JP2000131952A

JP2000131952A - 画像形成方法

Info

Publication number: JP2000131952A
Application number: JP30350798A
Authority: JP
Inventors: Junko Inaba; 潤子稲葉; Masaaki Taya; 真明田谷; Hagumu Iida; 育飯田; Tetsuya Ida; 哲也井田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】現像剤の劣化が少なく、画像劣化が長期にわ
たって防止でき、現像を長時間くりかえし行っても安定
して良好な画像を得ることを可能とした画像形成方法を
提供することである。【解決手段】現像剤容器２内に収容された磁性キャリ
ア及び非磁性トナーを有する二成分系現像剤を、磁界発
生手段１１を内蔵した現像剤担持体１０上に担持し、像
担持体に形成された潜像を現像する画像形成方法におい
て、現像部よりも現像剤担持体の回転方向下流側で、か
つ現像剤容器内に、第１の磁極Ｎ１と同極性の第２の磁
極Ｎ２とを有し、Ｎ１とＮ２との間に、現像剤担持体表
面の垂直方向の磁界の強さＢｒが５０ガウス以下である
反発極間領域を有する。現像剤規制手段３０は、現像剤
担持体の磁極Ｎ２の対向位置近傍に配置されている。磁
性キャリアは、残留磁化が２ｅｍｕ／ｇ乃至１０ｅｍｕ
／ｇであり、５０％粒径が２０μｍ乃至６０μｍであ
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、トナーと磁性キャ
リアを有する現像剤を用いる所謂二成分現像方法によっ
て静電潜像を接触現像する画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法或いは静電記録法等に
より形成された静電潜像を現像する乾式現像法として
は、各種の装置が提案され、また実用化されている。大
きく分けると一成分方式と二成分方式とに分けられる。
一成分方式においてはほとんどが非接触方式であるが、
その代表的な方式として磁性トナーを用いたジャンピン
グ現像法がある。この現像法は、簡易な構成で高品位な
画質が得られるが、トナーに磁性体粒子が含まれるため
にカラー画像を得ることができない。

【０００３】また、非磁性トナーを用いた一成分現像法
があり、これによればカラー画像が得られるが、現像ス
リーブ上にトナーを塗布することが困難で、弾性ブレー
ドによって塗布しているのが現状であり、安定性や耐久
性に欠ける面がある。

【０００４】一方、二成分現像法は磁性キャリアにより
トナーを搬送するものであるが、非磁性トナーを用いる
ことができるのでカラー画像を得ることができ、画質も
高品位である。

【０００５】従来より、二成分系現像剤の磁気ブラシに
より現像を行なう現像装置としては、図２に示すような
現像装置がよく用いられている。

【０００６】この現像装置は、現像容器２を備え、現像
容器２内に現像剤搬送スクリュー４及び６が配設されて
いる。現像容器２内に収容された二成分系現像剤は、上
記のスクリュー４及び６により容器２内で往復循環され
る。また現像装置は矢印ａ方向に回転する像担持体とし
ての感光ドラム１００上の潜像を現像するために、矢印
ｂ方向へ回転して容器内の現像剤を感光ドラム１００上
と対向した現像部の方へ搬送する現像剤担持体１０を有
する。通常、現像剤担持体１０は円筒状の現像スリーブ
であり、その内側に磁界発生手段１１として磁化された
マグネットローラが現像スリーブの回転に対して非回転
に設けられている。

【０００７】容器２内の現像剤は、マグネットローラ１
１のＮ２極で現像スリーブ１０上に汲み上げられ、現像
スリーブ１０の回転に伴い現像スリーブ１０上をＳ２極
→Ｎ３極→Ｓ１極と搬送される。その搬送途上で現像剤
は、現像スリーブ１０に対してＳ２極対向部近傍に非接
触で配置された規制ブレード３０によって層厚を規制さ
れ、現像スリーブ上１０に現像剤の薄層が形成される。
マグネットローラ１１の現像部に位置されたＳ１極は現
像主極であり、Ｓ１極によって穂立ちした現像剤が感光
ドラム１００上に形成された潜像を現像し、現像剤はそ
の後Ｎ１極、Ｎ２極の反撥磁界により現像スリーブ１０
から除去され、現像剤が容器２内に落下、戻される。

【０００８】しかしながら、このような従来の現像装置
においては、規制ブレード３０によって規制され残った
現像剤が該ブレード３０の現像スリーブ１０の回転方向
上流側付近にＳ２極、Ｎ２極の磁力により保持され大量
に溜まり、さらに現像スリーブによって次々と現像剤が
搬送されてくるので、大きな圧力がかかる。そのため
に、規制ブレード３０の付近に溜まった現像剤には磁性
キャリアと樹脂トナーとの間に大きな力が加わって、樹
脂トナーに外添されたＴｉＯ₂等の微粉粒子が樹脂トナ
ーの中に埋め込まれるといった現象が発生する。さらに
樹脂トナーの形状自体も磁性キャリアとの衝突によって
角がとれて、丸みを帯びてくる。また、長時間使用する
と、磁性キャリアの表面に樹脂トナーが付着して取れな
くなる、いわゆるスペント現象が生じる。

【０００９】このような現象が生じると、樹脂トナーの
帯電量、いわゆるトリボが使用時間とともに変化し、画
像濃度が変化したり、磁性キャリアや感光ドラムに対す
る樹脂トナーの機械的付着力が増し、電界に対応した現
像や転写が行われにくくなり、現像トナーの部分的欠落
（ムラ）が発生してしまう。

【００１０】すなわち、使用とともに、初期の画像と比
べると、極めて印象の悪い画像になってしまっていた。
上記のような現像剤の劣化の対策として、Ｎ２極とＳ２
極の磁束密度の絶対値を下げて現像剤溜り部での磁気的
拘束力を低くすることにより、現像容器の規制ブレード
の上流側に溜まる二成分系現像剤の溜まり量を少なく
し、また次々と現像剤が搬送されてくるのを防ぐこと
で、現像剤にかかる圧力を軽減することが、特開平６−
３３２３２０号公報で提案されている。

【００１１】上記の現像装置では、現像剤に対する帯電
付与を現像剤溜り部でおこなう構成になっており、従っ
て、そのようにした場合、現像剤の溜り部での現像剤に
対する帯電付与能力が弱まり、現像剤を十分に帯電させ
ることができないという弊害が生じる。

【００１２】これらの現像方法に適用される二成分系現
像剤を構成するキャリアは、導電性キャリアと絶縁性キ
ャリアに大別され、導電性キャリアとしては通常酸化又
は未酸化の鉄粉が用いられるが、この鉄粉キャリアを成
分とする現像剤においては、トナーに対する摩擦帯電性
が不安定であり、また現像剤により形成される可視像に
カブリが発生する欠点がある。即ち現像剤の使用に伴な
い、鉄粉キャリア粒子の表面にトナー粒子が付着、蓄積
（スペント・トナー）するため、キャリア粒子の電気抵
抗が増大して、バイアス電流が低下し、しかも摩擦帯電
性が不安定となり、この結果形成される可視像の画像濃
度が低下しカブリが増大する。従って、鉄粉キャリアを
含有する現像剤を用いて電子複写装置により連続的に複
写を行なうと、少数回で現像剤が劣化するため、現像剤
を早期に交換することが必要となり、結局コストが高い
ものとなる。

【００１３】また絶縁性キャリアとしては一般に鉄、ニ
ッケル、フェライト等の強磁性体より成るキャリア芯材
の表面を絶縁性樹脂により均一に被覆したキャリアが代
表的なものである。このキャリアを用いた現像剤におい
ては、キャリア表面にトナー粒子が融着することが導電
性キャリアの場合に比べて著しく少なく、同時にトナー
とキャリアとの摩擦帯電性を制御することが容易であり
耐久性に優れ使用寿命が長い点で、特に高速の電子複写
機に好適であるという利点がある。

【００１４】絶縁性キャリアに対して要求される特性は
種々あるが、特に重要な特性として適当な帯電性、耐衝
撃性、耐摩耗性、コアと被覆材料との良好な密着性、電
荷分布の均一性等を挙げることができる。

【００１５】上記諸要求特性を考慮すると、従来使用さ
れてきた絶縁性キャリアは依然として改善すべき問題を
残しており、完全なものは今のところ知られていない。
例えば、アクリル系樹脂等をキャリアの被覆材として用
いる例は、特開昭４７−１３９５４号公報、特開昭６０
−２０８７６５号公報などで開示されている。また特に
分子量について述べられているものとしては、特開昭６
０−２０８７６７号公報などで開示されており、分子量
を一定管理することにより被覆されたキャリアの帯電性
が安定化することが知られている。ところが、被覆樹脂
をキャリア芯材に付着させるには、装置の条件や被覆を
行う環境、特に湿度の影響を受けやすく、たとえそれら
を厳しく管理しても樹脂を安定的に芯材に付着させ、十
分な帯電性と耐久性を持たせるためには、未だ満足がゆ
くものがないのが現状である。

【００１６】一方、トナー融着などのキャリアのスペン
ト化を防ぐために、表面エネルギーの小さい樹脂を被覆
層として用いることにより耐久性を向上させる提案がな
されており、例えば表面エネルギーの小さい樹脂として
シリコーン樹脂が挙げられる。シリコーン樹脂は、表面
張力が低いこと以外に撥水性が高いという利点を持つ反
面、接着性が悪いため被覆層に使用した場合剥離し易い
という問題点を持つ。

【００１７】この問題点を改善するために、例えば樹脂
変性シリコーン樹脂を用いる方法（特開昭５５−１２７
５６９号公報）、ビニルシランを含有せしめ他の樹脂と
反応させる方法（特開昭５６−３２１４９号公報）、ト
リアルコキシシランとエチルセルロースとの混合物を用
いる方法（ＵＳＰ３，８４０，４６４）、オルガノシリ
コーンターポリマーとポリフェニレン樹脂との混合物を
用いる方法（ＵＳＰ３，８４９，１２７）等が提案され
ているが、その被覆膜の形成のため３００℃以上の高温
が必要であったり、シリコーン樹脂と他の樹脂との相溶
性が悪く被覆膜が不均一になり期待される特性が得られ
ない等の問題があった。また、比較的低い硬化温度にて
被覆膜を作ることも提案されている（特開昭５５−１２
７５６９号公報）が、接着性が不充分であり且つ被覆膜
の強靭性が不充分であるため摩耗し易く、例えば高速複
写機のような現像部内での強い長時間の撹拌により、キ
ャリア粒子が現像部内壁や感光体表面に衝突したり、又
は粒子間同士が衝突すると、シリコーン樹脂被覆層が時
間とともに摩損・剥離して、摩擦帯電がトナーとシリコ
ーン樹脂間の帯電から、トナーとキャリア芯材の帯電へ
と変化するため、現像剤の帯電量が一定に保たれず、画
像品質の劣化をきたすものであった。

【００１８】一方、トナー粒子に外添剤を付与して、ト
ナーの摩擦帯電性を安定化することが提案されている。
例えば、疎水化処理したアルミナを使用することは、特
開昭６１−２７５８６２号公報や特開昭６１−２７５８
６３号公報等に提案されている。これらはアミノ変性シ
リコーンオイルにより被覆されたアルミナであり、処理
後のアルミナ粒子の凝集が避けられず、トナーに高流動
性を付与することは困難である。

【００１９】また、疎水化処理したアルミナを用いるこ
とは、特開昭６２−８１６４号公報，特開昭６２−１２
９８６０号公報，特開昭６２−１２９８６６号公報，特
開昭６２−２０９５３８号公報，特開平４−３４５１６
８号公報及び特開平４−３４５１６９号公報に提案され
ている。しかしながら、これらは、均一疎水化処理する
ためのアルミナ粒子の表面活性ならびに結晶構造等に関
しては一切言及しておらず、またこれらは主に帯電の安
定化のために使われているにすぎず、シリカ等と併用す
ることによってトナーに高い流動性を付与しており、ア
ルミナ自身による高流動性の付与という点において改善
すべき点がある。

【００２０】さらに、特開平２−２５１９７０号公報に
は、カップリング剤による表面処理が施された外部滑性
剤としてアルミナも記載されているが、通常のアルミナ
を処理しただけでは特に高温高湿下での帯電安定化に問
題が生じやすく、必ずしも帯電の安定化の点で満足のい
くものではなかった。

【００２１】また、疎水化処理したアルミナ微粉体を用
いて、流動性の確保と帯電の安定化、特に低温低湿下で
の過帯電防止を目的として特開平４−２８０２５４号公
報，特開平４−２８０２５５号公報及び特開平４−３４
５１６９号公報に、疎水化度４０％以上のアルミナ微粉
体が提案されている。確かに帯電の安定化には効果があ
るものの、やはりシリカ等の高ＢＥＴ比表面積の微粉体
と比較して、流動性付与の点でさらなる改善が求められ
るところであり、均一処理が施されており、なおかつ凝
集粒子が少なく高ＢＥＴ比表面積を維持した疎水化アル
ミナ微粉体が強く求められている。

【００２２】さらに特開平３−１９１３６３号公報に、
疎水性γ晶アルミナ研磨物質を含有するトナーの記載が
あるが、これは従来から示されているアルミナの研磨効
果を非晶質シリコンの感光体を用いた時に均一かつ効果
的に発揮されるべく検討されたものであり、流動性の付
与と帯電安定化の２つの機能を同時に満足するアルミナ
微粉体とは性質を異にするものである。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、現像
剤の劣化が少なく、画像劣化が長期にわたって防止で
き、現像を長時間くりかえし行っても安定して良好な画
像を得ることを可能とした画像形成方法を提供すること
である。

【００２４】本発明のさらなる目的は、カブリのない鮮
明な画像特性を有し、かつ、耐久安定性に優れた画像形
成方法を提供することである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は以下
の構成により達成される。

【００２６】すなわち、本発明は、現像剤容器内に収容
された磁性キャリア及び非磁性トナーを有する二成分系
現像剤を、磁界発生手段を内蔵した現像剤担持体上に担
持し、該現像剤担持体に近接して設置された現像剤規制
手段で二成分系現像剤の搬送量を規制しながら、該現像
剤担持体によって二成分系現像剤を像担持体と対向した
現像部へ搬送し、該現像部で該二成分系現像剤により該
像担持体に形成された潜像を現像する画像形成方法であ
り、該磁界発生手段において、該現像部よりも該現像剤
担持体の回転方向下流側であり、かつ現像剤容器内に、
第１の磁極と、該第１の磁極の該現像剤担持体回転方向
のさらに下流側に隣接し、該第１の磁極と同極性の第２
の磁極とを有し、該第１の磁極と該第２の磁極との間
に、現像剤担持体表面の垂直方向の磁界の強さＢｒが５
０ガウス以下である反発極間領域を有し、該現像剤規制
手段は、該現像剤担持体の第２の磁極の対向位置近傍に
配置されてあり、該磁性キャリアは、残留磁化が２ｅｍ
ｕ／ｇ乃至１０ｅｍｕ／ｇであり、５０％粒径が２０μ
ｍ乃至６０μｍであることを特徴とする画像形成方法に
関する。

【００２７】

【発明の実施の形態】キャリアの磁化量は、理研電子
（株）製の振動磁場型磁気特性自動記録装置にて１キロ
エルステッドの外部磁場中に円筒状にパッキングしたキ
ャリアの磁化の強さを求めたものである。

【００２８】まず、上記の現像器構成にすることで、現
像剤規制部材の上流側に形成される現像剤溜まりの量
は、第２の磁極と、この第２の磁極の対向位置近傍に配
置される現像剤規制手段とで限定される領域に溜まる量
に限られるので、従来より現像剤のたまり量は大幅に少
なくなる。なお、本発明において、「第２の磁極の対向
位置近傍」とは、第２の磁極の磁束密度の半値幅をｘ度
としたときに、第２の磁極の最大磁束密度対向位置か
ら、現像スリーブの回転方向下流側にｘ／２度の間の位
置を意味する。

【００２９】また該第２の磁極の回転方向上流側の第１
の磁極と第２の磁極との間の反発極間領域は、磁界が小
さく、現像剤が落下除去されているので、次々と現像剤
が搬送されてくることがなく、現像剤に大きな圧力がか
かることがない。すなわち、長期にわたって現像剤の劣
化のない現像装置が可能となる。

【００３０】しかし、その結果、現像剤溜り部における
磁気拘束力が低くなるので、現像剤同士間での圧縮力が
弱まり、現像剤に対しての帯電付与量が不足するという
弊害を生じる。

【００３１】このような帯電不十分に伴う問題を解決す
る方法として、詳細な検討を行った結果、キャリアの残
留磁化が現像剤の間で磁気圧縮力として作用し、現像剤
の帯電付与の補助の働きをすることを見出した。

【００３２】しかし、残留磁化が高いと、現像器内に加
え、スリーブ上での現像剤が凝集ぎみとなり、スリーブ
の現像剤搬送能力が低下し、現像領域へ搬送される現像
剤量が不足する。その結果、現像性の低下を引き起こ
し、出力画像の濃度低下が発生する。

【００３３】そこで、上記の現像装置の構成において、
現像剤溜り部の圧力を軽減した場合でも十分に帯電付与
が行われるためのキャリアの残留磁化の最適値に関して
詳細な検討を行なった結果、キャリアの残留磁化とし
て、残留磁化が２ｅｍｕ／ｇ乃至１０ｅｍｕ／ｇの範囲
にあることが必要であることが判明した。

【００３４】また、本発明における効果をより一層効果
的にするために、キャリアの５０％粒径が２０乃至６０
μｍ、好ましくは２５乃至４５μｍであることが良い。

【００３５】小粒径であることにより、トナーとキャリ
アの接触回数が増え、トナーの帯電の立ち上がりが速く
なり、補給量が増大しても、未帯電のトナーが現像され
ることが無くなる。更に、帯電の立ち上がりが速くなる
ことにより、カブリが防止できる。

【００３６】５０％粒径が２０μｍ未満の場合は、キャ
リア付着が発生しやすく実用上問題を有する。５０％粒
径が６０μｍを超える場合では、キャリアのトナー搬送
能力が低下し、磁気ブラシの均一性に欠け、トナーの非
画像部への飛び散りが増加し、画像の解像力やハイライ
ト再現性が低下し、また、細線再現性も劣る。

【００３７】更に、本発明をより一層効果的にするため
に、キャリアの保磁力Ｈｃ［Ｏｅ］と残留磁化σｒ［ｅ
ｍｕ／ｇ］の積が２＜Ｈｃ×σｒ＜２０であることが好ましい。

【００３８】キャリアの保磁力Ｈｃと残留磁化σｒの積
は、いわゆるエネルギー積であり、残留磁化の状態から
逆磁場を加えた場合の減磁曲線の指標ともいえる。

【００３９】エネルギー積が大きすぎると、スリーブ表
面における移動磁界による転動が十分でなく、摩擦帯電
作用が不十分となる。また、磁場の動きに対応するキャ
リア粒子の動きがわるく、移動磁界でのキャリア粒子に
よる磁気ブラシの穂だちの動きが悪くなる。その結果磁
気ブラシの摺擦作用が不十分となり、画像品質を低下さ
せるという問題を生じる。

【００４０】従って、エネルギー積は上記の範囲に収め
ることが好ましい。

【００４１】本発明に用いられるキャリアの芯材（磁性
粒子）としては、本発明の目的の磁気特性を得るという
点で、ＭｎＯを必須成分とする磁性フェライトであるこ
とが望ましい。

【００４２】また、本発明のキャリアは、耐久性を向上
させるために、キャリア粒子表面を任意の樹脂でコート
して用いることが好ましい。コート樹脂としては、公知
の適当な樹脂を用いることができる。例えば、スチレン
系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系
樹脂、エポキシ系樹脂等でコートして用いることができ
る。本発明においては、反応性シリコーン樹脂、更に好
ましくはアミノシランカップリング剤を含有する反応性
シリコーン樹脂を用いるのが好ましい。前述の樹脂を被
覆層に用いたとき、磁性キャリア芯材に含有する適度の
水分とシリコーン樹脂中の残存反応基とが適度に反応
し、良好な接着性及び帯電性を達成し、非常に高性能な
長寿命キャリアが得られる。このキャリア表面を樹脂で
被覆する方法としては特別な制約はない。

【００４３】以上の特性を特徴とするキャリアを上記現
像装置と組み合わせて用いることにより、現像剤の劣化
速度を抑制し、かつ、長期にわたってカブリやトナー飛
散を抑制できる画像形成方法を提供できる。

【００４４】一方、上記の如き磁性キャリアと混合して
用いられるトナーサイドからも、改良を加えることが望
ましい。

【００４５】すなわち、本発明の現像器構成では、現像
剤溜り部における磁気拘束力が低くなり、現像剤同士間
での圧縮力が弱まるため、この現像器に用いるトナーに
は更なる高流動性の付与が要求される上記の現像装置の
構成の持つポテンシャルを最大に引きだし、現像剤劣化
の防止、十分な帯電付与を達成するためには、トナーの
流動性が大きく関与しており、鋭意検討した結果、トナ
ーの凝集度が２〜２０％であるトナーが有効であること
を知見した。

【００４６】凝集度が２０％を超える場合は、トナーホ
ッパーから現像器へのトナー搬送性の低下、現像器内で
のトナーとキャリア混合不良、更にはトナーの帯電不良
等の問題が起こりやすい。

【００４７】また、本発明の効果をより一層向上させる
ために、トナーの外添剤は、疎水化処理アルミナ微粉体
であることが好ましい。

【００４８】トナーの凝集度を下げる目的で、ＢＥＴ比
表面積の大きいシリカ微粉体を添加するのが一般的であ
るが、シリカ微粉体を添加すると、トナーの環境特性が
低下しやすく、高湿下でのトナーの帯電量の低下、低湿
下でのトナーの帯電量の増加が生じやすい。さらにシリ
カ微粉体は、それ自身が大きな負帯電性を示すので、外
添剤として用いたとき、トナー粒子間の静電的凝集力が
高まり、目的とする流動性の高いトナーは得られにく
い。

【００４９】本発明に用いる疎水化処理アルミナ微粒子
は、帯電付与能力も高く、流動性向上と帯電安定化の両
立を図ることが可能となる。

【００５０】本発明に用いる疎水化処理アルミナ微粒子
は、ＢＥＴ比表面積が１３０ｍ²／ｇ以上であり、一次
平均粒子径が０．００２〜０．１μｍであることが好ま
しい。

【００５１】ＢＥＴが１３０ｍ²／ｇより小さいと、粒
子成長した、もしくはαアルミナまで結晶変化したアル
ミナが一部混在していることが考えられ、これでは目的
とする高流動性が得られにくい。また、処理前のいわゆ
る未処理の段階では非常に高いＢＥＴ値を示していたに
もかかわらず、処理の工程で大きくＢＥＴ値も低下させ
てしまい、結果的にＢＥＴが１３０ｍ²／ｇより小さく
なってしまったものは、粒子が溶液中で均一に分散され
ずに凝集体になったまま処理剤と反応してしまったケー
スや、もしくは処理剤自体が自己縮合し、一部オイル状
となって粒子または凝集体表面に付着してしまったケー
ス等がこれにあてはまり、目的とする均一表面処理微粉
体が得られにくい。

【００５２】さらに処理微粉体は、流動性付与の点から
平均粒径は、好ましくは０．００２〜０．１μｍ、より
好ましくは０．００５〜０．０５μｍが良い。

【００５３】平均粒径が０．１μｍより大きいと、流動
性が低下し、トナーの帯電が不均一となりやすく、結果
として、トナーの飛散やカブリ等が生じやすく、高画質
な画像を生成しにくくなる。また、平均粒径が０．００
２μｍより小さいと、トナー粒子表面に処理微粉体が埋
め込まれやすくなり、トナー劣化が早く生じやすく、耐
久性が低下しやすい。この傾向はシャープメルト性のカ
ラートナーに適用した場合、より顕著である。また、
０．００２μｍより小さいと、どうしても粒子の活性が
高く、粒子同士が凝集しやすくなり、目的とする高流動
性が得られにくい。

【００５４】本発明に好適な処理アルミナ微粉体の含有
量は、トナー粒子１００重量部に対して０．５〜５重量
部、好ましくは０．６〜３重量部、より好ましくは０．
７〜２．５重量部である。

【００５５】０．５重量部より少ないと、トナーの流動
性が低下しやすく、また逆に５重量部より多い時にはト
ナーから離脱しやすい。離脱した処理アルミナ微粉体
が、キャリア表面を汚染しやすくキャリア自身の帯電付
与能を低下させたりして好ましくなく、また遊離した有
機処理アルミナ微粉体は現像時に感光体表面上に飛びや
すく、クリーニング不良の原因にもなりやすい。さらに
カラートナーとして用いる場合、有機処理アルミナ微粉
体が多く含有されていると、ＯＨＰの投影像にかげりが
生じ、鮮明なものが得られなくなってしまう。

【００５６】アルミナ微粉体の疎水化処理剤としては、
表面改質の目的、たとえば帯電特性のコントロール、さ
らには高湿下での帯電の安定化および反応性に応じて適
宜選択すれば良い。例えばアルキルアルコキシシラン，
シロキサン，シラン，シリコーンオイル等のシラン系有
機化合物であり、反応処理温度にて、それ自体が熱分解
しないものが良い。特に好ましいものとしては、カップ
リング剤等の揮発性を有し、疎水性基及び反応性に富ん
だ結合基の双方を有しているアルキルアルコキシシラン
を用いるのが良い。

【００５７】その処理量は、アルミナ微粉体１００重量
部に対して１〜５０重量部、好ましくは３〜４５重量部
とし、疎水化度を３０〜９０％、好ましくは４０〜８０
％にすれば良い。

【００５８】疎水化度は３０％より小さいと、高湿下で
の長期放置による帯電量低下が大きく、ハード側での帯
電促進の機構が必要となり、装置が複雑化する。また、
疎水化度が９０％を超えると、アルミナ微粉体自身の帯
電コントロールが難しくなり、結果として低湿下でトナ
ーがチャージアップしやすい。

【００５９】本発明において、アルミナ微粉体の処理方
法は、溶液中でアルミナ微粉体を機械的に一次粒径とな
るように分散しながら、カップリング剤を加水分解させ
て処理する方法が効果的であるが、特に何ら限定するも
のではない。

【００６０】本発明に好適な処理微粉体の含有量は、ト
ナー粒子に対して０．５〜５重量％、好ましくは０．６
〜３重量％、より好ましくは０．７〜２．５重量％であ
る。

【００６１】０．５重量％より少ないと、いくら本発明
のごとき粒径の細かい処理微粉体であっても、トナー粒
子への流動付与性が低く、また逆に５重量％より多い時
にはトナーから離脱した処理微粉体が、キャリア表面を
汚染してキャリア自身の帯電付与能を低下させたりして
好ましくなく、また遊離した処理アルミナは現像時に感
光体表面上に飛びやすく、クリーニング不良の原因にも
なりやすい。さらにカラートナー用として用いる場合、
処理微粉体が多く目的とする均一表面処理微粉体が得ら
れにくい。

【００６２】上記現像装置に、以上の特性を有するキャ
リアとトナーの外添剤を組み合わせて用いることによ
り、現像剤溜り部における磁気拘束力が低くなることに
よる現像剤の帯電付与量不足するという弊害を解決する
だけでなく、それぞれの効果を相乗的に向上しあい、現
像剤の劣化防止と帯電安定性の両方の効果を両立させる
ことが可能となる。これは、他のキャリア、他の外添剤
の組み合わせでは達成し得なかったことである。

【００６３】このようにして、本発明は、それぞれの現
像剤の劣化速度を抑制し、かつ、長期にわたってカブリ
やトナー飛散を抑制できる画像形成方法を提供できる。

【００６４】本発明に用いられるトナーは、結着樹脂中
に着色剤や荷電制御剤等を分散させたものである。

【００６５】トナーに使用する結着樹脂としては、特に
限定されるものではないが、ポリスチレン、クロロポリ
スチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、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
ル酸共重合体、さらにはロジン変性マレイン酸樹脂、エ
ポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポ
リプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。
これらは単独または混合して用いられる。

【００６６】本発明に用いることのできる荷電制御剤と
しては、任意の適当なものを用いることができる。例え
ば正荷電性トナー用としては、ニグロシン系染料、４級
アンモニウム塩等があり、負荷電性トナー用としては、
含金属モノアゾ染料等が挙げられる。

【００６７】着色剤としては、従来より知られている染
料および／または顔料が使用可能である。この着色剤の
含有量は結着樹脂１００重量部に対し、２〜８重量部程
度でよい。

【００６８】トナーの製造方法は特に限定されるもので
はなく、例えば結着樹脂、荷電制御剤、着色剤をヘンシ
ェルミキサー等の混合機で十分混合し、次いで、二軸押
出機等で溶融混練し、冷却後、粉砕、分級し、外添剤を
添加後、ミキサー等で混合することにより得ることがで
きる。

【００６９】次に、本発明の画像形成方法に好適な現像
装置について説明する。

【００７０】本発明に用いられる現像剤に適用する現像
装置には、現像剤の撹拌混合部と、現像剤を現像領域へ
搬送する現像剤搬送部、トナー補給部から構成されるも
のを使用できる。現像剤の撹拌混合部の構成としては、
公知の現像装置に用いられている撹拌混合方式を用いる
ことができる。

【００７１】図１は、本発明を実施するのに好適な現像
装置の一例を示す。

【００７２】磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成
分系現像剤を収容した現像剤容器２が備えられている。
現像スリーブ１０には、５つの磁極、即ち、感光ドラム
１００に対向配置された現像主極Ｓ１、および現像スリ
ーブ１０の回転方向にＮ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｎ３の各磁極
を有する磁界発生手段であるマグネチックローラ１１が
非回転に設けられている。

【００７３】上記磁極のうち、Ｎ１，Ｎ２極は第一室２
ａ内に配置され、Ｎ２極は規制ブレード３０に概略対向
するように配置されている。ここでは、Ｎ１が第１の磁
極であり、Ｎ２が第２の磁極である。

【００７４】現像剤容器２の現像剤は、現像剤容器２に
設けられた現像剤搬送スクリュー４により撹拌されなが
ら奥側から手前側に搬送されるが、このとき一部の現像
剤がＮ２極によりくみ上げられる。ここで、Ｎ２極の最
大磁束密度は６００ガウス、磁束密度の半値幅は３０度
である。

【００７５】くみ上げられた現像剤は、規制ブレード３
０の磁性板３０ｂとＮ２極との間で約４５ｍｇ／ｃｍ²
の層厚に規制される。ここで、規制ブレード３０が配置
される位置は、Ｎ２極の最大磁束密度対向位置から下流
側に１０度の位置である。

【００７６】このように、Ｎ２極の磁束密度の半値幅を
ｘ度としたとき、規制ブレード３０は、Ｎ２極の最大磁
束密度対向位置から、現像スリーブ１０の回転方向下流
側にｘ／２度の間の位置、すなわちＮ２極の対向位置近
傍に配置される。

【００７７】その範囲より上流側に配置すると、現像剤
の溜りが少なすぎて規制された現像剤層に層厚ムラが生
じる。反対に上記範囲より下流側に配置しても、Ｎ２極
と規制ブレード３０間の磁界が弱いがためにやはり層厚
ムラが生じる。

【００７８】層厚が規制された現像剤は、Ｓ２→Ｎ３極
と搬送され、現像部を通過した現像剤は、Ｎ１極（磁束
密度は４００〜５００ガウス）へと搬送され、Ｎ１極と
Ｎ２極の間の反発極間領域の現像スリーブ１０上の垂直
方向の磁束密度Ｂｒが４５ガウス、かつ水平方向の磁束
密度Ｂθが４５ガウスの領域で、現像剤は現像スリーブ
１０から落下し、現像スリーブ下方に設けられたスクリ
ュー４に受け渡される。

【００７９】このように、２つの同極の磁極Ｎ１，Ｎ２
のうち、現像スリーブ１０の回転方向下流側に位置する
Ｎ２極の対向位置近傍で現像剤を規制することによっ
て、現像スリーブ１０上に塗布されずに余った現像剤の
うち、Ｎ２極で保持できない現像剤は速やかにスクリュ
ー４上へと落下するので、規制ブレード３０の現像スリ
ーブ１０の回転方向下流側の近傍に現像剤の大きな溜り
が発生することはない。

【００８０】また、Ｎ１，Ｎ２の反発極間で現像剤が落
下除去されているので、従来のように次々と現像剤が搬
送されてきて、おおきな圧力が現像剤にかかることがな
く、従って現像剤の劣化を大幅に抑えることが可能とな
る。

【００８１】

【実施例】（キャリアの製造例１）ＭｎＯを３０ｍｏｌ
％、ＭｇＯを２０ｍｏｌ％、Ｆｅ₂Ｏ₃を４４．５ｍｏｌ
％湿式ボールミルで５時間粉砕、混合し、乾燥させた
後、８５０℃で１時間保持し、仮焼成を行なった。これ
を湿式ボールミルで７時間粉砕し、３μｍ以下とした。
このスラリーに分散剤およびバインダーを適量添加し、
次いでスプレードライヤーにより造粒、乾操し、電気炉
にて１２００℃で４時間保持し、本焼成を行なった。そ
の後、解砕し、さらに分級してフェライト粒子の芯材を
得た。

【００８２】このフェライト粒子を芯材とし、シリコー
ン系樹脂の固形分に対し、アミノシランカップリング剤
を２０ｗｔ％混合し、トルエン溶剤に溶解させ、流動床
を用いてキャリア芯材に対し０．１ｗｔ％コーティング
し、さらに２５０℃で３時間焼付を行ない、上記樹脂に
よって被覆されたフェライトキャリア１を得た。

【００８３】（キャリアの製造例２及び３）製造例１と
同様の方法により焼成温度を１０００〜１５００℃の間
で変えることにより、残留磁化を制御し、Ｍｎ−Ｍｇ系
フェライト粒子の芯材２及び３を得た。これらのフェラ
イト粒子を芯材とし、シリコーン系樹脂の固形分に対
し、アミノシランカップリング剤を２０ｗｔ％混合し、
トルエン溶剤に溶解させ、流動床を用いてキャリア芯材
に対し０．１ｗｔ％コーティングし、さらに２５０℃で
３時間焼付を行ない、上記樹脂によって被覆されたフェ
ライトキャリア２及び３を得た。

【００８４】（キャリアの製造例４及び５）製造例１と
同様の方法により、分級過程で粒度を制御して、異なる
粒度のキャリア粒子４及び５を得た。これらのフェライ
ト粒子を芯材とし、シリコーン系樹脂の固形分に対し、
アミノシランカップリング剤を２０ｗｔ％混合し、トル
エン溶剤に溶解させ、流動床を用いてキャリア芯材に対
し、０．１ｗｔ％コーティングし、更に２５０℃で３時
間焼き付を行い、上記樹脂によって被覆されたフェライ
トキャリア４及び５を得た。

【００８５】（キャリアの製造例６）製造例１と同様の
方法により、ＣｕＯが２５ｍｏｌ％、ＺｎＯが２５ｍｏ
ｌ％、ＦｅＯが５０ｍｏｌ％の組成比率のＣｕ−Ｚｎ系
フェライトの芯材を得た。

【００８６】上記の方法で得られたフェライト粒子を芯
材とし、製造例１で使用したのと同一の樹脂を用い、同
様の方法でコーテイングし、フェライトキャリア６を得
た。

【００８７】（キャリアの製造例７）製造例１と同様の
方法により、Ｆｅ₂Ｏ₃が８５ｍｏｌ％、ＳｒＣＯ₃が１
５ｍｏｌ％の組成比率のＳｒ系フェライト粒子の芯材を
得た。

【００８８】上記の方法で得られたフェライト粒子を芯
材とし、製造例１で使用したのと同一の樹脂を用い、同
様の方法でコーテイングし、フェライトキャリア７を得
た。

【００８９】このようにして得られた樹脂被覆フェライ
トキャリア１〜７について、以下に示す方法により、キ
ャリアの磁気特性および粒度を測定し、結果を表１に示
す。

【００９０】（１）キャリアの磁気特性の測定：装置
は、ＢＨＵ−６０型磁化測定装置（理研測定製）を用い
る。測定試料は約１．０ｇ秤量し内径７ｍｍφ，高さ１
０ｍｍのセルにつめ、前記の装置にセットする。測定は
印加磁場を徐々に加え最大３，０００エルステッドまで
変化させる。次いで印加磁場を減少せしめ、最終的に記
録紙上に試料のヒステリシスカーブを得る。これより、
飽和磁化，残留磁化，保磁力を求める。

【００９１】（２）キャリアの粒度分布の測定：装置
は、マイクロトラック粒度分析計（日機装株式会社）の
ＳＲＡタイプを使用し０．７〜１２５μｍのレンジ設定
で行い、体積基準から５０％粒径を算出した。

【００９２】

【表１】

【００９３】（トナーの作製）・プロポキシ化ビスフェノールとフマル酸を縮合して得られたポリエステル樹脂１００重量部・フタロシアニン顔料４重量部・ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸のクロム錯体４重量部をヘンシェルミキサーにより十分予備混合を行い、二軸
押し出し式混練機により溶融混練し、冷却後ハンマーミ
ルを用いて、約１〜２ｍｍ程度に粗粉砕し、得られた微
粉砕物を分級して重量平均粒径が８．３μｍである負摩
擦帯電性のトナー粒子を得た。

【００９４】上記トナー粒子１００重量部と疎水化処理
アルミナ微粒子０．８重量部とをヘンシェルミキサーで
混合し、シアントナーを得た。なお、トナーの凝集度
（測定法は後述）は１６．０％であった。

【００９５】［実施例１］前述のシアントナーとのキャ
リア１をそれぞれトナー濃度６％で混合して、現像剤を
作製し、カラー複写機ＣＬＣ７００（キヤノン製）にお
いて、図１に示した現像器を用い、画像面積比率２５％
のオリジナル原稿を用いて常温低湿環境下（２３℃／５
％）にて５００００枚の画出しを行なった。

【００９６】これらの得られた結果を表２に示す。

【００９７】カブリの評価は、東京電色社製のＲＥＦＬ
ＥＣＴＯＭＥＴＥＲＭＯＤＥＬＴＣ−６ＤＳを使用し
て測定し、シアントナー画像ではａｍｂｅｒフィルター
を使用し、下記式より算出した。数値が小さい程、カブ
リが少ない。

【００９８】カブリ（反射率）（％）＝標準紙の反射率
（％）−サンプルの非画像部の反射率（％）

【００９９】表２からわかるように、５万枚耐久後も現
像剤劣化は全く無く、ハイライト再現性に優れたオリジ
ナルチャートを忠実に再現する良好な画像が得られた。
また、連続複写中もキャリア付着、カブリや濃度変動の
ない画像が得られ、トナー飛散もなく極めて安定したも
のであった。

【０１００】［実施例２及び３］キャリア２及び３を用
い、実施例１と同様の画出し試験を行なったところ、表
２に示すような良好な結果が得られた。

【０１０１】［実施例４］キャリア４を用い、実施例１
と同様の画出し試験を行なったところ、表２に示すよう
な良好な結果が得られた。キャリア付着も実用上問題の
ないレベルであった。

【０１０２】［実施例５］キャリア５を用い、実施例１
と同様の画出し試験を行なったところ、表２に示すよう
な良好な結果が得られた。画質も良好で、トナー飛散も
実用上問題のないレベルであった。

【０１０３】［比較例１］キャリア６を用い、実施例１
と同様の方法で画出し試験をおこなった。その結果を表
２に示す。

【０１０４】初期の画像のレベルは問題無いものの、耐
久に伴い、カブリ、トナー飛散が発生した。

【０１０５】さらに、比較例１について、図１の構成の
現像装置を空回転して現像剤の放置状態からの摩擦帯電
電荷量の立ち上がりを調べ、実施例１のキャリアを用い
た場合と比較した結果を図３に示す。縦軸が、現像スリ
ーブ上の現像剤の平均摩擦帯電電荷量Ｑ／Ｍ［μＣ／
ｇ］である。残留磁化をもたないキャリア（比較例１）
と比較して、残留磁化を有するキャリア（実施例１）の
帯電の立ち上がりは曲線ａのようになり、摩擦帯電電荷
量の立ち上がりは早くなる。従って、キャリアの残留磁
化が現像剤溜り部での帯電付与の補助の働きをしている
ことが示唆された。

【０１０６】［比較例２］キャリア７を用い、実施例１
と同様の方法で画出し試験をおこなった。その結果を表
２に示す。

【０１０７】初期画像は、ハーフトーン部にがさつきが
見られ、また、ベタ画像部に濃度ムラが見られた。

【０１０８】［比較例３］現像器は図２に示す構成のも
の（従来の現像装置）を用いた。

【０１０９】キャリアは実施例１と同様のキャリア１を
用い、実施例１と同様の方法で画出しを行なった。その
結果を表２に示す。

【０１１０】耐久にともない、若干、現像剤がチャージ
アップするのに起因し、実施例１に比べ、画像濃度安定
性、カブリ抑制、飛散防止が劣っていた。

【０１１１】

【表２】

【０１１２】これまでの実施例は、１種のトナーにキャ
リアを組合わせたものであるが、次に、トナーの外添剤
にも改良を加えた場合の効果をより明確にするために、
複数のトナーを調製しキャリアと組合わせた実施例を示
す。

【０１１３】（外添剤の製造例１）３リットルの２Ｍ重
炭酸アンモニウム溶液に、０．２Ｍアンモニウム明バン
溶液２リットルを、液温を３５℃に保ちながら１時間に
０．８リットルの速度で滴下し、激しく撹拌しながら反
応させ、ＮＨ₄ＡｌＣＯ₃（ＯＨ）₂のアルミニウムアン
モニウムカーボネートハイドロオキサイド微粉体を生成
し、次いで、濾過・乾燥した。得られたアルミニウムア
ンモニウムカーボネートハイドロオキサイド微粉体は、
ＢＥＴ比表面積２８０ｍ²／ｇを有していた。該微粉体
を約９００℃で約２時間加熱処理して、親水性アルミナ
微粉体を生成した。生成した親水性アルミナ微粉体は、
ＢＥＴ比表面積２５０ｍ²／ｇであった。

【０１１４】次に、トルエン中で上記アルミナ微粉体を
均一分散せしめた後、イソブチルトリメトキシシランを
アルミナ微粉体１００重量部に対して固形分で３０重量
部になる様に粒子が合一しないように滴下混合し、加水
分解反応せしめた。その後、濾過・乾燥した後、１８０
℃で２時間焼き付けし、その後充分に解砕処理して、表
面疎水化処理微粉体１を得た。この処理微粉体の一次粒
子径は０．００５μｍ、ＢＥＴは１９０ｍ²／ｇ、メタ
ノール疎水化度は６６％であった。

【０１１５】（外添剤の製造例２）製造例１で生成した
ＮＨ₄ＡｌＣＯ₃（ＯＨ）₂結晶を約５５０℃で約２時間
焼成し、アルミナ微粉体を生成した。

【０１１６】次に、トルエン中で上記アルミナ微粉体を
均一分散せしめた後、アルミナ微粉体１００重量部に対
してｎ−オクチルトリメトキシシランを固形分で２０重
量部になる様に滴下混合し、あとは製造例１と同様にし
て、表３に示す疎水化処理アルミナ微粉体２を生成し
た。

【０１１７】（外添剤の製造例３）γ−アルミナである
市販の酸化アルミニウム微粉体（日本アエロジル社製オ
キサイド−Ｃ，ＢＥＴ比表面積１００ｍ²／ｇ）を、イ
ソブチルトリメトキシシラン１５重量部を用いて製造例
１と同様にして疎水化処理をおこなって、表３に示す表
面疎水化処理微粉体３を得た。

【０１１８】（外添剤の製造例４）市販の親水性シリカ
微粉体（日本アエロジル社製ＡＥＲＯＳＩＲ２００，Ｂ
ＥＴ比表面積２００ｍ²／ｇ）を製造例１と同様にして
疎水化処理をおこなって、表３に示す疎水化処理シリカ
微粉体４を得た。

【０１１９】（外添剤の製造例５）チタンアルコキシド
を酸化して生成したアモルファス酸化チタン微粉体（Ｂ
ＥＴ比表面積１３５ｍ²／ｇ）を、イソブチルトリメト
キシシラン２０重量部を用いて製造例１と同様にして疎
水化処理をおこない、表３に示す表面疎水化処理微粉体
５を得た。

【０１２０】外添剤の各物性値の測定方法は次の通りで
ある。

【０１２１】（１）外添剤の平均粒径の測定方法：一次
粒子径は、外添剤を透過電子顕微鏡で観察し、視野中の
０．００１μｍ以上の１００個の粒子径を測定して平均
粒子径を求め、トナー上の分散粒子径は走査電子顕微鏡
で観察し視野中の１００個の外添剤をＸＭＡにより定性
し、その粒子径を測定して平均粒子径を求める。

【０１２２】（２）疎水化度測定：メタノール滴定試験
は、疎水化された表面を有する外添剤の疎水化度を確認
する実験的試験である。

【０１２３】処理された外添剤の疎水化度を評価するた
めに本明細書において規定される“メタノール滴定試
験”は次の如く行う。外添剤０．２ｇを容器中の水５０
ｍｌに添加する。メタノールをビューレットから外添剤
の全量が湿潤されるまで滴定する。この際、容器内の溶
液はマグネチックスターラーで常時撹拌する。その終点
は外添剤の全量が液体中に懸濁されることによって観察
され、疎水化度は、終点に達した際のメタノールおよび
水の液状混合物中のメタノールの百分率として表わされ
る。

【０１２４】（３）ＢＥＴ比表面積の測定方法：ＢＥＴ
比表面積は、湯浅アイオニクス（株）製、全自動ガス吸
着量測定装置：オートソーブ１を使用し、吸着ガスに窒
素を用い、ＢＥＴ多点法により求める。なお、サンプル
の前処理としては、温度５０℃で１０時間の脱気を行
う。

【０１２５】

【表３】

【０１２６】（トナーの作製）・プロポキシ化ビスフェノールとフマル酸を縮合して得られたポリエステル樹脂１００重量部・フタロシアニン顔料４重量部・ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸のクロム錯体４重量部をヘンシェルミキサーにより十分予備混合を行い、二軸
押し出し式機混練機により溶融混練し、冷却後ハンマー
ミルを用いて、約１〜２ｍｍ程度に粗粉砕し、得られた
微粉砕物を分級して重量平均粒径が８．０μｍである負
摩擦帯電性のシアンの粉体を得た。このようにして作製
したトナー粒子１００重量部に、表３の外添剤をそれぞ
れ０．８重量部ヘンシェルミキサーで混合し、シアント
ナー１〜５を得た。

【０１２７】次の測定方法によるトナーの凝集度を表４
に示す。

【０１２８】トナーの凝集度測定：試料（外添剤を有す
るトナー）の流動特性を測定する一手段として凝集度を
用いるものであり、この凝集度の値が大きいほど試料の
流動性は悪いと判断する。

【０１２９】測定装置としては、デジタル振動計（デジ
バイブロＭＯＤＥＬ１３３２）を有するパウダーテ
スター（細川ミクロン社製）を用いる。

【０１３０】測定法としては、振動台に２００メッシ
ュ，１００メッシュ，６０メッシュのフルイを目開の狭
い順に、すなわち６０メッシュフルイが最上位にくるよ
うに２００メッシュ，１００メッシュ，６０メッシュの
フルイ順に重ねてセットする。

【０１３１】このセットした６０メッシュフルイ上に正
確に秤量した試料５ｇを加え、振動台への入力電圧を２
１．７Ｖになるようにし、デジタル振動計の変位の値を
０．１３０にし、その際の振動台の振幅が６０〜９０μ
ｍの範囲に入るように調整し（レオスタット目盛約２．
５）、約１５秒間振動を加える。その後、各フルイ上に
残った試料の重量を測定して下式にもとずき凝集度を算
出する。

【０１３２】

【数１】

【０１３３】

【表４】

【０１３４】［実施例６］前述のシアントナー１との表
１に示すキャリア１をそれぞれトナー濃度８％で混合し
て、現像剤を作製し、カラー複写機ＣＬＣ７００（キヤ
ノン製）を用い、図１に示した現像器を用い、画像面積
比率２５％のオリジナル原稿を用いて常温低湿環境下
（２３℃／５％）にて５００００枚の画出しを行なっ
た。

【０１３５】これらの得られた結果を表６に示す。

【０１３６】表６からわかるように、５万枚耐久後も現
像剤劣化は全く無く、ハイライト再現性に優れたオリジ
ナルチャートを忠実に再現する良好な結果が得られた。
また、連続複写中もキャリア付着、カブリや濃度変動の
ない画像が得られ、トナー飛散もなく極めて安定したも
のであった。

【０１３７】［実施例７及び８］キャリア２及び３を用
い、トナーは実施例６で使用したもので現像剤を作製
し、実施例６と同様の画出し試験を行なったところ、表
６に示すような良好な結果が得られた。

【０１３８】［実施例９］キャリア４を用い、トナーは
実施例６で使用したもので現像剤を作製し、実施例６と
同様の画出し試験を行なったところ、表６に示すような
良好な結果が得られた。キャリア付着も実用上問題のな
いレベルであった。

【０１３９】［実施例１０］キャリア５を用い、トナー
は実施例６で使用したもので現像剤を作製し、実施例６
と同様の画出し試験を行なったところ、表６に示すよう
な良好な結果が得られた。画質も良好で、トナー飛散も
実用上問題のないレベルであった。

【０１４０】［実施例１１］表４に示すトナー２を用い
る以外は、実施例６と同様にキャリア１と二成分現像剤
を調製し、実施例６と同様の画出し試験を行なった。表
６に示すように、画質も良好で画像濃度も安定に推移
し、良好な結果が得られた。

【０１４１】［実施例１２］トナー３を用いる以外は、
実施例６と同様にキャリア１と二成分現像剤を調製し、
実施例６と同様の画出し試験を行なった結果を表６に示
す。初期画像は、ハーフトーンに若干がさつきがみられ
た。また、耐久に伴い、飛散が発生したが、実用上問題
のないレベルであった。

【０１４２】［実施例１３］トナー４を用いる以外は、
実施例６と同様にキャリア１と二成分現像剤を調製し、
実施例６と同様の画出し試験を行なった。その結果を表
６に示す。ハーフトーン部ではガサついた画像が得られ
た。また、耐久とともに帯電量は若干低下したが、実用
上問題ないレベルであった。

【０１４３】［実施例１４］トナー５を用いる以外は、
実施例６と同様にキャリア１と二成分現像剤を調製し、
実施例６と同様の画出し試験を行なった。その結果を表
６に示す。初期は良好な画像が得られたものの、耐久と
ともに帯電量は低下し、若干のガサツキが目立ち始めた
ものの、実用上は問題のないレベルであった。

【０１４４】［比較例４］キャリア６を用い、トナーは
実施例６で使用したもので現像剤を作製し、実施例６と
同様の画出し試験を行なった結果を表６に示す。初期の
画像のレベルは問題無いものの、耐久に伴い、カブリ、
トナー飛散が発生した。

【０１４５】［比較例５］キャリア７を用い、トナーは
実施例６で使用したもので現像剤を作製し、実施例６と
同様の画出し試験を行なった結果を表６に示す。初期画
像は、ハーフトーン部にがさつきが見られ、また、ベタ
画像部に濃度ムラが見られた。

【０１４６】［比較例６］現像器は図２に示す構成のも
の（従来の現像装置）を用いた。

【０１４７】キャリアは実施例１と同様のものを用い、
実施例１と同様の方法で画出しを行なった。その結果を
表６に示す。

【０１４８】耐久に伴い、若干、現像剤がチャージアッ
プするのに起因し、画像濃度の低下が見られた。更に、
チャージアップに伴う転写不良により画像レベルも低下
した。また、耐久とともにカブリが発生した。

【０１４９】

【表５】

【０１５０】

【表６】

【０１５１】

【発明の効果】以上述べたように、現像装置と現像剤の
キャリアとの改良によって、画像劣化が長期にわたって
防止でき、現像を長時間くりかえし行っても安定して良
好な画像を得ることを可能とし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】

【図１】本発明を実施するのに好適な現像装置の一例を
示す概略図である。

【図２】従来の現像装置の一例を示す概略図である。

【図３】実施例１と比較例１の現像剤を空回転して現像
剤の放置状態からの摩擦帯電電荷量の立ち上がりを調べ
た結果を対比して示したグラフである。

【符号の説明】

１現像装置２現像剤容器４，６現像剤搬送スクリュー５隔壁１０現像スリーブ１１マグネチックローラ３０規制ブレード１００感光ドラム

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 9/10 ３６２ (72)発明者飯田育東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者井田哲也東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AA08 BA06 BA07 CA12 CA26 CA28 CB04 CB07 EA02 EA10 FA02 2H031 AC01 AC14 AC19 AC20 AC30 BA04 BA08 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤容器内に収容された磁性キャリア
及び非磁性トナーを有する二成分系現像剤を、磁界発生
手段を内蔵した現像剤担持体上に担持し、該現像剤担持
体に近接して設置された現像剤規制手段で二成分系現像
剤の搬送量を規制しながら、該現像剤担持体によって二
成分系現像剤を像担持体と対向した現像部へ搬送し、該
現像部で該二成分系現像剤により該像担持体に形成され
た潜像を現像する画像形成方法であり、該磁界発生手段において、該現像部よりも該現像剤担持
体の回転方向下流側であり、かつ現像剤容器内に、第１
の磁極と、該第１の磁極の該現像剤担持体回転方向のさ
らに下流側に隣接し、該第１の磁極と同極性の第２の磁
極とを有し、該第１の磁極と該第２の磁極との間に、現
像剤担持体表面の垂直方向の磁界の強さＢｒが５０ガウ
ス以下である反発極間領域を有し、該現像剤規制手段は、該現像剤担持体の第２の磁極の対
向位置近傍に配置されてあり、該磁性キャリアは、残留磁化が２ｅｍｕ／ｇ乃至１０ｅ
ｍｕ／ｇであり、５０％粒径が２０μｍ乃至６０μｍで
あることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】該第２の磁極（Ｎ２極）の磁束密度の半
値幅をｘ度としたとき、該現像剤規制手段は、前記現像
剤担持体回転方向下流側に、ｘ／２度の間の位置に配置
されてい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、キャリアの保磁力Ｈ
ｃ［Ｏｅ］と残留磁化σｒ［ｅｍｕ／ｇ］の積が２０＜Ｈｃ×σｒ＜２００の範囲にあ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】該磁性キャリアが、Ｍｎを必須成分とす
る磁性フェライト成分で形成されることを特徴とする請
求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項５】該磁性キャリアが、磁性フェライト成分
で形成されたキャリア芯材に、アミノシランカップリン
グ剤を含有させた変性シリコーン系樹脂で被覆されたも
の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】該非磁性トナーは、凝集度が２〜２０％
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。
【請求項７】該非磁性トナーは、疎水化処理剤で処理
されている有機処理アルミナ微粉体を有することを特徴
とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成方
法。
【請求項８】該アルミナ微粉体のＢＥＴ比表面積が、
１３０ｍ²／ｇ以上であり、一次平均粒子径が０．００
２〜０．１μｍであることを特徴とする請求項７に記載
の画像形成方法。
【請求項９】該アルミナ微粉体が、メタノール疎水化
度３０〜９０％を有している請求項７又は８に記載の画
像形成方法。