JP2000131890A

JP2000131890A - 画像形成方法

Info

Publication number: JP2000131890A
Application number: JP30481798A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Tokunaga; 雄三徳永; Yoshinobu Baba; 善信馬場
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-10-27
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた解像度と階調性を満足する画像を得る
ことができ、耐久時の感光体磨耗を抑制する画像形成方
法を提供することにある。【解決手段】導電性支持体上に感光層を有する電子写
真感光体を帯電する帯電工程、該帯電された電子写真感
光体に光を照射する露光工程、及び少なくとも磁性キャ
リアとトナーを有する二成分系現像剤を用いて該静電潜
像を現像する現像工程を有する画像形成方法であって、
該露光工程において照射される光の静止スポット面積と
該感光層の厚さの積が１，０００乃至２０，０００μｍ
³であり、該磁性キャリアの個数平均粒径が５〜１００
μｍであり、該個数平均粒径の１／２倍径以下の分布累
積値が２０個数％以下であり、該トナーは重量平均粒径
が１〜１０μｍであり、個数平均粒径（Ｄ１）の１／２
倍径以下の粒子の分布累積値が２０個数％以下であり、
重量平均粒径（Ｄ４）の２倍径以上の粒子の分布累積値
が１０重量％以下であり、かつ形状係数ＳＦ−１が１０
０〜１４０であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いた複写機、プリンター、ファクシミリ、製版システム
などに広く用いることの出来る二成分系現像剤と電子写
真用感光体を用いた画像形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては米国特許第
２，２９７，６９１号明細書、特公昭４２−２３９１０
号公報及び特公昭４３−２４７４８号公報等に記載され
ている如くの多数の方法が知られているが、一般には光
導電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気
的潜像を形成し、次いで該潜像をトナーを用いて現像
し、紙などの転写材にトナー画像を転写した後、加熱、
圧力、加熱加圧あるいは溶剤蒸気などにより定着し、複
写物を得るものであり、そして感光体上に転写せずに残
ったトナーは種々の方法によりクリーニングされ、上述
の工程が繰り返される。

【０００３】現在、レーザープリンタ等に用いられてい
る潜像の形成方式として代表的な方法は、文字、図形等
の画像を感光体にレーザービームを当てるか、当てない
かで形成する二値記録方式である。そして、一般には文
字、図形等の記録は中間調を必要としないのでプリンタ
の構造も簡便にできる。

【０００４】しかし、近年、マルチメディア、コンピュ
ータ画像処理等の発達により、高精細でかつ高階調性の
画像を出力する手段が要望されてきている。上述したよ
うな二値記録方式であっても中間調を表現できるプリン
タがある。かかるプリンタとしてはディザ法、濃度パタ
ーン法等を採用したものがよく知られている。しかし、
周知のごとくディザ法、濃度パターン法等を採用したプ
リンタでは高解像度が得られない。そこで、記録密度を
低下させずに高解像度で、各画素において中間調を形成
する方式（ＰＷＭ方式）が提案されている。この方式
は、画像信号によって、レーザービームを照射する時間
を変調することにより中間調画素形成を行うもので、こ
の方式によれば高解像度かつ高階調性の画像を形成で
き、したがって、特に高解像度と高階調性を必要とする
カラー画像形成装置にはとくに適している。すなわち、
この方式によると、１画素毎にビームスポットにより形
成されるドットの面積階調を行うことができ、解像度を
低下させることなく中間調を表現できる。

【０００５】ところが、このＰＷＭ方式においても、さ
らに画素密度を上げていくと露光スポット径に対して画
素が相対的に小さくなるために露光時間変調による階調
を十分にとることが出来ないという問題点がある。そこ
で階調性を保持したまま解像度を向上するためには、露
光に用いる静止スポット径をより小さくする必要があ
る。そのためには、例えばレーザーを用いた走査光学系
を使用するときにはレーザー光の波長を短波長化するこ
と、ｆ−θレンズのＮＡを大きくすること等が必要とな
るが、このような方法を用いると高価なレーザーの使用
やレンズ、スキャナーの大型化、焦点深度の低下により
要求される機械精度の上昇等から装置の大型化やコスト
上昇は避け難い。また、ＬＥＤアレイや液晶シャッター
アレイ等の固体スキャナーにおいてもスキャナー自体の
価格の上昇、取り付け精度の上昇、電気駆動回路のコス
ト上昇は避け難い。更に前述のように光の静止スポット
径を微小化していった場合でも電子写真方式において良
好な階調再現性を得ることは困難であり、電気的な処理
により、階調性を疑似的に再現しているにすぎなかっ
た。

【０００６】以上の様な問題点が存在するにもかかわら
ず、近年、電子写真方式を用いた画像形成装置に要求さ
れる解像度、階調性はますます上昇している。このよう
な状況に対して、現像に用いられるトナーの粒子径を小
さくして解像度、階調性を向上することや現像条件をよ
り均質にして改善することが試みられている。しかしな
がら、このような改善を行っても肉眼で認識可能な４０
０線から６００線の２５６階調のフルカラー画像データ
等の階調データの再現性および文字等の二値画像の高解
像な再現が十分でなかった。このような状況に対して、
特開平１−１６９４５４号公報や特開平１−１７２８６
３号公報等に記載されているような、低露光量において
感度が小さく、露光量が増大するにつれて感度が上昇す
るような特性を有する感光体を用いれば、強度分布を有
する照射スポットの低露光量部分を除去し、あたかも、
照射される静止スポット径を小さくしたことと同様の効
果を得ることが可能であることを見い出した。すなわ
ち、このような感光体に対して強度分布を有する照射さ
れるスポットを走査するような画像形成装置において照
射スポット径以下の高解像度を安定に得ることが可能と
なった。しかしながら、このような感光体を用いた場合
であっても４００ｄｐｉのＰＷＭによる２５６階調再現
を安定に行うことは困難であった。

【０００７】このような問題に対して、特開平８−２７
２１９７号公報では、光ビームを照射して潜像を形成す
る電子写真画像形成装置において感光体の光導電層の膜
厚と照射される静止スポット面積との積を２００００μ
ｍ³以下とすることで、潜像を形成するための光キャリ
アが光導電層を走行する間に拡散を生じるために光スポ
ットによって与えられた画像情報が劣化してしまう現象
や、形成された潜像により生じる電位ポテンシャルのコ
ントラストが導電性基板までに存在する空間により低下
する現象を防ぐことによって微細な潜像を安定に形成す
るという方法が提案されている。

【０００８】一方、高解像度の画像出力を得るために、
現像工程においては磁性キャリアとトナーを用いるいわ
ゆる二成分系現像剤が一般的に用いられている。しか
し、上述したような感光体の改善をおこなっても、現像
剤として従来のものを用いている限りでは前述したよう
な微細潜像を再現性よく現像することは困難であった。

【０００９】また、前述した光導電層の膜厚と照射され
る静止スポット面積との積を２００００μｍ³以下であ
るような感光体は、４００ｄｐｉ以上というような高解
像度を用いる場合、実質的に２０μｍ以下というような
かなり薄い光導電層をもつ感光体を意味する。

【００１０】電子写真機械のランニング時において、感
光体表面はクリーニング工程や現像工程により繰り返し
摺擦されるため、磨耗されることがある。この問題が上
述したような従来より薄い光導電層を有する感光体では
さらに顕著になり、耐久時に黒ポチが発生するなどの影
響があらわれる場合があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、優れ
た解像度と階調性を満足する画像を得ることができる画
像形成方法を提供することにある。

【００１２】本発明の目的は、耐久時の感光体磨耗を抑
制する画像形成方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、導電性支持体
上に感光層を有する電子写真感光体を帯電する帯電工
程、該帯電された電子写真感光体に光を照射する露光工
程、及び少なくとも磁性キャリアとトナーを有する二成
分系現像剤を用いて該静電潜像を現像する現像工程を有
する画像形成方法であって、該露光工程において照射さ
れる光の静止スポット面積と該感光層の厚さの積が１，
０００乃至２０，０００μｍ³であり、該磁性キャリア
の個数平均粒径が５〜１００μｍであり、該個数平均粒
径の１／２倍径以下の分布累積値が２０個数％以下であ
り、該トナーは重量平均粒径が１〜１０μｍであり、個
数平均粒径（Ｄ１）の１／２倍径以下の粒子の分布累積
値が２０個数％以下であり、重量平均粒径（Ｄ４）の２
倍径以上の粒子の分布累積値が１０重量％以下であり、
かつ形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０であることを特
徴とする画像形成方法に関する。

【００１４】

【発明の実施の形態】前述したように、優れた解像度と
階調性を得るために、本発明の電子写真感光体では、露
光工程において照射される光の静止スポット面積と該感
光層の厚さの積が１，０００以上２０，０００μｍ³以
下であることが必須である。１，０００μｍ³未満では
ピンホールの発生や感度の低下等の可能性がある。ま
た、２０，０００μｍ³超では、隣接画素の光との重複
が起こったり、木発明の目的である微細な潜像を形成す
ることが不可能となる。

【００１５】本発明における感光体の露光工程において
照射される光の静止スポット面積と該感光層の厚さの積
の測定方法については後述する。

【００１６】本発明者らが検討を行ったところ、前述し
たクリーニング工程において、クリーニングブレードと
感光体表面の当接部に滞留するトナーが耐久時の感光体
の表面磨耗の主原因になっていることをつきとめた。こ
れは、トナー表面に存在する外添剤が影響しているもの
と考えられた。また、現像工程に二成分系接触現像を用
いる場合は、現像剤磁気ブラシの摺擦も一原因になるこ
とがわかった。

【００１７】上述したようなクリーニング工程における
感光体の表面磨耗を防ぐために、トナーの転写性を向上
させることが効果的であることがわかった。これは、前
述したようにクリーニングブレードと感光体表面の当接
部に滞留するトナーが少なくなることで感光体の表面磨
耗を抑制できるからである。

【００１８】トナーの転写性を向上させるためには、ト
ナーが実質的に球形であることと、逆極性の帯電をもつ
トナーをなくすことが効果的であることがわかった。ト
ナーが実質的に球形であるとき、感光体表面とトナー粒
子の接触面積が小さくなり、それにより感光体とトナー
の付着力が極小となることが転写性を向上させる理由で
ある。また、感光体上に現像されたトナーを、コロナ放
電などによって帯電させた転写材によって転写させるよ
うな電気的な転写方法を用いる場合、正規のトナー帯電
とは逆極性に帯電しているトナーにはその電気的引力が
働かず、転写されにくくなることが、逆極性の帯電をも
つトナーをなくすことにより転写性を向上することがで
きる理由である。

【００１９】逆極性の帯電のトナーをなくすために、木
発明では磁性キャリアとトナーの粒度分布を狭くするこ
とを手段とした。

【００２０】具体的には、磁性キャリアの粒度分布は、
個数平均粒径の１／２倍径以下の分布累積値が２０個数
％以下であるような分布であることが好適であった。ま
た、トナーの粒度分布は個数平均粒径（Ｄ１）の１／２
倍径以下の分布累積値が２０個数％以下であり、重量平
均粒径（Ｄ４）の２倍径以上の分布累積値が１０重量％
以下であるような範囲にあることで逆極性の帯電のトナ
ーを抑制することができた。

【００２１】また、本発明に用いることができるトナー
の形状係数ＳＦ−１は１００〜１４０の範囲にあると
き、十分な転写性を示すことがわかった。形状係数ＳＦ
−１の定義式は後述する。

【００２２】本発明の目的である優れた解像度と階調性
のトナー像を得るために、磁性キャリアの個数平均粒径
は５〜１００μｍであり、トナーの重量平均粒径は１〜
１０μｍであることが好適であった。磁性キャリアの個
数平均粒径が１００μｍ超であるとき、また、トナーの
重量平均粒径が１０μｍ超であるときは本発明の目的で
ある高い解像度と階調性の画像を得ることができなかっ
た。磁性キャリアの個数平均粒径が５μｍ未満のとき
は、感光体及び紙上に磁性キャリアが付着するいわゆる
キャリア付着現象が避けられなかった。また、トナーの
重量平均粒径が１μｍ未満であるような場合、粉体とし
てのハンドリングに不都合を生じる場合があった。

【００２３】本発明で使用する磁性キャリアの個数平均
粒径と個数平均粒径の１／２倍径以下の分布累積値、ト
ナーの重量平均粒径と個数平均粒径（Ｄ１）の１／２倍
径以下の分布累積値、重量平均粒径（Ｄ４）の２倍径以
上の分布累積値が１０重量％以下の分布累積値の測定方
法は後述する。

【００２４】また、本発明に用いることができる磁性キ
ャリアの磁気力は、１キロエルステッドの磁場において
４０〜２５０ｅｍｕ／ｃｍ³であることが高画質化や感
光体の耐久性向上を達成するためには好ましい。このよ
うな磁性キャリアを用いることで、現像剤磁気ブラシが
感光体表面を摺擦する接触現像を用いても、現像剤磁気
ブラシの穂立ちがソフトであるために感光体表面を磨耗
させることを抑制することができる。また、現像剤磁気
ブラシの穂立ちが密であることで、本発明の微細潜像を
忠実に再現することができる。磁性キャリアの磁気力が
２５０ｅｍｕ／ｃｍ³超であるような場合、現像剤磁気
ブラシが剛直になってしまい、感光体を磨耗させてしま
うことがあった。また、現像剤磁気ブラシが粗くなるた
め、本発明の高解像度の潜像を忠実に再現することが困
難になった。

【００２５】本発明に使用する磁性キャリアの磁気力の
測定方法は後述する。

【００２６】このような比較的低磁気力の磁性キャリア
を用いる場合、前述したキャリア付着が問題となる場合
があるが、特開平８−１６０６７１号公報に示されてい
るように、キャリアの比抵抗を高くすることでキャリア
付着を防ぐことができる。本発明の磁性キャリアの比抵
抗は１×１０¹⁰Ω・ｃｍ以上であり、なおかつキャリア
コアの比抵抗が１×１０⁸Ω・ｃｍ以上であることが、
キャリア付着を抑制するために好ましい。

【００２７】また、このような高抵抗の磁性キャリアを
用いることで、現像バイアスが磁性キャリアを通じて感
光体にリークし、潜像を乱す現象を効果的に抑えること
ができるため、本発明のごとき微細潜像を用いる場合さ
らに有効である。

【００２８】本発明の磁性キャリアの比抵抗の測定方法
については後述する。

【００２９】本発明に用いる電子写真感光体についてさ
らに具体的に説明する。

【００３０】本発明において、感光層の厚さは１〜２０
μｍ、より好ましくは３〜１４μｍであることが良い。
感光層の厚みが２０μｍを超える場合には、本発明の目
的である微細な潜像を形成することが不可能となる。１
μｍ未満である場合には、ピンホールの発生や感度の低
下が起こりやすくなる。

【００３１】感光層としては、電荷発生材料を含有する
電荷発生層と電荷輸送材料を含有する電荷輸送層を有す
る機能分離タイプのものでも、電荷発生材料と電荷輸送
材料を同一の層に含有する単層タイプでもよい。

【００３２】本発明において、感光層の厚さとは、機能
分離タイプの場合には、電荷発生層と電荷輸送層の合計
の厚さを意味し、単層タイプの場合には、単層の厚さを
意味する。

【００３３】電荷発生材料としては、例えばセレン−テ
ルル、ピリリウム系染料、チオピリリウム系染料、フタ
ロシアニン系顔料、アントアントロン系顔料、ジベンズ
ピレンキノン系顔料、ピラントロン系顔料、トリスアゾ
系顔料、ジスアゾ系顔料、アゾ系顔料、インジゴ系顔
料、キナクリドン系顔料及びシアニン系顔料等が挙げら
れる。

【００３４】電荷輸送材料としては、ポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾール及びポリスチリルアントラセン等の複素環
や縮合多環芳香族を有する高分子化合物や、ピラゾリ
ン、イミダゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、
トリアゾール及びカルバゾール等の複素環化合物、トリ
フェニルメタン等のトリアリールアルカン誘導体、トリ
フェニルアミン等のトリアリールアミン誘導体、フェニ
レンジアミン誘導体、Ｎ−フェニルカルバゾール誘導
体、スチルベン誘導体及びヒドラゾン誘導体等の低分子
化合物が挙げられる。

【００３５】上記電荷発生材料や電荷輸送材料は必要に
応じてバインダーポリマーと共に用いられる。かかるバ
インダーポリマーとしては、スチレン、酢酸ビニル、塩
化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステ
ル、フッ化ビニリデン及びトリフルオロエチレン等のビ
ニル化合物の重合体や共重合体、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリエ
ステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポ
リウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミ
ン樹脂、ケイ素樹脂及びエポキシ樹脂等が挙げられる。

【００３６】感光層には前記化合物以外にも機械的特性
の改良や耐久性向上のために添加剤を用いることができ
る。このような添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸
収剤、架橋剤、潤滑剤及び導電性制御剤等が用いられ
る。

【００３７】本発明においては、より小さい厚さを有す
る感光層を用いることが好ましいので、感光層上に更に
保護層を設けることが好ましい。該保護層の厚さは１〜
５μｍであることが好ましい。１μｍ未満では保護効果
が十分でなくなる傾向になり、５μｍを超えると表面電
位が低下し易くなってしまう。保護層は各種の樹脂、更
には必要に応じて金属や金属酸化物等の導電性粒子を含
有していることが好ましい。

【００３８】本発明の電子写真感光体が有する支持体と
しては、支持体自身が導電性を有するもの、例えばアル
ミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、
クロム、チタン、ニッケル、マグネシウム、インジウ
ム、金、白金、銀及び鉄等を用いることができる。その
他にアルミニウム、酸化インジウム、酸化スズ及び金等
を蒸着等によりプラスチック等の支持体に被膜形成した
ものや、導電性粒子をプラスチックや紙に混合したもの
等を用いることができる。形状はシリンダー状、エンド
レスベルト状及びシート状等いずれのものでもよい。

【００３９】また、本発明においては、支持体と感光層
の間に、注入阻止機能と接着機能をもつ下引層を設ける
こともできる。下引層はカゼイン、ポリビニルアルコー
ル、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマ
ー、ポリビニルブチラール、フェノール樹脂、ポリアミ
ド、ポリウレタン及びゼラチン等によって形成すること
ができる。下引層の厚さは０．１〜１０μｍであること
が好ましく、特には０．３〜３μｍであることが好まし
い。

【００４０】なお、本発明において、表面層及び下引層
の如き感光層以外の層は、感光層の厚みには含まれな
い。

【００４１】本発明における帯電工程は、ワイヤに高電
圧を印加することにより生じるコロナ放電を利用して電
子写真感光体を帯電するコロナ帯電工程、及び電子写真
感光体に接触配置されたローラー、ブレード及びブラシ
等に電圧を印加することにより電子写真感光体を帯電す
る接触帯電工程等いずれのものでもよく、特に制限され
ない。

【００４２】また、本発明における現像工程は、より高
画質を得るために二成分系現像方式を用いることが必須
であり、また、接触現像方式を用いることがより好まし
い。

【００４３】本発明における転写工程及びクリーニング
工程も特に制限されるものではない。

【００４４】本発明に用いる磁性キャリアとトナーにつ
いてさらに具体的に説明する。

【００４５】本発明に用いる磁性キャリアは、磁性体分
散型の樹脂キャリアや、フェライト等の磁性体単体のキ
ャリアを使用することができるが、より安定に前記した
ような物性を得るために、重合法で作製する磁性体分散
型の樹脂キャリアを使用することが好ましい。さらに、
耐久性を持たせるために、硬化型のバインダー樹脂を用
いることが好ましい。

【００４６】上述した本発明のキャリアの好ましい形態
である磁性体分散型樹脂キャリアを製造する方法として
は、直接モノマーと少なくとも磁性体を含む金属酸化物
を混合し、重合してキャリアを得る方法がある。このと
き、重合に用いられるモノマーとしては、前述したビニ
ル系モノマーの他にエポキシ樹脂の出発原料となるビス
フェノール類とエピクロルヒドリン、フェノール樹脂の
フェノール類とアルデヒド類、尿素樹脂の尿素とアルデ
ヒド類、メラミンとアルデヒド類等が用いられる。例え
ば、硬化系フェノール樹脂を用いたキャリアの製造方法
としては、水性媒体中でフェノール類とアルデヒド類を
塩基性触媒の存在下で金属酸化物、好ましくは親油化処
理した金属酸化物を入れ、重合しキャリアを得る。

【００４７】本発明に用いるキャリアは、本発明に使用
するトナーの帯電量に合わせて適当なコート樹脂をコー
トすることが望ましい。本発明で使用されるコート材の
コート量は、０．１〜１０重量％の範囲であり、さらに
は０．３〜５重量％の範囲であることが最も好適であ
る。

【００４８】本発明に使用できるコート樹脂としては、
絶縁性樹脂を好適に使用することができる。ここで、絶
縁性樹脂としては熱可塑性の樹脂であっても熱硬化性樹
脂であっても使用でき、具体的には例えば熱可塑性の樹
脂としてはポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、
スチレン−アクリル酸共重合体等のアクリル樹脂、スチ
レン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリフッ化ビニリデン
樹脂、フルオロカーボン樹脂、パーフロロカーボン樹
脂、溶剤可溶性パーフロロカーボン樹脂、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリド
ン、石油樹脂、セルロース、酢酸セルロース、硝酸セル
ロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピル
セルロース等のセルロース誘導体、ノボラック樹脂、低
分子量ポリエチレン、飽和アルキルポリエステル樹脂、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリアリレートといった芳香族ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン
樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテル
ケトン樹脂を挙げることができる。

【００４９】またかかる硬化性樹脂としては、具体的に
は例えば、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、マレ
イン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹
脂、具体的には例えば無水マレイン酸−テレフタル酸−
多価アルコールの重縮合によって得られる不飽和ポリエ
ステル、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素−メラミン樹
脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、グアナミン樹脂、メ
ラミン−グアナミン樹脂、アセトグアナミン樹脂、グリ
プタール樹脂、フラン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、
ポリウレタン樹脂等を挙げることができる。上述した樹
脂は、単独でも使用できるがそれぞれを混合して使用し
てもよい。また、熱可塑性樹脂に硬化剤などを混合し硬
化させて使用することもできる。

【００５０】また、キャリアを構成する磁性体微粒子と
して、ＭＯ・Ｆｅ₂Ｏ₃またはＭ・Ｆｅ₂Ｏ₄の一般式で表
されるマグネタイト、フェライト等を好ましく用いるこ
とができる。ここで、Ｍは２価あるいは１価の金属イオ
ンＭｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、
Ｌｉ等が相当し、Ｍは単独あるいは複数の金属として用
いることができる。例えばマグネタイト、γ酸化鉄、Ｍ
ｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ
−Ｍｇ系フェライト、Ｃａ−Ｍｇ系フェライト、Ｌｉ系
フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトといった鉄系酸化
物を挙げることができる。

【００５１】また、上記の磁性金属酸化物の他に、Ｍ
ｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎ
ｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｂａ、Ｐｂ等の金属を単独ある
いは複数用いた非磁性の金属酸化物を使用できる。例え
ば非磁性の金属酸化物としてＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ｃａ
Ｏ、ＴｉＯ₂、Ｖ₂Ｏ₅、ＣｒＯ₂、ＭｎＯ₂、Ｆｅ₂Ｏ₃、
ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｒＯ、Ｙ₂Ｏ₃、Ｚ
ｒＯ₂系等を使用することができる。

【００５２】なお、２種類以上の金属酸化物を混合して
使用する場合には、比重や形状が類似している粒子を用
いるのがバインダーとの密着性、キャリア強度を高める
ためにより好ましい。例えば、マグネタイトとヘマタイ
ト、マグネタイトとＳｉＯ₂、マグネタイトとＡｌ
₂Ｏ₃、マグネタイトとＴｉＯ₂、マグネタイトとＣａ−
Ｍｎ系フェライト、マグネタイトとＣａ−Ｍｇ系フェラ
イト等を好ましく用いることができる。中でもマグネタ
イト、ヘマタイトの組み合わせが価格面、キャリア強度
の面から好ましく用いることができる。

【００５３】上記の金属酸化物を樹脂に分散してコアと
する場合、磁性を示す金属酸化物の個数平均粒径はキャ
リア粒径によっても変わるが、０．０２〜２μｍのもの
が好ましく用いることができる。また、２種以上の金属
酸化物を分散させて用いる場合、磁性を示す金属酸化物
の個数平均粒径は０．０２〜２μｍのものが用いること
ができ、他方の金属酸化物の個数平均粒径は、０．０５
〜５μｍのものが使用できる。この場合、磁性粒子（粒
径ｒａ）に対して他方の金属酸化物（粒径ｒｂ）の粒径
比ｒｂ／ｒａは１．０〜５．０であることが好ましい。
１．０未満であると比抵抗の低い金属酸化物粒子が表面
に出やすくなり、キャリアコアの抵抗を十分に上げるこ
とができず、本発明のキャリア付着を防止する効果が得
られにくくなる。また、５．０を超えると樹脂中への金
属酸化物粒子の取り込みがうまくいかなくなり、キャリ
アの強度が低下し、キャリア破壊を引き起こしやすくな
る。

【００５４】また、樹脂に分散して用いる金属酸化物の
比抵抗は磁性粒子が１×１０³Ω・ｃｍ以上の範囲のも
のを使用でき、特に、２種以上の金属酸化物を混合して
用いる場合には、磁性を示す粒子が１×１０³Ω・ｃｍ
以上の範囲のものであり、他方の金属酸化物粒子は磁性
粒子よりも高い比抵抗を有するものを用いることが必要
である。好ましくは本発明に用いる他方の金属酸化物の
比抵抗は１×１０⁸Ω・ｃｍ以上のものが好ましく用い
られる。磁性粒子の比抵抗が１×１０³Ω・ｃｍ未満で
あると、分散する金属酸化物の含有量を減量しても所望
のキャリア比抵抗が得られない。また、２種以上の金属
酸化物を分散する場合には、粒径の大きな金属酸化物の
比抵抗が１×１０⁸Ω・ｃｍ未満であるとキャリアコア
の比抵抗を十分に高めることができず、本発明の効果が
得られにくくなる。

【００５５】本発明の金属酸化物分散樹脂コアの金属酸
化物の含有量は、５０〜９９重量％である。金属酸化物
の量が５０重量％未満であると帯電性が不安定になり、
特に低温低湿環境下においてキャリアが帯電し、その残
留電荷が残存しやすくなるために微粉トナーや外添剤等
がキャリア表面に付着しやすくなる。また、９９重量％
を超えるとキャリア強度が低下して、耐久によるキャリ
アの割れなどの問題を生じやすくなる。

【００５６】金属酸化物としてマグネタイトとヘマタイ
トを用いる場合、該金属酸化物の総量のうちマグネタイ
トの占める割合は３０〜９５重量％であることが好まし
い。金属酸化物総量のうちマグネタイトの占める割合が
３０重量％未満である場合、キャリアの磁気力が不足と
なり、キャリア付着を防ぐことが困難となる。また、９
５重量％を超える場合には、キャリアの比抵抗が小さく
なり、キャリア付着してしまう場合があった。

【００５７】また、本発明で使用する金属酸化物分散樹
脂コアに含有される金属酸化物は、親油化処理されてい
ることが好ましい。親油化処理された金属酸化物はバイ
ンダー樹脂中に分散させコア粒子を形成する場合、均一
でかつ高密度でバインダー樹脂に取り込まれることが可
能となる。特に、重合法でコア粒子を形成する場合は球
形で表面が平滑な粒子を得るために、また、粒度分布を
シャープにするために重要である。

【００５８】親油化処理はシラン系カップリング剤や、
チタネート系カップリング剤などのカップリング剤で金
属酸化物を処理するか、界面活性剤を合む水性溶媒中に
金属酸化物を分散させることにより表面を親油化する等
の方法がある。

【００５９】ここでいうシラン系カップリング剤として
は、疎水性基、アミノ基あるいはエポキシ基を有するも
のを用いることができる。疎水性基をもつシラン系カッ
プリング剤として例えば、ビニルトリクロルシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキ
シ）シラン等を挙げることができる。アミノ基をもつシ
ラン系カップリング剤としては、γ−アミノプロピルエ
トキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−
γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェ
ニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げ
られる。エポキシ基をもつシラン系カップリング剤とし
ては、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β
−（３，４−エポキシシクロヘキシル）トリメトキシシ
ラン等が挙げられる。

【００６０】チタネート系カップリング剤としては、例
えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、
イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネー
ト、イソプロペルトリス（ジオクチルピロホスフェー
ト）チタネート等を挙げることができる。

【００６１】界面活性剤としては、市販の界面活性剤を
そのまま使用することができる。

【００６２】本発明に用いるトナーは、前述したように
形状係数ＳＦ−１は１００〜１４０の範囲にあるような
実質的に球形のものを用いることが必要であるため、混
練粉砕法にて製造されるトナーについては加熱や機械的
衝撃力による球形化処理を施して用いることが好まし
く、あるいは全体または一部を重合法により製造するこ
とがより好ましい。

【００６３】本発明で使用するトナーの製造方法は、上
記したいわゆる混練粉砕法としては例えば、ビニル系又
は非ビニル系の熱可塑性樹脂、着色剤、荷電制御剤、そ
の他の添加剤を混合機により十分に混合してから加熱ロ
ール、ニーダー、エクストルーダーの如き混練機を用い
て溶融−混練して樹脂類を十分に混合して、その中に着
色剤その他を分散させる。これを冷却後、粉砕し分級を
行ってトナー粒子を得ることができる。本発明における
トナーの分級方法として好ましくは、慣性力を利用した
多分割分級装置を用いる。この装置を用いることによ
り、本発明の粒度分布を有するトナーを効率的に製造で
きる。

【００６４】本発明において用いるトナーを製造する方
法に直接重合方法を用いる場合においては、以下の如き
製造方法によって具体的にトナーを製造することが可能
である。先ず、単量体中に、低軟化物質からなる離型
剤、着色剤、荷電制御剤、重合開始剤その他の添加剤を
加え、ホモジナイザー・超音波分散機等によって均一に
浴解又は分散せしめて得られた単量体組成物を、分散安
定剤を含有する水相中に通常の撹拌機またはホモミキサ
ー、ホモジナイザー等により分散せしめる。好ましく
は、単量体組成物からなる液滴が所望のトナー粒子のサ
イズを有するように撹拌速度・時間を調整し、造粒す
る。その後は、分散安定剤の作用により、粒子状態が維
持され且つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行えば
よい。

【００６５】反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄・
ろ過により回収し、乾燥する。

【００６６】得られたトナーを、前記したような分級方
法によって分級することによって、より安定に本発明の
粒度分布のトナーを製造できる。

【００６７】本発明に使用されるトナーは、少なくとも
着色剤及び結着樹脂を有するが、この際に使用される結
着樹脂としては、具体的には例えは、ポリスチレン、ポ
リ−ｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエンの如きス
チレンおよびその誘導体から得られるスチレン系重合
体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン
−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリ
ン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、
スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−
α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−ア
クリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルエチルケト
ン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン
−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−
インデン共重合体、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、
変性フェノール樹脂、マレイン樹脂、アクリル樹脂、メ
タクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、脂肪
族多価アルコール、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカル
ボン酸、芳香族ジアルコール類、ジフェノール類から選
択される単量体を構造単位として有するポリエステル樹
脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブ
チラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油
樹脂、架橋したスチレン系樹脂および架橋したポリエス
テル樹脂等を挙げることができる。

【００６８】スチレン−アクリル系共重合体に使用され
るスチレンと重合可能な単量体としては具体的には例え
ば、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル
酸オクチル、アクリル酸２エチルヘキシル、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、メタクリル酸オクチル、アクリロ
ニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドの如き
エチレン性二重結合を有するアクリル酸エステル類；マ
レイン酸；マレイン酸ブチルの如きマレイン酸のハーフ
エステル又はジエステル類；酢酸ビニル、塩化ビニル、
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニル
プロピルエーテル、ビニルブチルエーテルの如きビニル
エステル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケト
ン、ビニルヘキシルケトンの如きビニルケトン類を挙げ
ることができる。

【００６９】架橋剤としては、主として不飽和結合を２
個以上有する化合物を挙げることができる。例えばジビ
ニルベンゼン、ジビニルナフタレン等の芳香族ジビニル
化合物、エチレングリコールジアクリレート、エチレン
グリコールジメタクリレートの如き不飽和結合を２個有
するカルボン酸エステル、ジビニルアニリン、ジビニル
エーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホン等の
ジビニル化合物、および不飽和結合を３個以上有する化
合物が挙げられる。これらは単独若しくは混合して使用
することができる。架橋剤は、結着樹脂を生成するモノ
マー中に、０．０１〜１０重量％、好ましくは０．０５
〜５重量％で使用するのが好適である。

【００７０】加圧定着方式を用いる場合には、圧力定着
トナー用結着樹脂が使用される。例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリメチレン、ポリウレタンエラスト
マー、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、スチレン
−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合
体、線状飽和ポリエステル、パラフィンおよび他のワッ
クス類を挙げることができる。

【００７１】本発明に使用されるトナーには、荷電制御
剤をトナーに配合して使用することもできる。荷電制御
剤の添加によって現像システムに応じた最適の帯電量と
することができる。正荷電制御剤としてはニグロシン及
び脂肪酸金属塩誘導体；トリブチルベンジルアンモニウ
ム−１−ヒドロキシ−４ナフトスルホン酸塩、テトラブ
チルアンモニウムテトラフロロボレートの如き４級アン
モニウム塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズ
オキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドの如さジ
オルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジシ
クロヘキシルスズボレートが挙げられる。これらは単独
あるいは２種以上組み合わせて用いることができる。上
述した荷電制御剤のうち特に、ニグロシン系化合物、４
級アンモニウム塩の如き荷電制御剤が好適である。

【００７２】負荷電制御剤としては、有機金属錯体、キ
レート化合物が挙げられる。アセチルアセトンの金属錯
体（モノアルキル置換体、ジアルキル置換体を包含す
る）、サリチル酸系金属錯体（モノアルキル置換体、ジ
アルキル置換体を包含する）、またはそれらの塩が好ま
しく、特にはサリチル酸系金属塩が好適である。例え
ば、アルミニウムアセチルアセトナート、３，５−ジタ
ーシャルブチルサリチル酸金属塩又は金属錯体を挙げる
ことができる。

【００７３】荷電制御剤はトナーに添加する際には、結
着樹脂１００重量部に対して０．１〜２０重量部、より
好ましくは０．２〜１０重量部で使用されることが好適
である。特にカラー画像形成に使用される場合には無色
若しくは淡色の荷電制御剤を使用することが好ましい。

【００７４】本発明で使用されるトナーに添加すること
ができる着色剤としては、従来知られている染料及び顔
料を使用することができる。例えばカーボンブラック、
フタロシアニンブルー、ピーコックブルー、パーマネン
トレッド、レーキレッド、ローダミンレーキ、ハンザイ
エロー、パーマネントイエロー、ベンジジンイエロー等
を使用することができる。その際の添加量としては、結
着樹脂１００重量部に対して０．１〜２０重量部、好ま
しくは０．５〜２０重量部が良い。さらにはトナー像の
ＯＨＰフィルム定着画像の好適な透過性を考慮すると、
着色剤は１２重量部以下の範囲で使用されるのが好まし
く、０．５〜９重量部であるのが最も好適である。

【００７５】トナーにはさらに熱ロール定着時の離型性
を向上させる目的でポリエチレン、ポリプロピレン、マ
イクロクリスタリンワックス、カルナバワックス、サゾ
ールワックス、パラフィンワックスなど、ワックス成分
を添加しても良い。

【００７６】本発明に使用されるトナーにはシリカ、ア
ルミナ、酸化チタンの如き無機微粒子；ポリテトラフロ
ロエチレン、ポリビニリデンフロライド、ポリメチルメ
タクリレート、ポリスチレン、シリコーンの如き有機微
粒子の如き微粉未が外添されていることが好適である。
トナーに対して上述した微粉未を外添することによっ
て、トナーとキャリア、あるいはトナー粒子相互の間に
微粉末が存在することになり、現像剤の流動性が向上さ
れ、さらに現像剤の寿命も向上する。上述した微粉末の
平均粒径は０．２μｍ以下であることが好ましい。平均
粒径が０．２μｍを超えると流動性向上の効果が少なく
なり、現像時、転写時の不良等により画質を低下させて
しまう場合がある。これら微粉末の平均粒径の測定は後
述する。

【００７７】これら微粉未の表面積としては、ＢＥＴ法
による窒素吸着によった比表面積が３０ｍ²／ｇ以上、
特に５０〜４００ｍ²／ｇの範囲のものが良好である。
微粉末の添加量は、トナー１００重量部に対して０．１
〜２０重量部で使用することが好適である。

【００７８】以下に本発明に使用する諸物性の測定方法
を示す。

【００７９】本発明に用いる感光体の露光工程において
照射される光の静止スポット面積と該感光層の厚さとの
積の測定方法について説明する。光の静止スポット面積
は、浜松フォトニクス（株）製ビーム径計測装置ＬＥＰ
ＡＳ−１１を用いて、光源に対する感光層の位置におけ
る静止光強度分布を測定することにより以下の関係から
導いた。図１に光の強度分布、静止スポット径及び光の
静止スポット面積（Ｓ）と感光層の厚さとの積の関係を
示す。光の静止スポットは一般的には図１に示すように
主走査スポット径（ａｂ）と副走査スポット径（ｃｄ）
を有する楕円形の形状を有しており、本発明における静
止スポット面積と感光層の厚さとの積は、該光の静止ス
ポットが感光層へ照射されている部分の体積（Ｖ）であ
るといえる。

【００８０】該光の静止スポット面積（Ｓ）は感光層上
の面積であり、光の強度がピーク強度（Ａ）のｌ／ｅ²
（Ｂ）以上である部分の断面積で表される（ｅは自然対
数）。用いられる光源としては半導体レーザーやＬＥＤ
等が挙げられ、光強度分布についてもガウス分布やロー
レンツ分布等があるがいずれの場合もピーク強度（Ａ）
のｌ／ｅ²（Ｂ）以上の強度の部分を静止スポット面積
（Ｓ）とする。

【００８１】また、感光層の厚さは渦電流方式膜厚測定
計により測定することができる。

【００８２】本発明で使用するキャリアの磁気特性は、
理研電子（株）製の振動磁場型磁気特性自動記録装置Ｂ
ＨＶ−３０を用いて測定する。キャリア粉体の磁気特性
値は１キロエルステッドの外部磁場を作り、そのときの
磁化の強さを求める。キャリアは円筒状のプラスチック
容器に十分密になるようにパッキングした状態に作製す
る。この状態で磁化モーメントを測定し、試料を入れた
ときの実際の重量を測定して、磁化の強さ（ｅｍｕ／
ｇ）を求める。ついで、キャリア粒子の真比重を乾式自
動密度計アキュピック１３３０（島津製作所（株）社
製）により求め、磁化の強さ（ｅｍｕ／ｇ）に真比重を
掛けることで本発明の単位体積あたりの磁化の強さ（ｅ
ｍｕ／ｃｍ³）を求める。本発明で使用するキャリアの
真比重は、島津製作所（株）製の乾式自動密度計アキュ
ピック１３３０を用いて測定する。

【００８３】本発明で使用したキャリア粒径の測定方法
を記載する。本発明のキャリアの粒径は、走査電子顕微
鏡（１００〜５０００倍）によりランダムに粒径０．１
μｍ以上のキャリア粒子３００個以上抽出し、ニレコ社
（株）製の画像処理解析装置Ｌｕｚｅｘ３により水平方
向フェレ径をもってキャリア粒径として測定し、個数平
均粒径を算出するものとする。この条件で測定した個数
基準の粒度分布より個数平均粒径の１／２倍径累積分布
以下の累積割合を求め、１／２倍径累積分布以下の累積
値を計算する。

【００８４】本発明の磁性キャリア又はコア粒子の比抵
抗測定は以下のようにして行う。セルに、キャリア又は
コア粒子を充填し、該充填キャリア又はコア粒子に接す
るように電極を配し、該電極間に電圧を印加し、そのと
さ流れる電流を測定することにより比抵抗を求める方法
を用いる。本発明における比抵抗の測定条件は、充填キ
ャリア又はコア粒子と電極との接触面積約２．３ｃ
ｍ²、厚み約２ｍｍ、荷重１８０ｇ、測定電界強度を５
×１０⁴Ｖ／ｍとした。

【００８５】本発明で使用したトナー粒径の測定方法を
記載する。純水１００〜１５０ｍｌに界面活性剤（アル
キルベンゼンスルホン酸塩）を０．１〜５ｍｌ添加し、
これに測定試料を２〜２０ｍｇ添加する。試料を懸濁し
た電解液を超音波分散器で１〜３分間分散処埋して、レ
ーザースキャン粒度分布アナライザーＣＩＳ−１００
（ＧＡＬＡＩ社製）を用いて粒度分布等を測定する。本
発明では０．５〜６０μｍの粒子を測定して、この条件
で測定した個数平均粒径、重量平均粒径をコンピュータ
処理により求め、さらに個数基準の粒度分布より個数平
均粒径の１／２倍径累積分布以下の累積割合を計算し、
１／２倍径累積分布以下の累積値を求める。同様に体積
基準の粒度分布より重量平均粒径の２倍径累積分布以上
の累積割合を計算し、２倍径累積分布以上の累積値を求
める。

【００８６】本発明に用いられる形状係数を示すＳＦ−
１は、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−４５００）を用
いトナー像を１００個無作為にサンプリングし、その画
像情報はインターフェースを介してニレコ社製画像解析
装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入し解析を行い、下式より算
出し得られた値を本発明においては形状係数ＳＦ−１と
定義した。

【００８７】

【数１】ＭＸＬＮＧ：トナーの最大径ＡＲＥＡ：トナーの投影面積

【００８８】

【実施例】以下に本発明を実施例をもって具体的に説明
するが、本発明は実施例によって制限されるものではな
い。

【００８９】（磁性キャリアの製造）［磁性キャリアＡ］フェノール１０．４重量部、ホルマ
リン溶液（ホルムアルデヒド約４０％、メタノール約１
０％、残りは水）６．２重量部、親油化処理されたマグ
ネタイト（粒径０．２４μｍ、比抵抗５×１０⁵Ω・ｃ
ｍ）５１重量部、親油化処理されたヘマタイト（粒径
０．６０μｍ、比抵抗８×１０⁹Ω・ｃｍ）３４重量部
を混合した。ここで用いたマグネタイト及びヘマタイト
の親油化は、それぞれの金属酸化物の重量に対して０．
５重量％のチタネート系カップリング剤（イソプロピル
トリイソステアロイルチタネート）を、１００℃，０．
５時間の条件で混合撹拌することによっておこなった。

【００９０】上記材料と塩基性触媒として２８％アンモ
ニア水、さらに水をフラスコに入れ、撹拌・混合しなが
ら４０分間で８５℃まで昇温・保持し、３時間反応・硬
化させ、その後、３０℃まで冷却し、１００重量部の水
を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗し、風
乾した。次いで、これを減圧下（５ｍｍＨｇ以下）、１
８０℃で乾燥して、マグネタイトとヘマタイトとをフェ
ノール樹脂をバインダとして結合した球状のキャリアコ
アを得た。得られたコアの比抵抗は、１．６×１０¹²Ω
・ｃｍであった。

【００９１】得られたコア粒子の表面に、熱硬化性のシ
リコーン樹脂を以下の方法でコートした。コート樹脂量
が０．４重量％になるようトルエンを溶媒として１０重
量％のキャリアコート溶液を作製した。このコート溶液
を剪断応力を連続して印加しつつ溶媒を揮発させて磁性
キャリアヘのコートを行った。このコートキャリア粒子
を１８０℃で２時間キュアし、その後、多分割分級装置
を用いてコートキャリアの分級をおこなった。得られた
磁性キャリア粒子の個数平均粒径は、４５．５μｍであ
った。個数平均粒径の１／２倍径以下の分布累積値は５
％であった。

【００９２】また、磁性キャリア粒子の比抵抗を測定し
たところ、１．０×１０¹³Ω・ｃｍであった。また、磁
性キャリア粒子の飽和磁化を測定した結果、１キロエル
ステッドにおける磁化の強さ（σ１０００）＝１２９ｅ
ｍｕ／ｃｍ³であった（磁性キャリアの真比重は３．４
９ｇ／ｃｍ³）。

【００９３】［磁性キャリアＢ］フェノール１１．８重
量部、ホルマリン溶液（ホルムアルデヒド約４０％、メ
タノール約１０％、残りは水）７．０重量部、磁性キャ
リアＡで用いた親油化処理されたマグネタイト（粒径
０．２４μｍ、比抵抗５×１０⁵Ω・ｃｍ）５１重量
部、磁性キャリアＡで用いた親油化処理されたヘマタイ
ト（粒径０．６０μｍ、比抵抗８×１０⁹Ω・ｃｍ）３
４重量部を混合した。

【００９４】上記材料と塩基性触媒として２８％アンモ
ニア水、さらに水をフラスコに入れ、撹拌・混合しなが
ら４０分間で８５℃まで昇温・保持し、３時間反応・硬
化させ、その後、３０℃まで冷却し、１００重量部の水
を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗し、風
乾した。次いで、これを減圧下（５ｍｍＨｇ以下）、１
８０℃で乾燥して、マグネタイトとヘマタイトとをフェ
ノール樹脂をバインダとして結合した球状のキャリアコ
アを得た。得られたコアの比抵抗は、１．６×１０¹²Ω
・ｃｍであった。

【００９５】得られたコア粒子の表面に、実施例１と同
様にしてシリコーン樹脂をコートした。得られた磁性キ
ャリア粒子の個数平均粒径は、４５．１μｍであった。
個数平均粒径の１／２倍径以下の分布累積値は８％であ
った。

【００９６】また、磁性キャリア粒子の比抵抗を測定し
たところ、１．０×１０¹³Ω・ｃｍであった。また、磁
性キャリア粒子の飽和磁化を測定した結果、１キロエル
ステッドにおける磁化の強さ（σ１０００）＝１３０ｅ
ｍｕ／ｃｍ³であった（磁性キャリアの真比重は３．５
１ｇ／ｃｍ³）。

【００９７】［磁性キャリアＣ］フェノール１１．０重
量部、ホルマリン溶液（ホルムアルデヒド約４０％、メ
タノール約１０％、残りは水）６．７重量部、磁性キャ
リアＡで用いた親油化処理されたマグネタイト（粒径
０．２４μｍ、比抵抗５×１０⁵Ω・ｃｍ）８５重量部
を混合した。

【００９８】上記材料と塩基性触媒として２８％アンモ
ニア水、さらに水をフラスコに入れ、撹拌・混合しなが
ら４０分間で８５℃まで昇温・保持し、３時間反応・硬
化させ、その後、３０℃まで冷却し、１００重量部の水
を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗し、風
乾した。次いで、これを減圧下（５ｍｍＨｇ以下）、１
８０℃で乾燥して、マグネタイトをフェノール樹脂をバ
インダとして結合した球状のキャリアコアを得た。得ら
れたコアの比抵抗は、３．２×１０⁸Ω・ｃｍであっ
た。

【００９９】得られたコア粒子の表面に、熱硬化性のシ
リコーン樹脂を以下の方法でコートした。コート樹脂量
が１．０重量％になるようトルエンを溶媒として１０重
量％のキャリアコート溶液を作製した。このコート溶液
を剪断応力を連続して印加しつつ溶媒を揮発させてキャ
リアヘのコートを行った。このコートキャリア粒子を１
８０℃で２時間キュアし、その後、多分割分級装置を用
いてコートキャリアの分級をおこなった。得られた磁性
キャリア粒子の個数平均粒径は、４５．３μｍであっ
た。個数平均粒径の１／２倍径以下の分布累積値は１０
％であった。

【０１００】また、磁性キャリア粒子の比抵抗を測定し
たところ、１．０×１０¹⁰Ω・ｃｍであった。また、磁
性キャリア粒子の飽和磁化を測定した結果、１キロエル
ステッドにおける磁化の強さ（σ１０００）＝２２５ｅ
ｍｕ／ｃｍ³であった（磁性キャリアの真比重は３．４
２ｇ／ｃｍ³）。

【０１０１】［磁性キャリアＤ］フェノール１０．８重
量部、ホルマリン溶液（ホルムアルデヒド約４０％、メ
タノール約１０％、残りは水）６．５重量部、親油化さ
れたフェライト（粒径０．２４μｍ、比抵抗６×１０⁷
Ω・ｃｍ）８５重量部を混合した。

【０１０２】上記材料と塩基性触媒として２８％アンモ
ニア水、さらに水をフラスコに入れ、撹拌・混合しなが
ら４０分間で８５℃まで昇温・保持し、３時間反応・硬
化させ、その後、３０℃まで冷却し、１００重量部の水
を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗し、風
乾した。次いで、これを減圧下（５ｍｍＨｇ以下）、１
８０℃で乾燥して、フェライトをフェノール樹脂をバイ
ンダとして結合した球状のキャリアコアを得た。得られ
たコアの比抵抗は、６．８×１０⁸Ω・ｃｍであった。

【０１０３】得られたコア粒子の表面に、熱硬化性のシ
リコーン樹脂を以下の方法でコートした。コート樹脂量
が１．０重量％になるようトルエンを溶媒として１０重
量％のキャリアコート溶液を作製した。このコート溶液
を剪断応力を連続して印加しつつ溶媒を揮発させてキャ
リアヘのコートを行った。このコートキャリア粒子を１
８０℃で２時間キュアし、その後、多分割分級装置を用
いてコートキャリアの分級をおこなった。得られた磁性
キャリア粒子の個数平均粒径は、４５．３μｍであっ
た。個数平均粒径の１／２倍径以下の分布累積値は１５
％であった。

【０１０４】また、磁性キャリア粒子の比抵抗を測定し
たところ、７．５×１０¹⁰Ω・ｃｍであった。また、磁
性キャリア粒子の飽和磁化を測定した結果、１キロエル
ステッドにおける磁化の強さ（σ１０００）＝２４５ｅ
ｍｕ／ｃｍ³であった（磁性キャリアの真比重は３．５
５ｇ／ｃｍ³）。

【０１０５】［磁性キャリアＥ］第二酸化鉄６５重量
部、酸化銅１９重量部、酸化亜鉛１６重量部を、ボール
ミルにて混合を行った。これを仮焼成した後、ボールミ
ルにより粉砕を行い、更にスプレードライヤーにより造
粒を行った。これを焼結し、キャリアコアを得た。得ら
れたコアの比抵抗は５．８×１０⁸Ω・ｃｍであった。

【０１０６】得られたコア粒子の表面に、熱硬化性のシ
リコーン樹脂を以下の方法でコートした。コート樹脂量
が１．０重量％になるようトルエンを溶媒として１０重
量％のキャリアコート溶液を作製した。このコート溶液
を剪断応力を連続して印加しつつ溶媒を揮発させてキャ
リアヘのコートを行った。このコートキャリア粒子を１
８０℃で２時間キュアし、その後、多分割分級装置を用
いてコートキャリアの分級をおこなった。得られたキャ
リア粒子の個数平均粒径は、４４．８μｍであった。個
数平均粒径の１／２倍径以下の分布累積値は２２％であ
った。

【０１０７】また、キャリア粒子の比抵抗を測定したと
ころ、３．０×１０¹⁰Ω・ｃｍであった。また、キャリ
ア粒子の飽和磁化を測定した結果、１キロエルステッド
における磁化の強さ（σ１０００）＝２８０ｅｍｕ／ｃ
ｍ³であった（キャリアの真比重は４．９５ｇ／ｃ
ｍ³）。

【０１０８】（トナーの製造）［トナー１］高速撹拌装置ＴＫ−ホモミキサー（特殊機
化工業製）を備えた四つ口フラスコ中に、イオン交換水
９００重量部とポリビニルアルコール１００重量部を添
加し回転数を１２００ｒｐｍに調整し、６０℃に加熱
し、水系媒体とした。

【０１０９】スチレン重合体９０重量部、ｎ−ブチルア
クリレート単量体２２重量部、カーボンブラック１０重
量部、サリチル酸金属化合物１重量部、離型剤２０重量
部を混合し、６０℃に加温した後、ＴＫ式ホモミキサー
を用いて回転数１２０００ｒｐｍにて撹拌した。これに
２，２−アゾビスイソブチロニトリル３重量部を溶解し
て前記水系媒体中に投入し、６０℃，窒素気流下でＴＫ
式ホモミキサーにて１００００ｒｐｍで１０分間撹拌
し、その後パドル撹拌翼で撹拌しつつ８０℃に昇温し、
１０時間反応させた。重合反応終了後、減圧下で残存モ
ノマーを留去し、冷却後、塩酸を加えてリン酸カルシウ
ムを溶解させた後、濾過、水洗、乾燥して重合体粒子を
得た。

【０１１０】上記重合体粒子１００重量部に対して、シ
ラン系カップリング剤で疎水化処理した個数平均粒径
０．０３μｍのシリカ微粉体２重量部をヘンシェルミキ
サーにより混合しトナーとした。

【０１１１】得られたトナーの個数平均粒径は７．０１
μｍであり、個数平均粒径（Ｄ１）の１／２倍径以下の
分布累積値が５％であり、重量平均粒径（Ｄ４）の２倍
径以上の分布累積値が０％であり、形状係数ＳＦ−１が
１１１であった。

【０１１２】［トナー２］四つ口フラスコに、窒素置換
した水１８０重量部とポリビニルアルコールの０．２重
量％水溶液２０重量部を投入したのちに、スチレン７７
重量部、アクリル酸−ｎ−ブチル２２重量部、ベンゾイ
ルパーオキサイド１．４重量部、ジビニルベンゼン０．
２重量部を加え、撹拌し懸濁液とした。この後、フラス
コ内を窒素で置換した後に、８０℃に昇温し同温度に１
０時間保持し重合反応を行った。

【０１１３】該重合体を水洗した後に、温度を６５℃に
保ちつつ減圧環境にて乾燥し樹脂を得た。該樹脂８８重
量％、含金属アゾ染料２重量％、カーボンブラック７重
量％、低分子量ポリプロピレン３重量％を固定槽式乾式
混合機により混合し、ベント口を吸引ポンプに接続し吸
引しつつ、二軸押し出し機にて溶融混練を行った。

【０１１４】この溶融混練物を、ハンマーミルにて粗砕
し１ｍｍメッシュパスのトナー組成物の粗砕物を得た。
さらに、この粗砕物を機械式粉砕機により、体積平均径
２０〜３０μｍまで粉砕を行った後に、旋回流中の粒子
間衝突を利用したジェットミルにて粉砕を行った後、多
段割分級機により、分級を行い黒色の着色粒子を得た。
得られた着色粒子は個数平均粒径７．２０μｍであっ
た。

【０１１５】得られた着色粒子を熱機械的衝撃力（処理
温度６０℃）により表面処理し、球形化した。得られた
球形化着色粒子１００重量部に対して、シラン系カップ
リング剤で疎水化処理した個数平均粒径０．０３μｍの
シリカ微粉体２重量部をヘンシェルミキサーにより混合
しトナーとした。

【０１１６】得られたトナーの個数平均粒径は７．０２
μｍであり、個数平均粒径（Ｄ１）の１／２倍径以下の
分布累積値が１５％であり、重量平均粒径（Ｄ４）の２
倍径以上の分布累積値が５％であり、形状係数ＳＦ−１
が１３５であった。

【０１１７】［トナー３］トナー２の製造工程におけ
る、熱機械的衡撃力による表面処理をおこなう前の着色
粒子１００重量部に対して、シラン系カップリング剤で
疎水化処理した個数平均粒径０．０３μｍのシリカ微粉
体２重量部をヘンシェルミキサーにより混合し、トナー
とした。

【０１１８】得られたトナーの個数平均粒径は７．２１
μｍであり、個数平均粒径（Ｄ１）の１／２倍径以下の
分布累積値が１４％であり、重量平均粒径（Ｄ４）の２
倍径以上の分布累積値が５％であり、形状係数ＳＦ−１
が１４９であった。

【０１１９】［電子写真感光体の作製］本実施例に用い
る電子写真感光体は、アルミニウムシリンダ上に導電
層、下引層、電荷発生層及び電荷輸送層をこの順に有す
るドラム状の感光体とした。電荷発生層はオキシチタニ
ウムフタロシアニンを含有し、厚さは０．１μｍとし
た。また、電荷輸送層の厚さを調整することによって、
１０μｍ、１５μｍ及び２７μｍの厚さの感光層を有す
る電子写真感光体をそれぞれ作製した。

【０１２０】露光光源としては、波長が６８０ｎｍで出
力が３５ｍＷである半導体レーザーを用いた。感光体上
での静止スポット径は、主走査方向２５μｍで副走査方
向６３．５μｍ（スポット面積１２５０μｍ²）のもの
と、主走査方向２５μｍで副走査方向４５μｍ（スポッ
ト面積９００μｍ²）のものをそれぞれ用いた。

【０１２１】＜実施例１＞前記したキャリアＡとトナー
１をトナー濃度７重量％となるように混合し、二成分系
現像剤を得た。トナーの帯電量は−２５．１μＣ／ｇで
あった。

【０１２２】得られた二成分系現像剤を用いて、感光層
の厚さ１０μｍの電子写真感光体と、露光光源として感
光体上での静止スポット面積９００μｍ²の半導体レー
ザー（照射される光の静止スポット面積と感光層の厚さ
との積は９０００μｍ³）を組み込んだキヤノン（株）
製フルカラーレーザー複写機ＣＬＣ５００の改造機を用
いて画像出しテストと多数枚耐久テストをおこなった。

【０１２３】４００ｄｐｉ，２５６階調のテストパター
ンについて、目視評価と各階調におけるマクベス濃度計
による濃度測定をおこなって階調再現性を評価した。ま
た、ベタ黒画像におけるトナーの転写効率を、転写後
（転写紙上）の単位面積当たりのトナー重量を転写前の
感光体上単位面積当たりのトナー重量で割ることによっ
て測定した。また、１万枚画像出し後の画像を目視評価
し、感光体の削れ量を渦電流式膜厚測定計により測定し
た。

【０１２４】結果は、２５６階調のテストパターンにつ
いてすべての階調について濃度変化が観察され、１万枚
耐久後の感光体削れ量も０．５μｍ以下と優れた耐久性
能を示した。黒ポチ等の画像不良はなかった。トナーの
転写効率は９６％であった。

【０１２５】＜実施例２＞前記したキャリアＢとトナー
２をトナー濃度７重量％となるように混合し、二成分系
現像剤を得た。トナーの帯電量は−２６．３μＣ／ｇで
あった。

【０１２６】得られた二成分系現像剤を用いて、感光層
の厚さ１５μｍの電子写真感光体と、露光光源として感
光体上での静止スポット面積９００μｍ²の半導体レー
ザー（照射される光の静止スポット面積と感光層の厚さ
との積は１３５００μｍ³）を組み込んだキヤノン
（株）製フルカラーレーザー複写機ＣＬＣ５００の改造
機を用いて画像出しテストと多数枚耐久テストをおこな
った。

【０１２７】実施例１と全く同様にして評価し、結果
は、２５６階調のテストパターンについて２２０階調以
上の濃度変化が観察され、１万枚耐久後の感光体削れ量
も０．７μｍと、実施例１には劣るものの優れた耐久性
能を示した。黒ポチ等の画像不良はなかった。トナーの
転写効率は９２％であった。

【０１２８】＜実施例３＞前記したキャリアＣとトナー
１をトナー濃度７重量％となるように混合し、二成分系
現像剤を得た。トナーの帯電量は−２５．８μＣ／ｇで
あった。

【０１２９】得られた二成分系現像剤を用いて、感光層
の厚さ１５μｍの電子写真感光体と、露光光源として感
光体上での静止スポット面積１２５０μｍ²の半導体レ
ーザー（照射される光の静止スポット面積と感光層の厚
さとの積は１８７５０μｍ³）を組み込んだキヤノン
（株）製フルカラーレーザー複写機ＣＬＣ５００の改造
機を用いて画像出しテストと多数枚耐久テストをおこな
った。

【０１３０】実施例１と全く同様にして評価し、結果
は、２５６階調のテストパターンについて２００階調以
上の濃度変化が観察され、１万枚耐久後の感光体削れ量
は０．８μｍという耐久性能を示した。黒ポチ等の画像
不良はなかった。トナーの転写効率は９４％であった。

【０１３１】＜実施例４＞前記したキャリアＤとトナー
１をトナー濃度７重量％となるように混合し、二成分系
現像剤を得た。トナーの帯電量は−２５．３μＣ／ｇで
あった。

【０１３２】得られた二成分系現像剤を用いて、感光層
の厚さ１５μｍの電子写真感光体と、露光光源として感
光体上での静止スポット面積１２５０μｍ²の半導体レ
ーザー（照射される光の静止スポット面積と感光層の厚
さとの積は１８７５０μｍ³）を組み込んだキヤノン
（株）製フルカラーレーザー複写機ＣＬＣ５００の改造
機を用いて画像出しテストと多数枚耐久テストをおこな
った。トナーの転写効率は９２％であった。

【０１３３】実施例１と全く同様にして評価し、結果
は、２５６階調のテストパターンについて２００階調以
上の濃度変化が観察され、１万枚耐久後の感光体削れ量
は１．２μｍと、実用上問題ないレベルの耐久性能を示
した。黒ポチ等の画像不良はなかった。

【０１３４】＜比較例１＞実施例３で用いた二成分系現
像剤を用いて、感光層の厚さ２７μｍの電子写真感光体
と、露光光源として感光体上での静止スポット面積９０
０μｍ²の半導体レーザー（照射される光の静止スポッ
ト面積と感光層の厚さとの積は２４３００μｍ³）を組
み込んだキヤノン（株）製フルカラーレーザー複写機Ｃ
ＬＣ５００の改造機を用いて画像出しテストと多数枚耐
久テストをおこなった。

【０１３５】実施例１と全く同様にして評価し、結果
は、２５６階調のテストパターンについて２００階調未
満の濃度変化しか得られず、実施例１〜４の結果と比較
して階調再現性に劣る結果となった。１万枚耐久後の感
光体削れ量は０．８μｍと、実用上問題ないレベルの耐
久性能を示した。黒ポチ等の画像不良はなかった。トナ
ーの転写効率は９６％であった。

【０１３６】＜比較例２＞前記したキャリアＥとトナー
１をトナー濃度７重量％となるように混合し、二成分系
現像剤を得た。トナーの帯電量は−２６．２μＣ／ｇで
あった。

【０１３７】得られた二成分系現像剤を用いて、実施例
３で用いた電子写真感光体と、半導体レーザー（照射さ
れる光の静止スポット面積と感光層の厚さの積は１８７
５０μｍ³）を組み込んだキヤノン（株）製フルカラー
レーザー複写機ＣＬＣ５００の改造機を用いて画像出し
テストと多数枚耐久テストをおこなった。

【０１３８】実施例１と全く同様にして評価し、結果
は、２５６階調のテストパターンについて２００階調以
上の濃度変化が観察されたが、１万枚耐久後の感光体削
れ量は３．３μｍと耐久性能に問題があり、黒ポチが画
像に発生した。トナーの転写効率は８５％であった。

【０１３９】＜比較例３＞前記したキャリアＣとトナー
３をトナー濃度７重量％となるように混合し、二成分系
現像剤を得た。トナーの帯電量は−２６．７μＣ／ｇで
あった。

【０１４０】得られた二成分系現像剤を用いて、実施例
３で用いた電子写真感光体と、半導体レーザー（照射さ
れる光の静止スポット面積と感光層の厚さの積は１８７
５０μｍ³）を組み込んだキヤノン（株）製フルカラー
レーザー複写機ＣＬＣ５００の改造機を用いて画像出し
テストと多数枚耐久テストをおこなった。

【０１４１】実施例１と全く同様にして評価し、結果
は、２５６階調のテストパターンについて２００階調以
上の濃度変化が観察されたが、１万枚耐久後の感光体削
れ量は５．２μｍと耐久性能に問題があり、黒ポチが画
像に発生した。トナーの転写効率は７５％であった。

【０１４２】上記実施例及び比較例の結果をまとめると
表１のようになる。

【０１４３】

【表１】

【０１４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の二成分系
現像剤と露光光のスポット面積と電子写真感光体が有す
る感光層の厚さの積を２００００μｍ³以下とする画像
形成方法を用いることによって、優れた解像度及び階調
性を有する画像を得ることができるとともに、トナーの
転写効率が良くそれにより感光体の耐久性能を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光の強度分布、スポット径及び光のスポット面
積と感光層の厚さとの積の関係を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に感光層を有する電子写
真感光体を帯電する帯電工程、該帯電された電子写真感
光体に光を照射する露光工程、及び少なくとも磁性キャ
リアとトナーを有する二成分系現像剤を用いて該静電潜
像を現像する現像工程を有する画像形成方法であって、該露光工程において照射される光の静止スポット面積と
該感光層の厚さの積が１，０００乃至２０，０００μｍ
³であり、該磁性キャリアの個数平均粒径が５〜１００μｍであ
り、該個数平均粒径の１／２倍径以下の分布累積値が２
０個数％以下であり、該トナーは重量平均粒径が１〜１０μｍであり、個数平
均粒径（Ｄ１）の１／２倍径以下の粒子の分布累積値が
２０個数％以下であり、重量平均粒径（Ｄ４）の２倍径
以上の粒子の分布累積値が１０重量％以下であり、かつ
形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０であることを特徴と
する画像形成方法。
【請求項２】二成分系現像剤を構成する該磁性キャリ
アの磁場１キロエルステッドにおける磁気力が、４０〜
２５０ｅｍｕ／ｃｍ³であることを特徴とする請求項１
に記載の画像形成方法。
【請求項３】該磁性キャリアは、重合法により得られ
る樹脂キャリアコア粒子をコートしてなるコート磁性キ
ャリアであり、該樹脂キャリアコア粒子が、表面を親油
化処理した磁性金属酸化物粒子及び該磁性金属酸化物粒
子を結着するためのバインダー樹脂を有しており、か
つ、該樹脂キャリアコア粒子中の該磁性金属酸化物含有
量が５０〜９９重量％であり、該樹脂キャリアコア粒子
のバインダー樹脂が硬化性の樹脂を有していることを特
徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】該樹脂キャリアコアが、該バインダー樹
脂、該磁性金属酸化物および非磁性金属酸化物を有して
おり、該磁性金属酸化物粒子の個数平均粒径ｒａと該非
磁性金属酸化物粒子の個数平均粒子径ｒｂとの比ｒｂ／
ｒａが１．０を超え、該バインダー樹脂がフェノール樹
脂であり、該磁性金属酸化物が表面を親油化処理したマ
グネタイトであり、該非磁性金属酸化物が表面を親油化
処理したヘマタイトであり、該金属酸化物総量のうち該
マグネタイトの占める割合が３０〜９５重量％であるこ
とを特徴とする請求項３に記載の画像形成方法。
【請求項５】該磁性キャリアはキャリアコア粒子表面
をコートしてなるコート磁性キャリアであり、該磁性キ
ャリアのキャリアコア粒子の比抵抗が１×１０⁸Ω・ｃ
ｍ以上であり、該磁性キャリアの比抵抗が１×１０¹⁰Ω
・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至４のい
ずれかに記載の画像形成方法。
【請求項６】二成分系現像剤を構成するトナーの全体
または一部が重合法により得られたものであることを特
徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成方
法。