、成分の大部分（例えば、８５質量％以上）を結着樹脂が占める。このため、結着樹脂の性質がトナー母粒子の全体の性質に大きな影響を与えると考えられる。トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図るためには、トナー母粒子が、結着樹脂として、ポリエステル樹脂及びスチレン−アクリル酸系樹脂の少なくとも一方を含有することが特に好ましい。

スチレン−アクリル酸系樹脂は、１種以上のスチレン系モノマーと１種以上のアクリル酸系モノマーとの共重合体である。スチレン−アクリル酸系樹脂を合成するためには、例えば以下に示すような、スチレン系モノマー及びアクリル酸系モノマーを好適に使用できる。

スチレン系モノマーの好適な例としては、スチレン、アルキルスチレン（より具体的には、α−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、又は４−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン等）、ｐ−ヒドロキシスチレン、ｍ−ヒドロキシスチレン、ビニルトルエン、α−クロロスチレン、ｏ−クロロスチレン、ｍ−クロロスチレン、又はｐ−クロロスチレンが挙げられる。

アクリル酸系モノマーの好適な例としては、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、又は（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルが挙げられる。（メタ）アクリル酸アルキルエステルの好適な例としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｉｓｏ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉｓｏ−ブチル、又は（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルが挙げられる。（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルの好適な例としては、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、又は（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチルが挙げられる。

ポリエステル樹脂は、１種以上の多価アルコールと１種以上の多価カルボン酸とを縮重合させることで得られる。ポリエステル樹脂を合成するためのアルコールとしては、例えば以下に示すような、２価アルコール（より具体的には、ジオール類又はビスフェノール類等）又は３価以上のアルコールを好適に使用できる。ポリエステル樹脂を合成するためのカルボン酸としては、例えば以下に示すような、２価カルボン酸又は３価以上のカルボン酸を好適に使用できる。

ジオール類の好適な例としては、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−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、２−ブテン−１，４−ジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、又はポリテトラメチレングリコールが挙げられる。

ビスフェノール類の好適な例としては、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物、又はビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物が挙げられる。

３価以上のアルコールの好適な例としては、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、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、ジグリセロール、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、又は１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼンが挙げられる。

２価カルボン酸の好適な例としては、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、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、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マロン酸、コハク酸、アルキルコハク酸（より具体的には、ｎ−ブチルコハク酸、イソブチルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、又はイソドデシルコハク酸等）、又はアルケニルコハク酸（より具体的には、ｎ−ブテニルコハク酸、イソブテニルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、又はイソドデセニルコハク酸等）が挙げられる。

３価以上のカルボン酸の好適な例としては、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリメリット酸）、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、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、ピロメリット酸、又はエンポール三量体酸が挙げられる。

（着色剤）
トナー母粒子は、着色剤を含有してもよい。着色剤としては、トナーの色に合わせて公知の顔料又は染料を用いることができる。トナーを用いて高画質の画像を形成するためには、着色剤の量が、結着樹脂１００質量部に対して、１質量部以上２０質量部以下であることが好ましい。

トナー母粒子は、黒色着色剤を含有していてもよい。黒色着色剤の例としては、カーボンブラックが挙げられる。また、黒色着色剤は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、及びシアン着色剤を用いて黒色に調色された着色剤であってもよい。

トナー母粒子は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、又はシアン着色剤のようなカラー着色剤を含有していてもよい。

イエロー着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、及びアリールアミド化合物からなる群より選択される１種以上の化合物を使用できる。イエロー着色剤としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー（３、１２、１３、１４、１５、１７、６２、７４、８３、９３、９４、９５、９７、１０９、１１０、１１１、１２０、１２７、１２８、１２９、１４７、１５１、１５４、１５５、１６８、１７４、１７５、１７６、１８０、１８１、１９１、又は１９４）、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、又はＣ．Ｉ．バットイエローを好適に使用できる。

マゼンタ着色剤としては、例えば、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、及びペリレン化合物からなる群より選択される１種以上の化合物を使用できる。マゼンタ着色剤としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド（２、３、５、６、７、１９、２３、４８：２、４８：３、４８：４、５７：１、８１：１、１２２、１４４、１４６、１５０、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１、又は２５４）を好適に使用できる。

シアン着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物、アントラキノン化合物、及び塩基染料レーキ化合物からなる群より選択される１種以上の化合物を使用できる。シアン着色剤としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー（１、７、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、６０、６２、又は６６）、フタロシアニンブルー、Ｃ．Ｉ．バットブルー、又はＣ．Ｉ．アシッドブルーを好適に使用できる。

（離型剤）
トナー母粒子は、離型剤を含有していてもよい。離型剤は、例えば、トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させる目的で使用される。トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させるためには、離型剤の量は、結着樹脂１００質量部に対して、１質量部以上３０質量部以下であることが好ましい。

離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、又はフィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素ワックス；酸化ポリエチレンワックス又はそのブロック共重合体のような脂肪族炭化水素ワックスの酸化物；キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、又はライスワックスのような植物性ワックス；みつろう、ラノリン、又は鯨ろうのような動物性ワックス；オゾケライト、セレシン、又はペトロラタムのような鉱物ワックス；モンタン酸エステルワックス又はカスターワックスのような脂肪酸エステルを主成分とするワックス類；脱酸カルナバワックスのような、脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックスを好適に使用できる。１種類の離型剤を単独で使用してもよいし、複数種の離型剤を併用してもよい。

（電荷制御剤）
トナー母粒子は、電荷制御剤を含有していてもよい。電荷制御剤は、例えば、トナーの帯電安定性又は帯電立ち上がり特性を向上させる目的で使用される。トナーの帯電立ち上がり特性は、短時間で所定の帯電レベルにトナーを帯電可能か否かの指標になる。

トナー母粒子に正帯電性の電荷制御剤（より具体的には、ピリジン、ニグロシン、又は４級アンモニウム塩等）を含有させることで、トナー母粒子のカチオン性を強めることができる。ただし、トナーにおいて十分な帯電性が確保される場合には、トナー母粒子に電荷制御剤を含有させる必要はない。

（磁性粉）
トナー母粒子は、磁性粉を含有していてもよい。磁性粉の材料としては、例えば、強磁性金属（より具体的には、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれら金属の１種以上を含む合金等）、強磁性金属酸化物（より具体的には、フェライト、マグネタイト、又は二酸化クロム等）、又は強磁性化処理が施された材料（より具体的には、熱処理により強磁性が付与された炭素材料等）を好適に使用できる。磁性粉からの金属イオン（例えば、鉄イオン）の溶出を抑制するためには、表面処理された磁性粒子を磁性粉として使用することが好ましい。１種類の磁性粉を単独で使用してもよいし、複数種の磁性粉を併用してもよい。

［非カプセルトナー粒子：外添剤］
トナー母粒子の表面に外添剤（詳しくは、複数の外添剤粒子を含む粉体）を付着させてもよい。例えば、トナー母粒子（粉体）と外添剤（粉体）とを一緒に攪拌することで、物理的な力でトナー母粒子の表面に外添剤が付着（物理的結合）する。外添剤は、例えばトナーの流動性又は取扱性を向上させるために使用される。トナーの流動性又は取扱性を向上させるためには、外添剤の量（複数種の外添剤を使用する場合には、それら外添剤の合計量）が、トナー母粒子１００質量部に対して、０．５質量部以上１０質量部以下であることが好ましい。また、トナーの流動性又は取扱性を向上させるためには、外添剤の粒子径は０．００５μｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。

外添剤粒子としては、無機粒子が好ましく、シリカ粒子、又は金属酸化物（より具体的には、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、又はチタン酸バリウム等）の粒子が特に好ましい。ただし、外添剤粒子として、脂肪酸金属塩（より具体的には、ステアリン酸亜鉛等）のような有機酸化合物の粒子、又は樹脂粒子を使用してもよい。また、外添剤粒子として、複数種の材料の複合体である複合粒子を使用してもよい。１種類の外添剤を単独で使用してもよいし、複数種の外添剤を併用してもよい。

外添剤粒子は、表面処理されていてもよい。例えば、外添剤粒子としてシリカ粒子を使用する場合、表面処理剤によりシリカ粒子の表面に疎水性及び／又は正帯電性が付与されていてもよい。表面処理剤としては、例えば、カップリング剤（より具体的には、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、又はアルミネートカップリング剤等）、又はシリコーンオイル（より具体的には、ジメチルシリコーンオイル等）を好適に使用できる。

［キャリア粒子］
本実施形態に係るキャリアでは、キャリア粒子が、キャリアコアと、キャリアコアの表面を覆う第１コート層及び第２コート層とを備える。第１コート層及び第２コート層は、キャリアコアの表面から、第１コート層、第２コート層の順の積層構造を有する。

（キャリアコア）
キャリアコアは、磁性材料を含有することが好ましい。キャリアコアが磁性材料の粒子であってもよいし、キャリアコアの結着樹脂中に磁性材料の粒子を分散させてもよい。キャリアコアに含有される磁性材料の例としては、強磁性金属（より具体的には、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれら金属の１種以上を含む合金等）、強磁性金属酸化物（より具体的には、フェライト又はマグネタイト等）が挙げられる。フェライトの好適な例としては、マグネタイト（スピネルフェライト）、バリウムフェライト、Ｍｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、Ｃａ−Ｍｇフェライト、Ｌｉフェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、又はＭｎ−Ｍｇ−Ｓｒフェライトが挙げられる。個々のキャリアコアの材料として、１種類の磁性材料を単独で使用してもよいし、２種以上の磁性材料を併用してもよい。キャリアコアとしては、市販品を使用してもよい。また、磁性材料を粉砕及び焼成してキャリアコアを自作してもよい。キャリアコアの作製において、磁性材料の添加量（特に、強磁性材料の割合）を変えることで、キャリアの飽和磁化を調整することができる。また、キャリアコアの作製において、焼成温度を変えることで、キャリアの円形度を調整することができる。

（第１コート層）
第１コート層は、キャリアコアの表面全域を覆っている。第１コート層はシリコーン樹脂を含有する。第１コート層（ひいては、キャリア粒子）の耐久性を向上させるためには、第１コート層が熱硬化性シリコーン樹脂を含有することが特に好ましい。

シリコーン樹脂は、主鎖としてシロキサン結合「Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ」を有し、側鎖として有機基を有する。メチルシリコーン樹脂は、側鎖の有機基としてメチル基のみを有する。メチルフェニルシリコーン樹脂は、側鎖の有機基としてメチル基及びフェニル基を有する。シリコーン樹脂は、例えば、下記式（１−１）又は下記式（１−２）で示される構造を有する。式（１−１）及び式（１−２）中のｎ₁₁、ｎ₂₁、及びｎ₂₂は、各々独立して、繰返し単位の繰返し数（任意の数）を示す。シリコーン樹脂が優れた耐久性を有するためには、シリコーン樹脂の主鎖（シロキサン結合：Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）同士が３次元的につながっていることが好ましい。

式（１−１）中、Ｒ₁₁は、有機基（より具体的には、メチル基又はフェニル基等）を表す。Ｒ₁₂は、水素原子、又は有機基（より具体的には、メチル基又はフェニル基等）を表す。Ｒ₁₁及びＲ₁₂は、互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｙ₁₁は第１末端部を表し、Ｙ₁₂は第２末端部を表す。第１末端部には、例えばオルガノシロキシ基（より具体的には、トリメチルシロキシ基等）が付く。第２末端部には、例えばオルガノシリル基（より具体的には、トリメチルシリル基等）が付く。

式（１−２）中、Ｒ₂₁、Ｒ₂₂、及びＲ₂₃は、各々独立して、有機基（より具体的には、メチル基又はフェニル基等）を表す。Ｒ₂₄は、水素原子、又は有機基（より具体的には、メチル基又はフェニル基等）を表す。Ｙ₂₁は第１末端部を表し、Ｙ₂₂は第２末端部を表す。第１末端部には、例えばオルガノシロキシ基（より具体的には、トリメチルシロキシ基等）が付く。第２末端部には、例えばオルガノシリル基（より具体的には、トリメチルシリル基等）が付く。

十分なキャリアの耐久性を確保しつつキャリアに適度な帯電付与性を持たせるためには、キャリアコア１００質量部に対して第１コート層中のシリコーン樹脂の量が１質量部以上３０質量部以下であることが好ましい。シリコーン樹脂の量が少な過ぎると、キャリアの耐久性が不十分になる傾向がある。シリコーン樹脂の量が多過ぎると、トナーのチャージアップが生じ易くなる。

（第２コート層）
第２コート層は、第１コート層の表面を部分的に覆っている。第２コート層はフッ素樹脂を含有する。

フッ素樹脂の例としては、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリトリフルオロエチレン（より具体的には、ポリクロロトリフルオロエチレン等）、ポリヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、又はテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）が挙げられる。十分なキャリアの帯電性を確保するためには、第２コート層が、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及びポリテトラフルオロエチレンからなる群より選択される１種以上のフッ素樹脂を含有することが好ましい。

正帯電性トナーに対するキャリアの帯電付与性（トナーを正に帯電させる性質）を適切な大きさにするためには、キャリアコア１００質量部に対して第１コート層中のフッ素樹脂の量が１質量部以上３０質量部以下であることが好ましい。

本発明の実施例について説明する。表１に、実施例又は比較例に係る装置Ｄ−１〜Ｄ−９（それぞれ画像形成装置）を示す。

以下、装置Ｄ−１〜Ｄ−９の製造方法、評価方法、及び評価結果について、順に説明する。なお、誤差が生じる評価においては、誤差が十分小さくなる相当数の測定値を得て、得られた測定値の算術平均を評価値とした。

［トナーの製造］
（トナー母粒子の作製）
ＦＭミキサー（日本コークス工業株式会社製）を用いて、ポリエステル樹脂（三井化学株式会社製「ＸＰＥ２５８」）１００質量部と、ポリプロピレンワックス（三洋化成工業株式会社製「ビスコール（登録商標）６６０Ｐ」）５質量部と、着色剤（キャボット社製「ＲＥＧＡＬ（登録商標）３３０Ｒ」）５質量部と、４級アンモニウム塩（オリヱント化学工業株式会社製「ＢＯＮＴＲＯＮ（登録商標）Ｐ−５１」）１質量部とを混合した。

続けて、得られた混合物を、２軸押出機（株式会社池貝製「ＰＣＭ−３０」）を用いて溶融混練した。続けて、得られた混練物を冷却した後、粉砕機（フロイント・ターボ株式会社製「ターボミル」）を用いて粉砕した。続けて、得られた粉砕物を、分級機（日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットＥＪ−ＬＡＢＯ型」）を用いて分級した。その結果、体積中位径（Ｄ₅₀）７μｍのトナー母粒子が得られた。

（外添）
続けて、得られたトナー母粒子に外添を行った。詳しくは、トナー母粒子１００質量部と、導電性酸化チタン粒子（チタン工業株式会社製「ＥＣ−１００」、基材：ＴｉＯ₂、被覆層：ＳｂドープＳｎＯ₂膜、個数平均１次粒子径：約０．３６μｍ）１質量部と、疎水性シリカ粒子（日本アエロジル株式会社製「ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）ＲＡ−２００Ｈ」、内容：トリメチルシリル基とアミノ基とで表面修飾した乾式シリカ粒子、個数平均１次粒子径：約１２ｎｍ）０．７質量部とを、ＦＭミキサー（日本コークス工業株式会社製「ＦＭ−１０Ｂ」）を用いて回転速度３５００ｒｐｍで５分間混合することにより、トナー母粒子の表面に外添剤（酸化チタン粒子及びシリカ粒子）を付着させた。その後、得られた粉体を、２００メッシュ（目開き７５μｍ）の篩を用いて篩別した。その結果、多数のトナー粒子（非カプセルトナー粒子）を含むトナーが得られた。

［キャリアＣ−１の製造］
（キャリアコアの準備）
４０質量部のＭｎＯと、９質量部のＭｇＯと、５０質量部のＦｅ₂Ｏ₃と、１質量部のＳｒＯとの混合物を、ボールミルを用いて２時間かけて粉砕した。その後、１０００℃で５時間焼成して、３０００（１０³／４π・Ａ／ｍ）の印加磁場での飽和磁化が６５Ａｍ²／ｋｇである体積中位径４０μｍのキャリアコア（Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒフェライトキャリア）を得た。

（第１コート）
続けて、メチルエチルケトンと加熱硬化型シリコーン樹脂溶液（東レダウコーニング株式会社製「ＳＲ２４００」、樹脂：メチルシリコーン樹脂、溶剤：トルエン、不揮発分：５０質量％）とを混合して、第１コート液を得た。続けて、前述の手順で得たキャリアコアを流動コーティング装置に投入し、キャリアコアを流動させながら、キャリアコアに向けて第１コート液をスプレーした。第１コート液の添加量は、キャリアコア１００質量部に対してシリコーン樹脂の量が２０質量部になるような量とした。キャリアコアの表面領域は、第１コート液で完全に（被覆率１００％で）覆われた。その結果、第１被覆コア（第１コート液で覆われた状態のキャリアコア）が得られた。

（第２コート）
続けて、上記流動コーティング装置を用いて、第１被覆コアを流動させながら、第１被覆コアに向けて第２コート液（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）溶液）をスプレーした。第２コート液の添加量は、第１被覆コア１００質量部に対してフッ素樹脂（ＦＥＰ）の量が２０質量部になるような量とした。これにより、第１被覆コアの表面領域は、第２コート液で完全に（被覆率１００％で）覆われた。

（熱処理）
続けて、上記流動コーティング装置内の流動層に温度２８０℃の熱処理を１時間行って、第１コート液及び第２コート液を硬化（樹脂化）させた。その結果、第２被覆コア（第１コート層及び第２コート層で覆われた状態のキャリアコア）が得られた。第１コート層は、シリコーン樹脂Ａ（熱硬化性メチルシリコーン樹脂）を含有していた。第２コート層は、フッ素樹脂（ＦＥＰ）を含有していた。

（攪拌処理）
続けて、得られた第２被覆コア（粉体）をＦＭミキサー（日本コークス工業株式会社製「ＦＭ−１０Ｂ」）に投入し、そのＦＭミキサーを用いて、回転速度１２００ｒｐｍ、処理時間１０分間の条件で攪拌処理を行った。この攪拌処理により、第２コート層を部分的に削って、キャリア粒子の表面に第１コート層を露出させた。その結果、多数のキャリア粒子を含むキャリア（キャリアＣ−１）が得られた。

［キャリアＣ−２の製造］
キャリアＣ−２の製造方法は、第２コート液として、ＦＥＰ溶液の代わりにポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）溶液を使用した以外は、キャリアＣ−１の製造方法と同じであった。第２コート液の添加量は、第１被覆コア１００質量部に対してフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の量が２０質量部になるような量とした。

［キャリアＣ−３の製造］
キャリアＣ−３の製造方法は、第２コート液として、ＦＥＰ溶液の代わりにテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）溶液を使用した以外は、キャリアＣ−１の製造方法と同じであった。第２コート液の添加量は、第１被覆コア１００質量部に対してフッ素樹脂（ＰＦＡ）の量が２０質量部になるような量とした。

［キャリアＣ−４の製造］
キャリアＣ−４の製造方法は、第２コート液として、ＦＥＰ溶液の代わりに、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）とポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）とを質量比１：１（ＦＥＰ：ＰＴＦＥ）で含む分散液を使用した以外は、キャリアＣ−１の製造方法と同じであった。第２コート液の添加量は、第１被覆コア１００質量部に対してフッ素樹脂の量（ＦＥＰ及びＰＴＦＥの合計量）が２０質量部になるような量とした。

［キャリアＣ−５の製造］
キャリアＣ−５の製造方法は、第１コート液として、メチルエチルケトンとシリコーン樹脂溶液（ＳＲ２４００）との混合液の代わりに、メチルエチルケトンと加熱硬化型シリコーン樹脂溶液（東レダウコーニング株式会社製「ＫＲ−２１２」、樹脂：メチルフェニルシリコーン樹脂、溶剤：キシレン、不揮発分：７０質量％）との混合液を使用した以外は、キャリアＣ−１の製造方法と同じであった。キャリアＣ−５に含まれるキャリア粒子では、第１コート層が、シリコーン樹脂Ｂ（熱硬化性メチルフェニルシリコーン樹脂）を含有し、第２コート層が、フッ素樹脂（ＦＥＰ）を含有していた。

［キャリアＣ−６の製造］
キャリアＣ−６の製造方法は、コート層形成後に攪拌処理を行わなかった以外は、キャリアＣ−１の製造方法と同じであった。

［キャリアＣ−７の製造］
キャリアＣ−７の製造方法は、第１コートと第２コートとの順序を入れ替えた以外は、キャリアＣ−１の製造方法と同じであった。

［キャリアＣ−８の製造］
キャリアＣ−８の製造方法は、前述の第１コート層（実質的にシリコーン樹脂Ａからなる第１コート層）の代わりに、実質的にメラミン樹脂からなる第１コート層を形成した以外は、キャリアＣ−１の製造方法と同じであった。キャリアＣ−８では、第１コート層がシリコーン樹脂を含有していなかった。

［キャリアＣ−９の製造］
キャリアＣ−９の製造方法は、第１コート液として、メチルエチルケトンとシリコーン樹脂溶液（ＳＲ２４００）との混合液の代わりに、シリコーン樹脂（メチルシリコーン樹脂）とテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）とを含む分散液を使用し、第２コート及び攪拌処理を行わなかった以外は、キャリアＣ−１の製造方法と同じであった。

［画像形成装置の製造］
（２成分現像剤の調製）
トナー（前述の手順で作製したトナー）と、キャリア（各装置に定められた、表１に示されるキャリアＣ−１〜Ｃ−９のいずれか）とを、粉体混合機（愛知電機株式会社製「ロッキングミキサー（登録商標）」、混合方式：容器回転揺動方式）を用いて１時間混合して、２成分現像剤を調製した。トナーとキャリアとは、２成分現像剤におけるトナーの割合が１０質量％になるような質量比で混合した。

（現像剤の投入）
上記のようにして調製した２成分現像剤を、複合機（京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「ＴＡＳＫａｌｆａ ５００ｃｉ」、現像方式：タッチダウン現像方式）にセットして、各装置（装置Ｄ−１〜Ｄ−９）を得た。複合機は、像担持体（アモルファスシリコンドラム）と、像担持体上の静電潜像を現像剤で現像するように構成される現像装置と、補給用トナーを現像装置の収容部へ補給するように構成される補給用トナーコンテナとを備えていた。現像装置は、収容部と、収容部から現像剤を受け取って担持する現像剤担持体と、現像剤担持体から現像剤中のトナーを受け取って担持するトナー担持体とを含んでいた。各装置に定められた２成分現像剤（表１に示されるキャリアを含む２成分現像剤）を現像装置の収容部に投入し、補給用トナー（前述の手順で作製したトナー）を、補給用トナーコンテナに投入した。例えば、装置Ｄ−１の製造では、トナー（前述の手順で作製したトナー）とキャリアＣ−１との混合物（２成分現像剤）を複合機の現像装置の収容部に投入した。その結果、装置Ｄ−１〜Ｄ−９（それぞれ画像形成装置）が得られた。各装置の初期状態においては、現像装置の収容部に、表１に示されるキャリア（キャリアＣ−１〜Ｃ−９のいずれか）を含む現像剤が収容されていた。

［評価方法］
装置Ｄ−１〜Ｄ−９（以下、対象装置と記載する）の評価方法は、以下の通りである。

（耐刷試験）
温度２０℃かつ湿度５０％ＲＨの環境下、対象装置（装置Ｄ−１〜Ｄ−９のいずれか）を用いて、印字率１％のサンプル画像を記録媒体（印刷用紙）に１万枚連続で印刷する耐刷試験（以下、１％耐刷と記載する）を行った。続けて、温度２０℃かつ湿度５０％ＲＨの環境下、対象装置を用いて、印字率５％のサンプル画像を記録媒体（印刷用紙）に１０万枚連続で印刷する耐刷試験（以下、５％耐刷と記載する）を行った。

（画像濃度、かぶり濃度）
初期（１％耐刷の１枚目）と１％耐刷の１万枚目と５％耐刷の１０万枚目との各々のタイミングで、画像濃度（ＩＤ）及びかぶり濃度（ＦＤ）をそれぞれ測定した。

画像濃度（ＩＤ）の測定では、反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製「ＲＤ９１４」）を用いて、印刷後の記録媒体のソリッド部（形成されたサンプル画像のソリッド部）の反射濃度（ＩＤ：画像濃度）を測定した。

かぶり濃度（ＦＤ）の測定では、印刷後の記録媒体の空白部（形成されたサンプル画像の空白部）の反射濃度を、反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製「ＲＤ９１４」）を用いて測定した。そして、次の式に基づいて、かぶり濃度（ＦＤ）を算出した。
ＦＤ＝（空白部の反射濃度）−（未印刷紙の反射濃度）

画像濃度（ＩＤ）は、１．３以上であれば◎（非常に良い）と評価し、１．０以上１．３未満であれば○（良い）と評価し、１．０未満であれば×（悪い）と評価した。かぶり濃度（ＦＤ）が０．００５以下であれば◎（非常に良い）と評価し、０．００５超０．０１０以下であれば○（良い）と判断し、かぶり濃度（ＦＤ）が０．０１０超であれば×（悪い）と判断した。

（耐キャリア現像性）
１％耐刷後と５％耐刷後との各々のタイミングで、印刷物白紙部に付着したキャリア粒子（印刷物白紙部に転写されたキャリア粒子）の数を、目視で確認した。そして、印刷物白紙部に付着したキャリア粒子の数に基づいて、対象装置の耐キャリア現像性を評価した。キャリア粒子の数が、０個／ｃｍ²であれば◎（非常に良い）と評価し、０個／ｃｍ²超０．２５個／ｃｍ²未満であれば○（良い）と評価し、０．２５個／ｃｍ²以上であれば×（悪い）と評価した。

［評価結果］
装置Ｄ−１〜Ｄ−９の各々について、画像濃度（初期、１％耐刷の１万枚目、５％耐刷の１０万枚目）、かぶり濃度（初期、１％耐刷の１万枚目、５％耐刷の１０万枚目）、及び耐キャリア現像性（印刷物白紙部に付着したキャリア粒子の数）を評価した結果を、表２に示す。

装置Ｄ−１〜Ｄ−５（実施例１〜５に係る画像形成装置）はそれぞれ、前述の基本構成を有していた。詳しくは、装置Ｄ−１〜Ｄ−５の各々の初期状態においては、現像装置の収容部に２成分現像剤が収容されていた。２成分現像剤は、キャリア（静電潜像現像用キャリア）と、そのキャリアとの摩擦により正に帯電する正帯電性トナーとを含んでいた。キャリアに含まれるキャリア粒子は、キャリアコアと、キャリアコアの表面を覆う第１コート層及び第２コート層とを備えていた。第１コート層及び第２コート層は、キャリアコアの表面から、第１コート層、第２コート層の順の積層構造を有していた。第１コート層は、キャリアコアの表面全域を覆っていた。第２コート層は、攪拌処理（表１参照）により部分的に削られ、第１コート層の表面を部分的に覆っていた。第１コート層はシリコーン樹脂を含有していた（表１参照）。第２コート層はフッ素樹脂を含有していた（表１参照）。

表２に示されるように、装置Ｄ−１〜Ｄ−５はそれぞれ、十分なキャリアの耐久性及び帯電付与性を確保しつつ、長期にわたって継続的に高画質の画像を形成し続けることができた。

装置Ｄ−６及びＤ−８（比較例１及び３に係る画像形成装置）は、装置Ｄ−１〜Ｄ−５と比較して、かぶり濃度の評価で劣っていた。詳しくは、装置Ｄ−６及びＤ−８ではそれぞれ、かぶり濃度の評価においてフィルミングが発生した。

装置Ｄ−７（比較例２に係る画像形成装置）は、装置Ｄ−１〜Ｄ−５と比較して、画像濃度の評価で劣っていた。詳しくは、装置Ｄ−７では、画像濃度の評価においてトナーのチャージアップが発生した。

装置Ｄ−９（比較例４に係る画像形成装置）は、装置Ｄ−１〜Ｄ−５と比較して、画像濃度及びかぶり濃度の各々の評価で劣っていた。この理由は、キャリアコアを覆うコート層の帯電付与性が不均一になったためであると推察される。

本発明に係る静電潜像現像用キャリア、２成分現像剤、及び画像形成装置は、例えば複写機、プリンター、又は複合機において画像を形成するために用いることができる。

１０ 転写装置
１１、１１ａ〜１１ｄ 現像装置
１２、１２ａ〜１２ｄ 感光体ドラム
１３ 転写ベルト
１４ａ 駆動ローラー
１４ｂ 従動ローラー
１４ｃ テンションローラー
１５ａ〜１５ｄ １次転写ローラー
１６ ２次転写ローラー
１７ 定着装置
１８ クリーニング装置
２０ 制御部
２１ 帯電性部材
２２ 露光装置
２３ クリーニングブレード
３０ トナー粒子
３１ トナー母粒子
３２ 外添剤粒子
４０ キャリア粒子
４１ キャリアコア
４２ 第１コート層
４３、４３ａ 第２コート層
１００ 画像形成装置
１１１ 現像ローラー
１１２ 磁気ローラー
１１２ａ 汲上極
１１２ｂ 主極
１１２ｃ 規制極
１１２ｄ 規制ブレード
１１３ 第１攪拌シャフト
１１４ 第２攪拌シャフト
１１５ 補給用トナーコンテナ
１１５ａ 補給量調整部材
Ｍ 記録媒体
Ｐ 凹部
Ｒ１ 搬送部
Ｒ２、Ｒ３ 収容部

Claims (9)

1. キャリアコアと、前記キャリアコアの表面を覆う第１コート層及び第２コート層とを備えるキャリア粒子を、複数含み、
   前記第１コート層及び前記第２コート層は、前記キャリアコアの表面から、前記第１コート層、前記第２コート層の順の積層構造を有し、
   前記第１コート層は、前記キャリアコアの表面全域を覆っており、
   前記第２コート層は、前記第１コート層の表面を部分的に覆っており、
   前記第１コート層は、シリコーン樹脂を含有し、
   前記第２コート層は、フッ素樹脂を含有する、静電潜像現像用キャリア。
2. 前記第２コート層は、前記第１コート層の表面領域のうち、前記キャリアコアの表面の凹部に対応する部位を選択的に覆っている、請求項１に記載の静電潜像現像用キャリア。
3. 前記キャリアコアはフェライト粒子である、請求項２に記載の静電潜像現像用キャリア。
4. 前記キャリアコアの表面の算術平均粗さは０．３μｍ以上２．０μｍ以下である、請求項２又は３に記載の静電潜像現像用キャリア。
5. 前記フッ素樹脂は、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及びポリテトラフルオロエチレンからなる群より選択される１種以上の樹脂である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の静電潜像現像用キャリア。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の静電潜像現像用キャリアと、前記静電潜像現像用キャリアとの摩擦により正に帯電する正帯電性トナーとを含む、２成分現像剤。
7. 像担持体と、
   前記像担持体上の静電潜像を現像剤で現像する現像装置と、
   を備え、
   前記現像装置は、
   トナー及びキャリアを含む現像剤を収容する収容部と、
   前記収容部から現像剤を受け取って担持する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体から前記現像剤中のトナーを受け取って担持するトナー担持体と、
   を含み、
   前記現像剤担持体及び前記トナー担持体はそれぞれ、前記現像剤担持体に担持された前記現像剤が前記トナー担持体に接触した状態で回動するように構成され、
   前記トナー担持体及び前記像担持体は、前記トナー担持体に担持された前記トナーが前記像担持体に向かって飛翔して前記像担持体上の静電潜像を現像するように構成され、
   初期状態において、前記現像装置の前記収容部には、前記現像剤として、請求項６に記載の２成分現像剤が収容されている、画像形成装置。
8. 凹凸を有するキャリアコアの表面を、シリコーン樹脂を含有する第１コート層と、フッ素樹脂を含有する第２コート層とで、この順に覆うコート工程と、
   前記第１コート層及び前記第２コート層で覆われた前記キャリアコアを攪拌して、前記第２コート層を部分的に削って前記第１コート層を露出させる攪拌工程と、
   を含む、静電潜像現像用キャリアの製造方法。
9. 前記キャリアコアの表面の算術平均粗さは０．３μｍ以上２．０μｍ以下である、請求項８に記載の静電潜像現像用キャリアの製造方法。

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