特許 5790192 静電荷像現像用キャリア、その製造方法、静電荷像現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び、画像形成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5790192

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月7日

(54)【発明の名称】静電荷像現像用キャリア、その製造方法、静電荷像現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び、画像形成方法

(51)【国際特許分類】

   G03G 9/113 20060101AFI20150917BHJP

【ＦＩ】

   G03G9/10 351

   G03G9/10 352

【請求項の数】7

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2011-136075(P2011-136075)

(22)【出願日】2011年6月20日

(65)【公開番号】特開2013-3428(P2013-3428A)

(43)【公開日】2013年1月7日

【審査請求日】2014年5月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005496

【氏名又は名称】富士ゼロックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101719

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 恭弘

(72)【発明者】

【氏名】庄子 毅

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 俊昭

【審査官】 高松 大

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−２２４４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１９７８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１２０１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０５８８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５３６８９６９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５６９８３５７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７８５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３３７６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ ９／１１３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

芯材粒子、及び
前記芯材粒子の表面を被覆する被覆層を有し、
前記被覆層が、側鎖にシリコーン鎖を含有する構成単位、及び、シクロヘキシルメタクリレート由来の構成単位を有するアクリル樹脂、並びに、メラミン樹脂粒子を含むことを特徴とする
静電荷像現像用キャリア。

【請求項2】

前記側鎖にシリコーン鎖を含有する構成単位が、下記式（Ａ）で表される構成単位である、請求項１に記載の静電荷像現像用キャリア。

【化1】

（式中、Ｒ¹は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ²〜Ｒ⁴はそれぞれ独立にアルキル基、アルコキシ基を表し、Ｒ²〜Ｒ⁴のいずれかが他の構成単位（Ａ）のＲ²〜Ｒ⁴のいずれかと連結してＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成してもよく、ｐは整数を表す。）

【請求項3】

前記アクリル樹脂を含む溶液と芯材粒子とを接触させる工程、
前記溶液の溶剤を除去し前記芯材粒子の表面に前記アクリル樹脂の被覆層を形成する工程、及び
前記被覆層を焼成する工程、を含むことを特徴とする
請求項１又は２に記載の静電荷像現像用キャリアの製造方法。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の静電荷像現像用キャリアと、静電荷像現像用トナーと、を含有することを特徴とする
静電荷像現像剤。

【請求項5】

請求項４に記載の静電荷像現像剤を収納すると共に、
潜像保持体表面に形成された静電荷像を前記静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段、潜像保持体、前記潜像保持体表面を帯電する帯電手段、及び、前記潜像保持体表面に残存するトナーを除去するためのクリーニング手段よりなる群から選択される少なくとも一種と、を備え画像形成装置に着脱されることを特徴とする
プロセスカートリッジ。

【請求項6】

潜像保持体と、
前記潜像保持体表面を帯電する帯電手段と、
前記潜像保持体表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
前記静電荷像を請求項４に記載の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、
現像された前記トナー像を被記録媒体に転写する転写手段と、
前記被記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、を備えることを特徴とする
画像形成装置。

【請求項7】

潜像保持体表面を帯電する帯電工程と、
前記潜像保持体表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
前記静電荷像を請求項４に記載の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、
現像された前記トナー像を被記録媒体に転写する転写工程と、
前記被記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着工程と、を含むことを特徴とする
画像形成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、静電荷像現像用キャリア、その製造方法、静電荷像現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び、画像形成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電子写真法においては、潜像保持体（感光体）や静電記録体上に種々の手段を用いて静電荷像を形成し、トナーと呼ばれる検電性粒子を付着して静電荷像を現像する方法が用いられている。静電荷像の現像では、トナーとキャリアを混合し、両者を摩擦帯電させて、トナーに適当量の正又は負の電荷を付与して用いる。キャリアは、一般に芯材の表面に被覆層を有するコートキャリアと、被覆層を有しない非コートキャリアに大別されるが、現像剤寿命等を考慮すると、コートキャリアが優れている。

【0003】

コートキャリアに要求される特性は種々あるが、トナーに適当な帯電量（電荷量や電荷分布）を付与し、その帯電量を長期にわたって維持することが求められる。そのためには、キャリアの耐衝撃性、耐摩擦性、温度湿度等の環境変化に対してもトナーの帯電性を変化させないことが重要であり、種々のコートキャリアが提案されている。

【0004】

例えば、含窒素フッ素化アルキル（メタ）アクリレートとビニル系モノマーの共重合体や、フッ素化アルキル（メタ）アクリレートと含窒素ビニル系モノマーの共重合体をキャリア芯材表面に被覆して、比較的長寿命のコートキャリアを得ることが提案されている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。

【0005】

例えば、被覆層に樹脂微粒子を添加することで放置での帯電性を改善することが提案されている（例えば、特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開昭６１−８０１６１号公報

【特許文献2】特開昭６１−８０１６２号公報

【特許文献3】特開平１１−２３１５７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、画像濃度の低下が抑制できる静電荷像現像用キャリアを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の上記課題は、以下の＜１＞及び＜３＞乃至＜７＞に記載の手段により解決された。好ましい実施態様である＜２＞とともに以下に示す。
＜１＞芯材粒子、及び前記芯材粒子の表面を被覆する被覆層を有し、前記被覆層が、側鎖にシリコーン鎖を含有する構成単位を有するアクリル樹脂を含むことを特徴とする静電荷像現像用キャリア、
＜２＞前記アクリル樹脂が、シクロヘキシルメタクリレート由来の構成単位を更に有する、上記＜１＞に記載の静電荷像現像用キャリア、
＜３＞前記アクリル樹脂を含む溶液と芯材粒子とを接触させる工程、前記溶液の溶剤を除去し前記芯材粒子の表面に前記アクリル樹脂の被覆層を形成する工程、及び前記被覆層を焼成する工程、を含むことを特徴とする上記＜１＞又は＜２＞に記載の静電荷像現像用キャリアの製造方法、
＜４＞上記＜１＞又は＜２＞に記載の静電荷像現像用キャリアと、静電荷像現像用トナーと、を含有することを特徴とする静電荷像現像剤、
＜５＞上記＜４＞に記載の静電荷像現像剤を収納すると共に、潜像保持体表面に形成された静電荷像を前記静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段、潜像保持体、前記潜像保持体表面を帯電する帯電手段、及び、前記潜像保持体表面に残存するトナーを除去するためのクリーニング手段よりなる群から選択される少なくとも一種と、を備え画像形成装置に着脱されることを特徴とするプロセスカートリッジ、
＜６＞潜像保持体と、前記潜像保持体表面を帯電する帯電手段と、前記潜像保持体表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記静電荷像を上記＜４＞に記載の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、現像された前記トナー像を被記録媒体に転写する転写手段と、前記被記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置、
＜７＞潜像保持体表面を帯電する帯電工程と、前記潜像保持体表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、前記静電荷像を上記＜４＞に記載の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、現像された前記トナー像を被記録媒体に転写する転写工程と、前記被記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着工程と、を含むことを特徴とする画像形成方法。

【発明の効果】

【0009】

上記＜１＞に記載の発明によれば、画像濃度の低下が抑制される静電荷像現像用キャリアを提供することができる。
上記＜２＞に記載の発明によれば、高温高湿環境と低温低湿環境を交互に連続して使用するような状況でも画像濃度の低下が抑制される静電荷像現像用キャリアを提供することができる。
上記＜３＞に記載の発明によれば、画像濃度の低下が抑制される静電荷像現像用キャリアの製造方法を提供することができる。
上記＜４＞に記載の発明によれば、画像濃度の低下が抑制される静電荷像現像剤を提供することができる。
上記＜５＞に記載の発明によれば、画像濃度の低下が抑制されるプロセスカートリッジを提供することができる。
上記＜６＞に記載の発明によれば、画像濃度の低下が抑制される静電荷像現像剤を用いた画像形成装置を提供することができる。
上記＜７＞に記載の発明によれば、画像濃度の低下が抑制される静電荷像現像剤を用いた画像形成方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第一実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。

【図2】第二実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。

【図3】本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本実施形態に係る静電荷像現像用キャリア、その製造方法、静電荷像現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び、画像形成方法の実施形態について詳細に説明する。

【0012】

＜静電荷像現像用キャリア＞
本実施形態に係る静電荷像現像用キャリア（以下、単に「キャリア」と称することがある。）は、芯材粒子、及び前記芯材粒子の表面を被覆する被覆層を有し、前記被覆層が、側鎖にシリコーン鎖を有するアクリル樹脂を含むことを特徴とする静電荷像現像用キャリアである。

【0013】

近年のように電子写真法の使用状況が多様化する中では、様々な密度の画像を出力することを要求される。様々な密度の画像とは、文字など低密度な画像と写真などの高密度な画像が混在した画像のことである。このような画像の出力では、現像剤の帯電性が安定しないことで出力画像濃度が安定せず、出力画像濃度の低下などを引き起こしてしまう。また、例えば１０℃、１２％ＲＨのような低温低湿環境下と例えば３０℃、８５％ＲＨのような高温高湿環境下で交互に連続して画像出力するような、更に過酷な条件の出力では、更に出力画像濃度の低下が顕著である。

【0014】

本発明者等は、被覆層に側鎖にシリコーン鎖を含有する構成単位を有するアクリル樹脂を含むことを特徴とする静電荷像現像用キャリアを用いることで出力画像濃度の低下を抑制することに成功した。
前記側鎖にシリコーン鎖を含有する構成単位を有するアクリル樹脂は、例えば（メタ）アクリレート系モノマーとアルコキシシラン化合物又はその重縮合物との反応生成物として得られるが、前記アクリル樹脂中に含まれるアルコキシシラン化合物に由来するシリコーン鎖部分によりキャリアの電荷交換性が向上するためと考えられる。
また、低温低湿環境下と高温高湿環境下で交互に連続して画像出力するようなより苛酷な出力要求では、更に好ましい態様として、前記アクリル樹脂を得る重合反応において、（メタ）アクリル系モノマーとしてシクロヘキシルメタクリレートを用いることで出力画像濃度の低下を抑制することに成功した。この場合、シクロヘキシルメタクリレートに由来する構成単位部分が低吸湿性かつ帯電性に寄与しているためと考えられる。

【0015】

（芯材）
本実施形態に係るキャリアは、芯材粒子と、この芯材粒子を樹脂で被覆する被覆層と、を有する樹脂コート型キャリアである。ここで使用する芯材粒子としては、鉄、鋼、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられる。

【0016】

本実施形態に係るキャリアの芯材粒子の体積平均粒子径は、１０μｍ以上５００μｍ以下が好ましく、更に好ましくは３０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲である。
芯材の体積平均粒子径は、例えば、コールターカウンターＴＡ−II（ベックマン−コールター社製）、コールターマルチサイザーII（ベックマン−コールター社製）、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（ＬＳ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ：ＬＳ１３ ３２０、ベックマン−コールター社製）を用いて測定される。得られた粒度分布を分割された粒度範囲（チャンネル）に対し、小粒径側から体積累積分布を引いて、累積５０％となる粒径を体積平均粒子径とする。

【0017】

（被覆層）
本実施形態で使用される被覆層は、側鎖にシリコーン鎖を含有する構成単位を有するアクリル樹脂を含む。
側鎖にシリコーン鎖を含有する構成単位を有するアクリル樹脂（以下、「特定アクリル樹脂」ともいう。）について以下に説明する。
前記アクリル樹脂は、（メタ）アクリル系モノマーの重合反応による重合体生成物であることが好ましく、重合体の主鎖部分は（メタ）アクリル系モノマーに由来することが好ましい。前記アクリル樹脂の（メタ）アクリル系モノマーに由来する主鎖に連結する側鎖部分には、アルコキシシラン化合物又はその重縮合物に由来するシリコーン鎖が連結するのが好ましい。
シリコーン鎖は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を持つポリシロキサン部分である。
本実施態様で使用される特定アクリル樹脂は、下記式（Ａ）で表される構成単位を有する樹脂が好ましい。

【0018】

【化1】

（式中、Ｒ¹は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ²〜Ｒ⁴はそれぞれ独立にアルキル基、アルコキシ基を表し、Ｒ²〜Ｒ⁴のいずれかが他の構成単位（Ａ）のＲ²〜Ｒ⁴のいずれかと連結してＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成してもよく、ｐは整数を表す。）

【0019】

前記式（Ａ）におけるＲ¹は、メチル基であることが好ましい。即ち前記式（Ａ）で表される構成単位は、メタクリレート化合物由来の構造単位であることが好ましい。
前記式（Ａ）におけるＲ²〜Ｒ⁴は、それぞれ独立に炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基を表すことが好ましく、Ｒ²〜Ｒ⁴のいずれかが他の構成単位（Ａ）のＲ²〜Ｒ⁴のいずれかと連結してＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成してもよく、ｐは整数を表す。

【0020】

前記式（Ａ）におけるシリコーン鎖部分は、アルコキシシラン化合物又はその重縮合物から好ましく導入される。アルコキシシラン化合物としては、テトラアルコキシシラン化合物が好ましく、一般的にゾル−ゲル法に用いられているものが挙げられる。

【0021】

テトラアルコキシシラン化合物の具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン類やこれらの部分重縮合物等が挙げられる。これらの中でも、特に、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン及びこれらの２〜１０量体の部分加水分解縮合物が好ましい。これらはそれぞれを単独で、又は組み合わせて使用される。

【0022】

また、前記テトラアルコキシシラン化合物に加えて、下記に挙げるトリアルコキシシラン化合物又はジアルコキシシラン化合物が使用される。
トリアルコキシシラン化合物の具体例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン等及びこれらの部分縮合物が挙げられる。
ジアルコキシシラン化合物具体例としては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン及びこれらの部分縮合物が挙げられる。

【0023】

本実施態様で使用される特定アクリル樹脂は、前記式（Ａ）の構成単位に加え更に下記式（Ｂ）で表される構成単位を有する樹脂が好ましい。

【0024】

【化2】

（式中、Ｒ⁵は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ⁶はアルキル基、シクロアルキル基、芳香族基、又は複素環基を表す。）

【0025】

前記式（Ｂ）におけるＲ⁵は、メチル基であることが好ましい。即ち前記式（Ｂ）で表されるモノマー単位は、メタクリレート化合物由来のモノマー単位であることが好ましい。
前記式（Ｂ）におけるＲ⁶は、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数５〜１２のシクロアルキル基、炭素数６〜１０の芳香族基、炭素数６〜１０の複素環基であることが好ましく、より好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、又はシクロヘキシル基であり、更に好ましくはメチル基又はシクロヘキシル基であり、特に好ましくはシクロヘキシル基である。

【0026】

前記式（Ｂ）で表される構造単位は、特定アクリル樹脂の出発原料となる（メタ）アクリル系モノマーから由来する。前記モノマーの具体例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、アセトキシエチル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、２−（２−メトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールモノエチルエーテル（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート等が挙げられる。好ましくはメチルメタクリレート、エチルメタクリレート及びシクロヘキシルメタクリレートであり、より好ましくはメチルメタアクリレート及びシクロヘキシルメタアクリレートであり、特に好ましくはシクロヘキシルメタクリレートである。

【0027】

本実施態様で使用される特定アクリル樹脂は、前記式（Ａ）及び（Ｂ）で表される構成単位に加え更に下記式（Ｃ）で表される構成単位を有する樹脂が好ましい。

【0028】

【化3】

（式中、Ｒ⁷は水素原子又はメチル基を表す。）

【0029】

前記式（Ｃ）におけるＲ⁷は、メチル基であることが好ましい。即ち前記式（Ｃ）で表される構成単位は、メタクリレート化合物由来のモノマー単位であることが好ましい。

【0030】

本実施態様で使用される特定アクリル樹脂は、下記式（Ａ’）、（Ｂ’）及び（Ｃ’）で表される構成単位を有する樹脂であることが好ましい。

【0031】

【化4】

（式中、Ｒ¹、Ｒ⁵及びＲ⁷はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、Ｒ²〜Ｒ⁴はそれぞれ独立にアルキル基、アルコキシ基を表し、Ｒ²〜Ｒ⁴のいずれかが他の（Ａ’）で表される構成単位のＲ²〜Ｒ⁴のいずれかと連結してＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成してもよく、Ｒ⁶はアルキル基、シクロアルキル基、芳香族基、又は複素環基を表し、ｍ及びｎは正数であり、ｑは０又は正数であり、ｐは整数を表す。）

【0032】

前記式（Ａ’）、（Ｂ’）、（Ｃ’）中のＲ¹〜Ｒ⁷は、前述した式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）中のＲ¹〜Ｒ⁷と同義である。

【0033】

前記特定アクリル樹脂において、ｍ、ｎ及びｑは、総和が１００重量％となる０又は正数を表す。
前記特定アクリル樹脂において、式（Ａ’）で表される構成単位の含有量は、Ｓｉ重量換算として、特定アクリル樹脂全重量の２０重量％以下であることが好ましく、１〜２０重量％であることがより好ましい。
前記特定アクリル樹脂において、式（Ｂ’）の含有量は、本実施形態に使用する特定アクリル樹脂全重量の４０〜９５重量％が好ましく、より好ましくは５０〜９０重量％である。
前記特定アクリル樹脂において、式（Ｃ’）の含有量は、本実施形態に使用する特定アクリル樹脂全重量の１０重量％以下が好ましく、より好ましくは５重量％以下、特に好ましくは１重量％以下である。

【0034】

本実施形態で用いられる特定アクリル樹脂の合成方法の一例として、特開２０００−１９１７１０号公報及び特開２００４−２８５１１９号公報に記載の化合物の合成方法が挙げられる。前記公報において、水酸基含有（メタ）アクリルモノマー及び／又は水酸基含有（メタ）アクリルオリゴマー（ａ）と、テトラアルコキシシラン化合物又はその部分加水分解縮合物を含むアルコキシシラン化合物（ｂ）とを、前記（ｂ）成分のアルコキシシリル基のエステル交換率が１〜５０％となるようエステル交換させて得られる反応生成物（Ａ）の合成方法が開示されている。
また、市販製品からの入手方法として、荒川化学工業（株）製のアクリル系有機−無機ハイブリッドコーティング材料「コンポラセン」シリーズ等から入手することが挙げられる。

【0035】

本実施形態に係るキャリアの被覆層は必要に応じて、特定アクリル樹脂以外の樹脂を好ましく混合使用される。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等ポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン等のポリビニル系又はポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、スチレン・アクリル酸共重合体；オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコン樹脂又はその変性品；ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素樹脂；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；尿素・ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂などが挙げられる。

【0036】

本実施形態に係るキャリアにおける被覆層の膜厚は、０．１μｍ以上１０μｍ以下が好ましく、更に好ましくは０．３μｍ以上５μｍ以下の範囲である。

【0037】

被覆層の平均膜厚（μｍ）は、芯材の真比重をρ（無次元）、芯材の体積平均粒子径をｄ（μｍ）、被覆層の平均比重をρ_C、芯材１００重量部に対する被覆層の全含有量をＷ_C（重量部）とすると、下記式（１１）により以下のようにして求めることができる。
式（１１）：平均膜厚（μｍ）＝｛［キャリア１個当たりの被覆量（導電粉等の添加物もすべて含む）／キャリア１個当たりの表面積］｝／被覆層の平均比重
＝｛［４／３π・（ｄ／２）³・ρ・Ｗ_C］／［４π・（ｄ／２）²］｝／ρ_C
＝（１／６）・（ｄ・ρ・Ｗ_C／ρ_C）

【0038】

本実施形態に係るキャリアの体積平均粒子径としては、１５μｍ以上５１０μｍ以下が好ましい。
キャリアの体積平均粒子径は、芯材の体積平均粒子径と同様の方法で測定される。

【0039】

本実施形態に係るキャリアにおける被覆層の全含有量は、芯材１００重量部に対し、０．５重量部以上１０重量部以下の範囲が好ましく、１重量部以上５重量部以下がより好ましく、１重量部以上３重量部以下が特に好ましい。

【0040】

また、本実施形態に係るキャリアの被覆層には、帯電を制御する目的などで特定アクリル樹脂以外の樹脂粒子などを併用してもかまわない。前記樹脂粒子は特に限定されるものではないが、帯電制御付与性のあるものが好ましく、例えば、メラミン樹脂粒子、尿素樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子、ポリエステル樹脂粒子、特定アクリル樹脂以外のアクリル樹脂粒子などが挙げられる。中でも、メラミン樹脂粒子が好ましい。
前記樹脂粒子の体積平均粒子径は、５０〜１，０００ｎｍが好ましく、より好ましくは１００〜５００ｎｍである。
樹脂粒子の含有量は、キャリアの特定アクリル樹脂の全重量に対して、５〜６０重量％が好ましく、１０〜４０重量％がより好ましい。
樹脂粒子のサイズの測定方法としては、レーザー回析式粒度分布測定装置ＬＡ−７００（（株）堀場製作所製）を用いた樹脂粒子の体積平均粒径Ｄ５０Ｖの測定方法が挙げられる。

【0041】

また、本実施形態に係るキャリアの被覆層には、抵抗を制御する目的などでカーボンブラックなどの導電材料を併用してもかまわない。カーボンブラック以外には、例えば、金、銀、銅といった金属や、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、アンチモンをドープされた酸化錫、錫をドープされた酸化インジウム、アルミニウムをドープされた酸化亜鉛、金属で被覆した樹脂粒子等が例示される。

【0042】

＜静電荷像現像用キャリアの製造方法＞
本実施形態の静電荷像現像用キャリアの製造方法は、特に制限されないが、側鎖にシリコーン鎖を構成単位として有するアクリル樹脂を含む溶液と芯材粒子とを接触させる工程、前記溶液の溶剤を除去し前記芯材粒子の表面に前記樹脂の被覆層を形成する工程、及び前記被覆層を焼成する工程、を含むことが好ましい。以下に静電荷像現像用キャリアの製造方法について説明する。

【0043】

本実施形態の静電荷像現像用キャリアの製造方法は、側鎖にシリコーン鎖を構成単位として有するアクリル樹脂を含む溶液と芯材粒子とを接触させる工程を含むことが好ましい。
特定アクリル樹脂溶液の調製に使用する溶剤は、特定アクリル樹脂を溶解するものであれば特に限定されない。具体的には、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類などが使用される。
調製された特定アクリル樹脂溶液と芯材とを接触させる方法は、例えば、芯材粒子を特定アクリル樹脂溶液（以下、被覆層形成溶液ともいう。）中に浸漬して被覆する浸漬法、被覆層形成溶液を芯材粒子表面に噴霧するスプレー法、芯材粒子を流動床中に流動化させた状態で被覆層形成溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中で芯材粒子と被覆層形成溶液を混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法などが好ましく挙げられるが、その中でもニーダーコーター法が特に好適である。例えば、芯材を除く特定アクリル樹脂と特定アクリル樹脂以外の樹脂粒子及び溶剤をホモミキサーで分散し被覆層形成溶液を調製し、この溶液と芯材を６０℃に維持された真空脱気型ニーダーで撹拌した後、５ｋＰａで減圧して溶剤を留去して被覆層を形成させることが好ましく挙げられる。

【0044】

前記特定アクリル樹脂溶液の溶剤を除去し前記芯材粒子の表面に前記樹脂の被覆層を形成する工程では、既知の方法で減圧下で溶剤を除去する方法が好ましく用いられ、溶剤の除去後芯材表面に樹脂の被覆層が形成される。前記ニーダーコーター法のように、芯材粒子と被覆層形成溶液の混合工程に続いて溶剤を除去する工程に導かれ樹脂の被覆層が形成されてもよい。

【0045】

本実施形態に係る静電荷像現像用キャリアの製造方法において、芯材粒子と被覆層形成溶液を接触させ、次いで溶剤を除去し被覆層を芯材粒子表面に形成した後に、焼成を行うことが好ましい。焼成の方法は既知の種々の手段を使用することができ、特に制限されないが、焼成温度としては、１００〜３００℃が好ましく、より好ましくは１５０〜２００℃である。焼成時間は、１〜２時間が好ましい。この焼成により、被覆層の硬化が更に進むものと考えられる。

【0046】

＜静電荷像現像剤＞
本実施形態に係る静電荷像現像剤（以下、単に「現像剤」と称することがある。）は、本実施形態に係るキャリアと静電荷像現像用トナー（以下、単に「トナー」と称することがある。）とを含有する。本実施形態に係る現像剤は、本実施形態に係るキャリア及びトナーを適当な配合割合で混合することにより調製される。静電荷像現像剤におけるキャリアの含有量（（キャリア）／（キャリア＋トナー）×１００）としては、８５重量％以上９９重量％以下の範囲が好ましく、より好ましくは８７重量％以上９８重量％以下の範囲、更に好ましくは８９重量％以上９７重量％以下の範囲である。

【0047】

（静電荷像現像用トナー）
以下、本実施形態に係る静電荷像現像剤に用いられるトナーについて説明する。
本実施形態に係る静電荷像現像剤に用いられるトナーは、結着樹脂と着色剤とを主成分として構成されるのが好ましい。使用される結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフィン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビニル等のビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体又は共重合体が挙げられる。

【0048】

特に、代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン・アクリル酸アルキル共重合体、スチレン・メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン・アクリロニトリル共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレンが挙げられる。更に、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィン、ワックス類が挙げられる。この中でも、特にポリエステルが結着樹脂として有効である。具体的には、ビスフェノールＡと多価芳香族カルボン酸とを主単量体成分とした重縮合物よりなるポリエステル樹脂が好ましい。

【0049】

上記結着樹脂は、軟化温度が７０℃以上１５０℃以下、ガラス転移温度が４０℃以上７０℃以下、数平均分子量が２，０００以上５０，０００以下、重量平均分子量が８，０００以上１５０，０００以下、酸価が５以上３０以下、水酸基価が５以上４０以下の範囲にあることが好ましい。

【0050】

トナーの代表的な着色剤としては、カーボンブラック、ニグロシン、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーン・オキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３などが挙げられる。

【0051】

トナーに対する前記着色剤の含有量としては、トナー結着樹脂１００重量部に対して、１〜３０重量部の範囲であることが好ましい。また、必要に応じて表面処理された着色剤を使用したり、顔料分散剤を使用することも有効である。前記着色剤の種類を適宜選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等が
挙げられる。

【0052】

トナー粒子の製造は、例えば、結着樹脂、必要に応じて着色剤、及び離型剤、帯電制御剤等とを混練、粉砕、分級する混練粉砕法；混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力又は熱エネルギーにて形状を変化させる方法；結着樹脂を乳化して分散した分散液と、着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化凝集法；結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法；結着樹脂を得るための重合性単量体と、着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の溶液とを水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法；結着樹脂と着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の溶液とを水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法；等が使用される。
また上記方法で得られたトナー粒子をコアにして、更に樹脂粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造を持たせる製造方法を行ってもよい。これらの中でも、本実施形態に係るトナーは、乳化凝集法、又は、乳化重合凝集法により得られたトナー（乳化凝集トナー）であることが好ましい。

【0053】

これらのトナー粒子には、シリカ、チタニア、アルミナ等の流動化剤や、ポリスチレン粒子、ポリメチルメタクリレート粒子、ポリフッ化ビニリデン粒子等のクリーニング助剤又は転写助剤等の外添剤を添加してもよい。トナー粒子に外添剤が添加されることでトナーが得られる。特に、一次平均粒子径が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の疎水性シリカが好ましく用いられる。

【0054】

また、添加剤としては、サリチル酸金属塩、含金属アゾ化合物、ニグロシンや四級アンモニウム塩等の電荷制御剤や、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、高分子アルコール等のオフセット防止剤などの成分を添加してもよい。特に、重量平均分子量が５００以上５，０００以下の低分子量ポリプロピレンが好ましい。
本実施形態に係るトナーの平均粒子径は、３０μｍより小さいことが好ましく、より好ましくは４μｍ以上２０μｍ以下の範囲である。
トナー粒子の体積平均粒子径は、コールターマルチサイザーII（ベックマン−コールター社製）を用いて測定される。

【0055】

本実施形態のトナーは、形状係数ＳＦ１が１１０以上１４５以下であることが好ましく、より好ましくは１１５以上１４０以下であり、更に好ましくは１２０以上１３５以下である。形状係数ＳＦ１が１１０以上１４５以下であれば、解像性に優れる画像が形成される。
形状係数ＳＦ１は、主に顕微鏡画像又は走査電子顕微鏡画像を画像解析装置によって解析することによって数値化され、例えば、次のようにして求められる。形状係数ＳＦ１の測定は、まず、スライドグラス上に散布したトナーの光学顕微鏡像を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、５０個以上の粒子について下記式のＳＦ１を計算し、平均値を求めることにより得られる。
ＳＦ１＝（ＭＬ²／Ａ）×（π／４）×１００
ここでＭＬは粒子の絶対最大長、Ａは粒子の投影面積である。

【0056】

＜画像形成装置、画像形成方法及びプロセスカートリッジ＞
本実施形態に係る画像形成装置は、特に制限はないが、潜像保持体と、前記潜像保持体表面を帯電する帯電手段と、前記潜像保持体表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記静電荷像を本実施形態に係る静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、現像された前記トナー像を被記録媒体に転写する転写手段と、前記被記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、を備えることが好ましい。本実施形態に係る画像形成装置は、必要に応じて潜像保持体表面に残存するトナーを除去するためのクリーニング手段等を含むものであってもよい。

【0057】

本実施形態に係るプロセスカートリッジは、特に制限はないが、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収納すると共に、潜像保持体表面に形成された静電荷像を前記静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段、潜像保持体、前記潜像保持体表面を帯電する帯電手段、及び、前記潜像保持体表面に残存するトナーを除去するためのクリーニング手段よりなる群から選択される少なくとも一種と、を備え画像形成装置に着脱される、プロセスカートリッジが好適に用いられる。

【0058】

本実施形態に係る画像形成方法は、特に制限はないが、潜像保持体表面を帯電する帯電工程と、前記潜像保持体表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、前記静電荷像を本実施形態に係る静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、現像された前記トナー像を被記録媒体に転写する転写工程と、前記被記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着工程と、を含む画像形成方法が好ましい。

【0059】

以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。
図１は、第一実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。画像形成装置３０１は、帯電部３１０と、露光部３１２と、潜像保持体である電子写真感光体３１４と、現像部３１６と、転写部３１８と、クリーニング部３２０と、定着部３２２とを備える。

【0060】

画像形成装置３０１において、電子写真感光体３１４の周囲には、電子写真感光体３１４の表面を帯電する帯電手段である帯電部３１０と、帯電された電子写真感光体３１４を露光し画像情報に応じて静電荷像を形成する静電荷像形成手段である露光部３１２と、静電荷像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段である現像部３１６と、電子写真感光体３１４の表面に形成されたトナー像を被記録媒体３２４の表面に転写する転写手段である転写部３１８と、転写後の電子写真感光体３１４表面上に残存したトナー等の異物を除去して電子写真感光体３１４の表面を清掃するクリーニング手段であるクリーニング部３２０とがこの順で配置されている。また、被記録媒体３２４に転写されたトナー像を定着する定着手段である定着部３２２が転写部３１８の側方に配置されている。

【0061】

本実施形態に係る画像形成装置３０１の動作について説明する。まず、帯電部３１０により電子写真感光体３１４の表面が帯電される（帯電工程）。次に、露光部３１２により電子写真感光体３１４の表面に光が当てられ、光の当てられた部分の帯電電荷が除去され、画像情報に応じて静電荷像が形成される（静電荷像形成工程）。その後、静電荷像が現像部３１６により現像され、電子写真感光体３１４の表面にトナー像が形成される（現像工程）。例えば、電子写真感光体３１４として有機感光体を用い、露光部３１２としてレーザビーム光を用いたデジタル式電子写真複写機の場合、電子写真感光体３１４の表面は、帯電部３１０により負電荷を付与され、レーザビーム光によりドット状にデジタル潜像が形成され、レーザビーム光の当たった部分に現像部３１６でトナーを付与され可視像化される。この場合、現像部３１６にはマイナスのバイアスが印加されている。次に転写部３１８で、用紙等の被記録媒体３２４がこのトナー像に重ねられ、被記録媒体３２４の裏側からトナーとは逆極性の電荷が被記録媒体３２４に与えられ、静電気力によりトナー像が被記録媒体３２４に転写される（転写工程）。転写されたトナー像は、定着部３２２において定着部材により熱及び圧力が加えられ、被記録媒体３２４に融着されて定着される（定着工程）。一方、転写されずに電子写真感光体３１４の表面に残存したトナー等の異物はクリーニング部３２０で除去される（クリーニング工程）。この帯電からクリーニングに至る一連のプロセスで一回のサイクルが終了する。なお、図１において、転写部３１８で用紙等の被記録媒体３２４に直接トナー像が転写されているが、中間転写体等の転写体を介して転写されてもよい。

【0062】

以下、図１の画像形成装置３０１における帯電手段、潜像保持体、静電荷像形成手段（露光手段）、現像手段、転写手段、クリーニング手段、定着手段について説明する。

【0063】

（帯電手段）
帯電手段である帯電部３１０としては、例えば、図１に示すようなコロトロンなどの帯電器が用いられるが、導電性又は半導電性の帯電ロールを用いてもよい。導電性又は半導電性の帯電ロールを用いた接触型帯電器は、電子写真感光体３１４に対し、直流電流を印加するか、交流電流を重畳させて印加してもよい。例えばこのような帯電部３１０により、電子写真感光体３１４との接触部近傍の微小空間で放電を発生させることにより電子写真感光体３１４表面を帯電させる。なお、通常は、−３００Ｖ以上−１，０００Ｖ以下に帯電される。また前記の導電性又は半導電性の帯電ロールは単層構造あるいは多重構造でもよい。また、帯電ロールの表面をクリーニングする機構を設けてもよい。

【0064】

（潜像保持体）
潜像保持体は、少なくとも潜像（静電荷像）が形成される機能を有する。潜像保持体としては、電子写真感光体が好適に挙げられる。電子写真感光体３１４は、円筒状の導電性の基体外周面に有機感光体等を含む塗膜を有する。塗膜は、基体上に、必要に応じて下引き層、及び、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含む感光層がこの順序で形成されたものである。電荷発生層と電荷輸送層の積層順序は逆であってもよい。これらは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層（電荷発生層、電荷輸送層）に含有させて積層した積層型感光体であるが、電荷発生物質と電荷輸送物質との双方を同一の層に含む単層型感光体であってもよく、好ましくは積層型感光体である。また、下引き層と感光層との間に中間層を有していてもよい。また、有機感光体に限らずアモルファスシリコン感光膜等他の種類の感光層を使用してもよい。

【0065】

（静電荷像形成手段）
静電荷像形成手段（露光手段）である露光部３１２としては、特に制限はなく、例えば、潜像保持体表面に、半導体レーザ光、ＬＥＤ光、液晶シャッタ光等の光源を、所望の像様に露光する光学系機器等が挙げられる。

【0066】

（現像手段）
現像手段である現像部３１６は、潜像保持体上に形成された潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する機能を有する。そのような現像装置としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて選択すればよいが、例えば、静電荷像現像用トナーをブラシ、ローラ等を用いて電子写真感光体３１４に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。電子写真感光体３１４には、通常直流電圧が使用されるが、更に交流電圧を重畳させて使用してもよい。

【0067】

（転写手段）
転写手段である転写部３１８としては、例えば、図１に示すような被記録媒体３２４の裏側からトナーとは逆極性の電荷を被記録媒体３２４に与え、静電気力によりトナー像を被記録媒体３２４に転写するもの、あるいは被記録媒体３２４に直接接触して転写する導電性又は半導電性のロール等を用いた転写ロール及び転写ロール押圧装置を用いればよい。転写ロールには、潜像保持体に付与する転写電流として、直流電流を印加してもよいし、交流電流を重畳させて印加してもよい。転写ロールは、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、プロセススピード（周速）等により、任意に設定すればよい。また、低コスト化のため、転写ロールとして単層の発泡ロール等が好適に用いられる。転写方式としては、紙等の被記録媒体３２４に直接転写する方式でも、中間転写体を介して被記録媒体３２４に転写する方式でもよい。

【0068】

中間転写体としては、公知の中間転写体を用いればよい。中間転写体に用いられる材料としては、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアルキレンフタレート、ＰＣ／ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）のブレンド材料、ポリエチレン・ポリテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料等が挙げられるが、機械的強度の観点から熱硬化ポリイミド樹脂を用いた中間転写ベルトが好ましい。

【0069】

（クリーニング手段）
クリーニング手段であるクリーニング部３２０については、潜像保持体上の残留トナー等の異物を清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式、ブラシクリーニング方式、ロールクリーニング方式を採用したもの等、選定して差し支えない。

【0070】

（定着手段）
定着手段（画像定着装置）である定着部３２２としては、被記録媒体３２４に転写されたトナー像を加熱、加圧あるいは加熱加圧により定着するものであり、定着部材を具備する。

【0071】

（被記録媒体）
トナー像を転写する被記録媒体３２４としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙、ＯＨＰシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性を更に向上させるには、被記録媒体の表面も平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等を使用してもよい。

【0072】

また特公平２−２１５９１号公報で提案されているトリクル現像と組み合わせることにより、更に長期に安定した画像形成がなされる。

【0073】

図２は、第二実施形態に係る画像形成装置である４連タンデム方式のカラー画像形成装置を示す概略構成図である。図２に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づくイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を出力する電子写真方式の第１乃至第４の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ（画像形成手段）を備えている。これらの画像形成ユニット（以下、単に「ユニット」と称する場合がある。）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。なお、これらユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、画像形成装置本体に対して脱着可能なプロセスカートリッジであってもよい。

【0074】

各ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの図面における上方には、各ユニットを通して中間転写体としての中間転写ベルト２０が延設されている。中間転写ベルト２０は、図における左から右方向に互いに離間して配置された駆動ローラ２２及び中間転写ベルト２０内面に接する支持ローラ２４に巻きつけて設けられ、第１のユニット１０Ｙから第４のユニット１０Ｋに向う方向に走行されるようになっている。なお、支持ローラ２４は、図示しないバネ等により駆動ローラ２２から離れる方向に力が加えられており、両者に巻きつけられた中間転写ベルト２０に張力が与えられている。また、中間転写ベルト２０の像保持体側面には、駆動ローラ２２と対向して中間転写体クリーニング装置３０が備えられている。
また、各ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの現像装置（現像手段）４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋのそれぞれには、トナーカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーが供給される。

【0075】

上述した第１乃至第４のユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、同等の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエロー画像を形成する第１のユニット１０Ｙについて代表して説明する。なお、第１のユニット１０Ｙと同等の部分に、イエロー（Ｙ）の代わりに、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）を付した参照符号を付すことにより、第２乃至第４のユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの説明を省略する。

【0076】

第１のユニット１０Ｙは、像保持体として作用する感光体１Ｙを有している。感光体１Ｙの周囲には、感光体１Ｙの表面を予め定められた電位に帯電させる帯電ローラ２Ｙ、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線３Ｙによって露光して静電荷像を形成する露光装置（静電荷像形成手段）３、静電荷像に帯電したトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置（現像手段）４Ｙ、現像したトナー像を中間転写ベルト２０上に転写する１次転写ローラ５Ｙ（１次転写手段）、及び１次転写後に感光体１Ｙの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置（クリーニング手段）６Ｙが順に配置されている。
なお、１次転写ローラ５Ｙは、中間転写ベルト２０の内側に配置され、感光体１Ｙに対向した位置に設けられている。更に、各１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋには、１次転写バイアスを印加するバイアス電源（図示せず）がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各１次転写ローラに印加する転写バイアスを可変する。

【0077】

以下、第１ユニット１０Ｙにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。まず、動作に先立って、帯電ローラ２Ｙによって感光体１Ｙの表面が−６００Ｖ乃至−８００Ｖ程度の電位に帯電される。
感光体１Ｙは、導電性（２０℃における体積抵抗率：１×１０^-6Ωｃｍ以下）の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗（一般の樹脂程度の抵抗）であるが、レーザ光線３Ｙが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体１Ｙの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置３を介してレーザ光線３Ｙを出力する。レーザ光線３Ｙは、感光体１Ｙの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー印字パターンの静電荷像が感光体１Ｙの表面に形成される。

【0078】

静電荷像とは、帯電によって感光体１Ｙの表面に形成される像であり、レーザ光線３Ｙによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体１Ｙの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線３Ｙが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
このようにして感光体１Ｙ上に形成された静電荷像は、感光体１Ｙの走行に従って予め定められた現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体１Ｙ上の静電荷像が、現像装置４Ｙによって可視像（現像像）化される。

【0079】

現像装置４Ｙ内には、例えば、少なくともイエロートナーとキャリアとを含む静電荷像現像剤が収容されている。イエロートナーは、現像装置４Ｙの内部で撹拌されることで摩擦帯電し、感光体１Ｙ上に帯電した帯電荷と同極性（負極性）の電荷を有して現像剤ロール（現像剤保持体）上に保持されている。そして感光体１Ｙの表面が現像装置４Ｙを通過していくことにより、感光体１Ｙ表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。
現像効率、画像粒状性、階調再現性等の観点から、直流成分に交流成分を重畳させたバイアス電位（現像バイアス）を現像剤保持体に付与してもよい。具体的には、現像剤保持体直流印加電圧Ｖｄｃを−３００Ｖ乃至−７００Ｖとしたとき、現像剤保持体交流電圧ピーク幅Ｖｐ−ｐを０．５ｋＶ乃至２．０ｋＶの範囲としてもよい。
イエローのトナー像が形成された感光体１Ｙは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体１Ｙ上に現像されたトナー像が予め定められた１次転写位置へ搬送される。

【0080】

感光体１Ｙ上のイエロートナー像が１次転写位置へ搬送されると、１次転写ローラ５Ｙに１次転写バイアスが印加され、感光体１Ｙから１次転写ローラ５Ｙに向う静電気力がトナー像に作用され、感光体１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト２０上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性（−）と逆極性の（＋）極性であり、例えば第１ユニット１０Ｙでは制御部（図示せず）によって＋１０μＡ程度に制御されている。
一方、感光体１Ｙ上に残留したトナーは感光体クリーニング装置６Ｙで除去されて回収される。

【0081】

また、第２のユニット１０Ｍ以降の１次転写ローラ５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに印加される１次転写バイアスも、第１のユニットに準じて制御されている。
こうして、第１のユニット１０Ｙにてイエロートナー像が転写された中間転写ベルト２０は、第２乃至第４のユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを通して順次搬送され、各色のトナー像が重ねられて多重転写される。

【0082】

第１乃至第４のユニットを通して４色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト２０は、中間転写ベルト２０と中間転写ベルト２０内面に接する支持ローラ２４と中間転写ベルト２０の像保持面側に配置された２次転写ローラ（２次転写手段）２６とから構成された２次転写部へと至る。一方、記録紙（被記録媒体）Ｐが供給機構を介して２次転写ローラ２６と中間転写ベルト２０とが圧接されている隙間に予め定められたタイミングで給紙され、２次転写バイアスが支持ローラ２４に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性（−）と同極性の（−）極性であり、中間転写ベルト２０から記録紙Ｐに向う静電気力がトナー像に作用され、中間転写ベルト２０上のトナー像が記録紙Ｐ上に転写される。なお、この際の２次転写バイアスは２次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段（図示せず）により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。

【0083】

この後、記録紙Ｐは定着装置（ロール状定着手段）２８における一対の定着ロールの圧接部（ニップ部）へと送り込まれトナー像が加熱され、色重ねしたトナー像が溶融されて、記録紙Ｐ上へ定着される。

【0084】

トナー像を転写する被記録媒体としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される普通紙、ＯＨＰシート等が挙げられる。

【0085】

カラー画像の定着が完了した記録紙Ｐは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。
なお、上記例示した画像形成装置は、中間転写ベルト２０を介してトナー像を記録紙Ｐに転写する構成となっているが、この構成に限定されるものではなく、感光体から直接トナー像が記録紙に転写される構造であってもよい。

【0086】

図３は、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容するプロセスカートリッジの好適な一例の実施形態を示す概略構成図である。プロセスカートリッジ２００は、現像装置１１１とともに、感光体１０７、帯電ローラ１０８、感光体クリーニング装置１１３、露光のための開口部１１８、及び、除電露光のための開口部１１７を取り付けレール１１６を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。なお、図３において符号３００は被記録媒体を示す。
そして、このプロセスカートリッジ２００は、転写装置１１２と、定着装置１１５と、図示しない他の構成部分とから構成される画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。

【0087】

図３で示すプロセスカートリッジ２００では、感光体１０７、帯電ローラ１０８、現像装置１１１、感光体クリーニング装置１１３、露光のための開口部１１８、及び、除電露光のための開口部１１７を備えているが、これら装置は選択的に組み合わせてもよい。本実施形態に係るプロセスカートリッジでは、現像装置１１１のほかには、感光体１０７、帯電ローラ１０８、及び、感光体クリーニング装置（クリーニング手段）１１３から構成される群から選択される少なくとも１種を備えてもよい。

【0088】

次に、トナーカートリッジについて説明する。トナーカートリッジは、画像形成装置に着脱可能に装着され、少なくとも、前記画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するためのトナーを収容するものである。なお、トナーカートリッジには少なくともトナーが収容されればよく、画像形成装置の機構によっては、例えば現像剤が収められてもよい。

【0089】

なお、図２に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋの着脱が可能な構成を有する画像形成装置であり、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、各々の現像装置（色）に対応したトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。また、トナーカートリッジ内に収納されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジが交換される。

【実施例】

【0090】

以下、実施例及び比較例を挙げ、本実施形態をより具体的に詳細に説明するが、本実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」及び「％」は重量基準である。

【0091】

（キャリア１の製造）
・フェライト粒子（パウダーテック（株）製、Ｆ３００、体積平均粒子径５０μｍ）
１００部 ・トルエン １５部 ・特定アクリル樹脂１（荒川化学工業（株）製、サンプル名ＡＣ６０１；メタクリル酸メチル含有、構成単位Ａ＝８重量％，構成単位Ｂ＝８０重量％） ２．５部 ・樹脂粒子１（メラミン樹脂粒子、平均粒子径１００ｎｍ、日本触媒（株）製エポスターＦＳ） ０．７部 フェライト粒子を除く上記成分をホモミキサーで１０分間分散し、特定アクリル樹脂の被覆層を形成する溶液（以下、被覆層形成溶液ともいう。）を調製し、この溶液とフェライト粒子を６０℃に維持された真空脱気型ニーダーで３０分間撹拌した後、６０分間５ｋＰａで減圧してトルエンを留去して被覆層を形成させ、その後１２０℃で２時間焼成してキャリア１を得た。
各粒子サイズは、コールターマルチサイザーII（ベックマン−コールター社製）、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（ＬＳ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ：ＬＳ１３ ３２０、ベックマン−コールター社製）を用いて測定を行った。

【0092】

（キャリア２の製造）
・フェライト粒子（パウダーテック（株）製、Ｆ３００、体積平均粒子径５０μｍ）
１００部 ・トルエン １５部 ・特定アクリル樹脂２（荒川化学工業（株）社製、サンプル名ＨＢＡＣ９８；シクロヘキシルメタクリレート含有、構成単位Ａ＝５重量％、構成単位Ｂ＝８０重量％） ２．５部 ・樹脂粒子１（メラミン樹脂粒子、平均粒子径１００ｎｍ、日本触媒（株）製エポスターＦＳ） ０．７部 フェライト粒子を除く上記成分をホモミキサーで１０分間分散し、被覆層形成溶液を調製し、この溶液とフェライト粒子を６０℃に維持された真空脱気型ニーダーで３０分間撹拌した後、６０分間５ｋＰａで減圧してトルエンを留去して被覆層を形成させ、最後に１３０℃で１．５時間焼成してキャリア２を得た。

【0093】

（キャリア３の製造）
・フェライト粒子（パウダーテック（株）製、Ｆ３００、体積平均粒子径５０μｍ）
１００部 ・トルエン １５部 ・メタクリル酸メチル重合体（綜研化学（株）製、ＭＭＡラッカ―） ２．５部 ・樹脂粒子１（メラミン樹脂粒子、平均粒子径１００ｎｍ、日本触媒（株）製エポスターＦＳ） ０．７部 フェライト粒子を除く上記成分をホモミキサーで１０分間分散し、被覆層形成溶液を調製し、この溶液とフェライト粒子を６０℃に維持された真空脱気型ニーダーで３０分間撹拌した後、６０分間５ｋＰａで減圧してトルエンを留去して被覆層を形成してキャリア３を得た。

【0094】

（キャリア４の製造）
・フェライト粒子（パウダーテック（株）製、Ｆ３００、体積平均粒子径５０μｍ）
１００部 ・トルエン １５部 ・シクロヘキシルメタクリレート重合体（綜研化学（株）製、ＣＨＭＡラッカ―） ２．５部 ・樹脂粒子１（メラミン樹脂粒子、平均粒子径１００ｎｍ、日本触媒（株）製エポスターＦＳ） ０．７部 フェライト粒子を除く上記成分をホモミキサーで１０分間分散し、被覆層形成溶液を調製し、この溶液とフェライト粒子を６０℃に維持された真空脱気型ニーダーで３０分間撹拌した後、６０分間５ｋＰａで減圧してトルエンを留去して被覆層を形成してキャリア４を得た。

【0095】

（トナーの製造）
（着色剤粒子分散液１の調製）
・シアン顔料：銅フタロシアニン“Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３”（大日精化工業（株）製） ５０部 ・アニオン性界面活性剤：ネオゲンＳＣ（第一工業製薬（株）製） ５部 ・イオン交換水 ２００部 上記を混合し、ＩＫＡ社製ウルトラタラックス（ホモジナイザー）により５分間、更に超音波バスにより１０分間分散し、固形分２１％の着色剤粒子分散液１を得た。（株）堀場製作所製粒度測定器ＬＡ−７００にて体積平均粒子径を測定したところ、１６０ｎｍであった。

【0096】

（離型剤粒子分散液１の調製）
・パラフィンワックス：ＨＮＰ−９（日本精蝋（株）製） １９部 ・アニオン性界面活性剤：ネオゲンＳＣ（第一工業製薬（株）製） １部 ・イオン交換水 ８０部 上記を耐熱容器中で混合し、９０℃に昇温して３０分、撹拌を行った。次いで、容器底部より溶融液をゴーリンホモジナイザーへと流通し、５ＭＰａの圧力条件のもと、３パス相当の循環運転を行った後、圧力を３５ＭＰａに昇圧し、更に３パス相当の循環運転を行った。こうしてできた乳化液を前記耐熱容器中で４０℃以下になるまで冷却し、離型剤粒子分散液１を得た。（株）堀場製作所製粒度測定器ＬＡ−７００にて体積平均粒子径を測定したところ２４０ｎｍであった。

【0097】

（樹脂粒子分散液１の調製）
＜油層＞
・スチレン（和光純薬工業（株）製） ３０部 ・アクリル酸ｎ−ブチル（和光純薬工業（株）製） １０部 ・β−カルボキシエチルアクリレート（ローディア日華（株）製） １．３部 ・ドデカンチオール（和光純薬工業（株）製） ０．４部 ＜水層１＞
・イオン交換水 １７部 ・アニオン性界面活性剤（ＤＯＷＦＡＸ２Ａ１、ダウケミカル社製） ０．４部 ＜水層２＞
・イオン交換水 ４０部 ・アニオン性界面活性剤（ＤＯＷＦＡＸ２Ａ１、ダウケミカル社製） ０．０５部 ・ペルオキソ二硫酸アンモニウム（和光純薬工業（株）製） ０．４部 上記の油層成分と水層１の成分をフラスコに入れて撹拌混合し単量体乳化分散液とした。反応容器に上記水層２の成分を投入し、容器内を窒素で置換し、撹拌をしながらオイルバスで反応系内が７５℃になるまで加熱した。反応容器内に上記の単量体乳化分散液を３時間かけて徐々に滴下し、乳化重合を行った。滴下終了後更に７５℃で重合を継続し、３時間後に重合を終了させ、樹脂粒子分散液１を得た。

【0098】

（トナー１の作製）
・樹脂粒子分散液１ １５０部 ・着色剤粒子分散液１ ３０部 ・離型剤粒子分散液１ ４０部 ・ポリ塩化アルミニウム ０．４部 上記の成分をステンレス製フラスコ中でＩＫＡ社製のウルトラタラックスを用い混合、分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら４８℃まで加熱した。４８℃で８０分保持した後、ここに樹脂粒子分散液１を７０部追加した。
その後、濃度０．５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を用いて系内のｐＨを６．０に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、撹拌軸のシールを磁力シールして撹拌を継続しながら９７℃まで加熱して３時間保持した。反応終了後、降温速度を１℃／分で冷却し、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を行った。これを更に４０℃のイオン交換水３，０００部を用いて再分散し、１５分間３００ｒｐｍで撹拌、洗浄した。この洗浄操作を更に５回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過によりＮｏ．５Ａ濾紙を用いて固液分離を行った。次いで真空乾燥を１２時間継続してトナー粒子を得た。

【0099】

このトナー粒子に、ヘキサメチルジシラザン（以下、「ＨＭＤＳ」と称する場合がある）で表面疎水化処理した一次粒子平均粒子径４０ｎｍのシリカ（ＳｉＯ₂）粒子と、メタチタン酸とイソブチルトリメトキシシランとの反応生成物である一次粒子平均粒子径２０ｎｍのメタチタン酸化合物粒子とを、トナー粒子の表面に対する被覆率が４０％となるように添加し、ヘンシェルミキサーで混合し、トナー１を作製した。

【0100】

（現像剤の調製、及びその評価）
上記キャリア１乃至４それぞれ１００部と、上記トナー６部を混合し、実施例１乃至２の現像剤、及び、比較例１乃至２の現像剤を調製した。これらの現像剤を用いて、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ４００（富士ゼロックス（株）製）の改造機を用いて出力テストを行い、高温高湿（３０℃、８５％ＲＨ）の環境下において、１，０００枚画像出力後の画質評価を行った。また、更に低温低湿（１０℃、１２％ＲＨ）の環境下で１，０００枚画像出力後に高温高湿（３０℃、８５％ＲＨ）の環境下において、更に１，０００枚画像出力後の画質評価も行った。評価画像は、文字部及び写真部を併用した画像を用いた。画像濃度の低下が明らかに目視確認される場合は×、かろうじて目視確認される場合は△、目視確認できない場合は○で評価した。得られた結果を表１に示す。

【0101】

【表1】

【符号の説明】

【0102】

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、１０７、３１４ 感光体（電子写真感光体）
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、１０８、３１０ 帯電ローラ（帯電部）
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ レーザ光線
３、３１２ 露光装置（露光部）
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、１１１、３１６ 現像装置（現像部）
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、３１８ １次転写ローラ（転写部）
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、１１３、３２０ 感光体クリーニング装置（クリーニング部）８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ トナーカートリッジ
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ ユニット
２０ 中間転写ベルト
２２ 駆動ローラ
２４ 支持ローラ
２６ ２次転写ローラ
２８、１１５、３２２ 定着装置（定着部）
３０ 中間転写体クリーニング装置
１１２ 転写装置
１１６ 取り付けレール
１１７ 除電露光のための開口部
１１８ 露光のための開口部
２００ プロセスカートリッジ、
３００、３２４、Ｐ 記録紙（被記録媒体）
３０１ 画像形成装置

【図1】

【図2】

【図3】