JP2001075313A

JP2001075313A - 磁性微粒子分散型樹脂キャリア及び二成分系現像剤

Info

Publication number: JP2001075313A
Application number: JP25237599A
Authority: JP
Inventors: Kenji Okado; 岡戸　　謙次; Naotaka Ikeda; 池田　　直隆; Kenichi Nakayama; 憲一中山; Yuji Mikuriya; 裕司御厨; Kazuki Yoshizaki; 和已吉▲崎▼
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-09-07
Filing date: 1999-09-07
Publication date: 2001-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】長期にわたって、高画像濃度、高精細なカラ
ー画像を得ることができ、トナーとの混合性に優れ、ト
ナーへの帯電付与能に優れ、かつトナーのスペントが発
生しにくい、磁性微粒子分散型樹脂キャリアを提供する
ことにある。【解決手段】少なくとも磁性微粒子とバインダー樹脂
とを有する複合体粒子で形成されている磁性微粒子分散
型樹脂キャリアであって、該磁性微粒子が、内部にケイ
素成分を含有し、かつ表面にケイ素成分が露出している
磁性粒子を親油化処理したものであることを特徴とする
磁性微粒子分散型樹脂キャリアである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法等における静電荷像を現像するための磁性微粒子
分散型樹脂キャリア及び二成分系現像剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法として米国特許第２，２９
７，６９１号明細書、特公昭４２−２３９１０号公報お
よび特公昭４３−２４７４８号公報等に種々の方法が記
載されている。これらの方法は、静電荷像担持体の光導
電層に光像を照射することにより静電荷像を形成し、次
いで該静電荷像上にトナーを付着させて該静電荷像を現
像し、必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写し
た後、熱、圧力、加熱加圧あるいは溶剤蒸気等により定
着し複写物又はプリントを得るものである。

【０００３】該静電荷像を現像する工程は、摩擦帯電さ
れたトナーを静電荷像の静電相互作用を利用してトナー
像の形成を行うものである。一般に静電荷像をトナーを
用いて現像する方法のうち、トナーをキャリアと混合し
た二成分系現像剤が高画質を要求されるフルカラー複写
機又はプリンタには好適に用いられている。

【０００４】この現像方法においては、該キャリアは摩
擦帯電により適当量の正または負の帯電量をトナーに付
与し、また、該摩擦帯電の静電引力により、その表面に
トナーを担持する。

【０００５】トナーとキャリアを有する現像剤は、磁石
を内包する現像スリーブ上に現像剤層厚規制部材により
所定の層厚にコートされ、磁気力を利用することによっ
て、静電荷像担持体（感光体）と該現像スリーブとの間
に形成される現像領域に搬送される。

【０００６】感光体と現像スリーブとの間には、ある所
定の現像バイアス電圧が印加されており、上記トナー
は、該現像領域において、上記感光体上に現像される。

【０００７】上記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、印加電
界に対する耐圧性、耐衝撃性、耐摩耗性、耐スペント
性、現像性等が挙げられる。

【０００８】例えば、現像剤を長期使用した場合には、
キャリアの表面にスペントトナーと呼ばれる現像に寄与
せぬトナーが融着し、トナーフィルミングが起こり、そ
の結果、現像剤の劣化と、それに伴う現像画像の画質劣
化が生じる。

【０００９】一般に、キャリアの真比重が大きすぎる
と、現像剤を上記現像剤層厚規制部材で現像スリーブ上
に所定の層厚にする際に、或いは、現像器内での現像剤
の撹拌の際に現像剤にかかる負荷が大きくなる。現像剤
の長期使用において、（ａ）トナーフィルミング、
（ｂ）キャリア破壊、（ｃ）トナーの劣化が生じ易くな
る。その結果、現像剤の劣化と、それに伴う現像画像の
画質劣化が生じ易くなる。

【００１０】また、キャリアの粒径が大きくなると、上
記と同様に現像剤にかかる負荷が大きくなる為に、上記
（ａ）〜（ｃ）が生じ易くなり、その結果、現像剤の劣
化が生じ易くなる。また、（ｄ）現像画像の細線再現性
が低下しやすい。

【００１１】従って、上記（ａ）から（ｃ）が生じ易い
キャリアにおいては、定期的に現像剤を交換する手数を
要し、かつ、不経済である為に、現像剤にかかる負荷を
減少させるか、或いは、キャリアの耐衝撃性、耐スペン
ト性を改良することにより、上記（ａ）から（ｃ）を防
止し現像剤寿命を延ばすことが好ましい。

【００１２】キャリアの粒径を小さくすると、（ｅ）静
電荷像担持体にキャリアが付着しやすくなる。また、ト
ナー粒径が一定でキャリアのみの粒径を小さくすること
は、（ｆ）トナーの帯電量分布が広がり、特に低湿環境
下でのチャージアップによる非画像部へトナーが飛翔し
てしまう（以下、「カブリ」と記す）という現象が発生
しやすくなる。

【００１３】上記（ａ）〜（ｆ）の課題を解決するため
のキャリアとして、磁性微粒子分散型樹脂キャリアが挙
げられる。このキャリアは、粒子に形状的な歪みが少な
く、粒子強度が高い球状にすることが比較的容易であ
り、流動性に優れている。その粒子サイズも広範囲に制
御できることから、現像スリーブ又はスリーブ内の磁石
の回転数が大きい高速複写機や汎用コンピュータの高速
レーザービームプリンタ等に適している。

【００１４】磁性微粒子分散型樹脂キャリアは、特開昭
５４−６６１３４号公報、特開昭６１−９６５９号公報
に提案がなされている。しかしながら、上記磁性粒子キ
ャリアは、磁性体を多量に含有せしめない場合には、そ
の粒径に対して、飽和磁化が小さく、現像時に静電荷像
担持体上にキャリア付着が生じやすく、現像剤の補充、
或いは、付着キャリアの回収機構を画像形成装置内に具
備する必要がある場合がある。

【００１５】また、磁性微粒子分散型樹脂キャリアにお
いて、磁性体を多量に含有せしめた場合には、結着樹脂
に対して磁性体の量が増加するために耐衝撃性が弱くな
り、現像剤を上記現像剤層厚規制部材でスリーブ上に所
定の層厚にする際に、（ｇ）キャリアからの磁性体の欠
落が生じ易く、結果として、現像剤の劣化が生じ易くな
る。

【００１６】また、上記磁性微粒子分散型樹脂キャリア
において、マグネタイトを多量に含有せしめた場合に
は、比抵抗の低いマグネタイトの量が増加する為にキャ
リアの比抵抗が下がり、その結果、（ｈ）現像時に印加
するバイアス電圧のリークによる画像不良も生じ易くな
る。また、マグネタイトを多量に含有せしめると、キャ
リアの残留磁化が高くなり、現像剤の搬送不良やトナー
との混合不良等が生じやすくなる。

【００１７】一方、特開昭５８−２１７５０号公報に、
キャリアコアを樹脂で被覆する技術が提案されている。
樹脂により被覆されたキャリアは、耐スペント性、耐衝
撃性、印加電圧に対する耐圧性を改良することができ
る。また、被覆する樹脂の帯電特性によりトナーの帯電
特性を制御することが可能である為、被覆する樹脂を選
択することによりトナーに所望の帯電電荷を付与するこ
とができる。

【００１８】しかしながら、上記樹脂被覆キャリアにお
いても、被覆樹脂の量が多くキャリアの比抵抗が高い場
合には、低湿環境下でトナーのチャージアップ現象が生
じ易くなる。また、被覆樹脂の量が少ない場合には、キ
ャリアの比抵抗が低くなりすぎる為に、現像バイアス電
圧のリークによる画像不良が生じ易い。

【００１９】また、被覆樹脂によっては、該樹脂で被覆
されたキャリアの比抵抗が測定上適正比抵抗と考えられ
るものでも、現像バイアス電圧のリークによる画像不良
が生じ易い、或いは、低湿環境下でのチャージアップ現
象が生じ易いものもある。

【００２０】この様に、今日求められている厳しい品質
上の要求、例えば細線や小文字、写真あるいはカラー原
稿等さまざまな対象に対応できること、さらに高画質化
や高品位化、高速化及び高耐久性を満足する磁性微粒子
分散型樹脂キャリアが待望されている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の問題点を解消した磁性微粒子分散型樹脂キャリア及び
二成分系現像剤を提供することにある。

【００２２】本発明の目的は、キャリアの電気抵抗が高
いので、静電荷像担持体へのキャリア付着がなく、カブ
リの発生が防止または抑制され、高画質なトナー画像を
形成し得る磁性微粒子分散型樹脂キャリア及び二成分系
現像剤を提供することにある。

【００２３】本発明の目的は、温湿度に左右されること
なく、高画質濃度で高精細なカラー像を形成しうる磁性
微粒子分散型樹脂キャリア及び二成分系現像剤を提供す
ることにある。

【００２４】本発明の目的は、キャリアの残留磁化が低
く、かつ流動性が高いので、多数枚の画出しにおいても
画像劣化のない耐久性に優れている磁性微粒子分散型樹
脂キャリア及び二成分系現像剤を提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】具体的には、本発明は、
少なくとも磁性微粒子とバインダー樹脂とを有する複合
体粒子で形成されている磁性微粒子分散型樹脂キャリア
であって、該磁性微粒子が、内部にケイ素成分を含有
し、かつ表面にケイ素成分が露出している磁性粒子を親
油化処理したものであることを特徴とする磁性微粒子分
散型樹脂キャリアに関する。

【００２６】また、本発明は、トナー粒子と外添剤を有
するトナーと磁性微粒子分散型樹脂キャリアとを少なく
とも有する二成分系現像剤において、該トナーが重量平
均粒径３〜９μｍであり、ワックスを４０重量％以下含
有しているトナーであり、該キャリアが上記構成のキャ
リアであることを特徴とする二成分系現像剤に関する。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明者らは、前述の問題点を改
良すべく種々研究・検討した結果、ケイ素成分を内部及
び表面に特定量含有している磁性微粒子を含有した磁性
微粒子分散型樹脂キャリア及びその二成分系現像剤が諸
特性改良において有効であることを見出し、本発明に到
達したものである。

【００２８】本発明で用いる磁性微粒子分散型樹脂キャ
リア（以下キャリアと称す）は、磁性微粒子として特定
のマグネタイト粒子を分散させてなる複合体粒子からな
るものである。

【００２９】すなわち、本発明のマグネタイト粒子は、
内部にケイ素成分を含有し、かつ表面にケイ素成分、と
りわけ微細なケイ素成分が露出していることを特徴とす
る。

【００３０】このように、本発明のマグネタイト粒子
は、マグネタイト粒子の内部と表面の双方にケイ素成分
が存在することが必要である。マグネタイト粒子の内部
にケイ素成分が存在しても、表面にケイ素成分が露出し
ていない場合には、電気抵抗が低く、また流動性にも劣
る。また、マグネタイト粒子の表面にのみケイ素成分が
露出している場合には、残留磁化が劣るものとなる。な
お、ここでいうケイ素成分とは、ケイ素または酸化ケイ
素を主成分とする化合物である。

【００３１】マグネタイト粒子に対する前記表面に露出
したケイ素成分（以下、表面露出ケイ素成分と略する）
の存在量はケイ素に換算して０．１〜３．０重量％が好
ましい（以下、ケイ素成分の存在量は、すべてケイ素に
換算した量である）。表面露出ケイ素成分の存在量が
０．１重量％未満では電気抵抗、残留磁化および流動性
に対する改善効果が小さい傾向にある。また、表面露出
ケイ素成分の存在量が３．０重量％を超えると、良好な
特性は得られるものの、マグネタイト表面に担持しきれ
なくなり、ケイ素成分の偏在あるいは遊離等が生じやす
くなり好ましくない。

【００３２】ここでいう表面露出ケイ素成分の存在量
は、下記の分析方法によって得られた値である。

【００３３】すなわち、試料０．９００ｇを秤量し、１
ＮのＮａＯＨ溶液２５ミリリットルを加える。液を撹拌
しながら４５℃に加温し、粒子表面のケイ素を溶解す
る。

【００３４】未溶解物を濾過した後、溶出液を純水で１
２５ミリリットルに定量し、溶出液に含まれるケイ素を
プラズマ発光分析（ＩＣＰ）で定量する。

【００３５】表面露出ケイ素成分（重量％）＝｛［溶出
液に含まれるケイ素（ｇ／ｌ）×１２５÷１０００］／
０．９００（ｇ）｝×１００

【００３６】なお、総Ｓｉ量は、試料を塩−フッ酸溶液
に溶解し、プラズマ発光分析（ＩＣＰ）で定量する。

【００３７】次に、本発明の好ましい製造方法を説明す
る。先ず、主成分が第１鉄塩である溶液中にケイ素成分
を添加する。ここに用いられる第１鉄塩としては硫酸第
１鉄が好ましく、またケイ素成分としてはケイ酸化合物
から調製されたケイ素コロイドを含む溶液が好ましい。

【００３８】次に、第１鉄イオンに対して１．０〜１．
１当量のアルカリと混合して水酸化第１鉄を生成させ
る。

【００３９】この水酸化第１鉄に、酸素含有ガス、望ま
しくは空気を吹き込み、６０〜１００℃、好ましくは８
０〜９０℃で酸化反応を行ない、種晶を生成させる。こ
の酸化反応量の制御は反応中に未反応の水酸化第１鉄の
分析と通気、酸素含有ガス量を調整して行なう。この酸
化反応においては、ｐＨを７〜１０に維持することが肝
要である。

【００４０】この酸化反応の途中で、種晶生成量が全酸
化量の１〜３０％、好ましくは２〜１０％となったとき
に、当初のアルカリに対して０．９〜１．２当量、好ま
しくは１．０５〜１．１５当量となる不足の鉄を追加す
る。ここで用いられる鉄としては、硫酸第１鉄等の第１
鉄塩溶液が好ましい。

【００４１】さらに、上記と同様の条件でｐＨ６〜１
０、好ましくは６〜９に維持しながら酸化反応を継続
し、粒子を生成させ、さらに常法により洗浄、濾過、乾
燥、粉砕し、マグネタイト粒子を得る。

【００４２】本発明では、上述のように、酸化反応中の
ｐＨを６〜１０に調整することが好ましい。その理由
は、酸化反応時のｐＨを中性域より高くするとケイ素は
マグネタイト粒子の内部に取り込まれ、逆に低くした時
は内部に取り込まれにくく表面に析出することができる
からである。

【００４３】マグネタイト粒子形態は、立方体状、多面
体状、球状、針状、板状等のいずれの形態の粒子をも使
用することができるが、本発明者らが酸化反応途中の粒
子形状について観察した結果では、最初の反応で生成す
る種晶は不定形だが、後半の中性域・弱アルカリ域（ｐ
Ｈ６〜９）下では球状に変化していく、この球状のもの
が好ましく用いられる。平均粒子径は、複合体粒子の平
均粒子径よりも小さい粒子であればよく、０．０２〜
５．０μｍ、特に０．０２〜２．０μｍが好ましい。

【００４４】磁性微粒子と非磁性無機化合物粒子とを併
用する場合の混合割合は、磁性微粒子が少なくとも３０
重量％含有されている無機化合物粒子粉末であることが
好ましい。

【００４５】無機化合物粒子粉末は、その全部又は一部
が親油化処理剤で処理されている。

【００４６】親油化処理剤としては、エポキシ基、アミ
ノ基、メルカプト基、有機酸基、エステル基、ケトン
基、ハロゲン化アルキル基及びアルデヒド基からから選
ばれた１種又は２種以上の官能基を有する有機化合物や
それらの混合物が好ましく使用でき、いずれも本発明の
目的を達成することができる。これらのうち、官能基を
含むカップリング剤が好ましく、特にシラン系カップリ
ング剤が水媒体中で加水分解しながら処理できるので好
ましい。さらに、好ましい官能基としては、エポキシ
基、アミノ基及びメルカプト基が、キャリア中に無機化
合物粉末が均一に分散しやすいので好ましく、さらに
は、エポキシ基が、温湿度の影響を受けにくく、キャリ
アの帯電付与能が安定する点で好ましい。

【００４７】エポキシ基を有する有機化合物としては、
エピクロルヒドリン、グリシドール、スチレン−（メ
タ）アクリル酸グリシジル共重合体等がある。

【００４８】エポキシ基を有する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メトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）トリメト
キシシラン等がある。

【００４９】アミノ基を有する有機化合物としては、エ
チレンジアミン、ジエチレントリアミン、スチレン−
（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体等が
ある。

【００５０】アミノ基を有するシラン系カップリング剤
としては、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ある。

【００５１】アミノ基を有するチタン系カップリング剤
としては、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル）チタ
ネート等がある。

【００５２】メルカプト基を有する有機化合物として
は、メルカプトエタノール、メルカプトプロピオン酸等
がある。

【００５３】メルカプト基を有するシラン系カップリン
グ剤としては、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシ
ラン等がある。

【００５４】有機酸基を有する有機化合物としては、オ
レイン酸、ステアリン酸、スチレン−アクリル酸等があ
る。

【００５５】エステル基を有する有機化合物としては、
ステアリン酸エチル、スチレン−メタクリル酸メチル等
がある。

【００５６】ケトン基を有する有機化合物としては、シ
クロヘキサノン、アセトフェノン、メチルエチルケトン
樹脂等がある。

【００５７】ハロゲン化アルキル基を有する有機化合物
としては、クロロヘキサデカン、クロロデカン等があ
る。

【００５８】アルデヒド基を有する有機化合物として
は、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド等があ
る。

【００５９】本発明における親油化処理剤の量は、無機
化合物粒子粉末に対し０．１〜５．０重量％が好まし
い。

【００６０】０．１重量％未満の場合には、親油化処理
が不十分なために複合体粒子中に均一分散することが難
しくなり、無機化合物粒子の含有量の高い複合体粒子が
得ることができない。

【００６１】５．０重量％を超える場合には、樹脂の被
覆を複合体粒子表面に密着させることはできるが、生成
した複合体粒子同士の凝集が生じ、複合体粒子の粒子サ
イズの制御が困難になる。

【００６２】本発明における複合体粒子を構成するバイ
ンダー樹脂としては、熱硬化性樹脂が好ましい。

【００６３】熱硬化性樹脂としては、フェノール系樹
脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、メラミン樹脂、尿
素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、キシ
レン樹脂、アセトグアナミン樹脂、フラン樹脂、シリコ
ーン系樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂等があり、
これらの樹脂は単独でも２種以上を混合しても構わない
が、少なくともフェノール樹脂を含有していることが好
ましい。

【００６４】本発明における複合体粒子を構成するバイ
ンダー樹脂と無機化合物粒子粉末との割合は、バインダ
ー樹脂１〜２０重量％と無機化合物粒子粉末８０〜９９
重量％であることが好ましい。

【００６５】また複合体粒子の平均粒子径は、特に高画
質化、高品位化のためには平均粒子径が１０〜５０μｍ
の範囲がより好ましく、さらには平均粒子径１５〜４５
μｍが、写真原稿等の画像比率の高いトナー消費量の多
いオリジナル連続プリントした際も、補給トナーの混合
搬送性に優れる点で、より一層好ましい。

【００６６】本発明に係るキャリアは必要により、カッ
プリング剤あるいは樹脂を被覆してもよい。

【００６７】被覆する樹脂は、公知の樹脂であればいず
れでもよく、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、
ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、スチレン系樹脂、アク
リル系樹脂、フェノール樹脂等が拳げられる。モノマー
から重合して得られる重合体でもかまわない。耐久性や
耐汚染性を考慮すればシリコーン樹脂が好ましい。

【００６８】より好ましくは、コア粒子の結着樹脂をフ
ェノール樹脂、磁性微粒子の表面処理剤をエポキシ基含
有シランカップリング剤、シリコーンコート樹脂中に含
有またはコア剤の前処理剤としてアミノ基を含有するシ
ランカップリング剤とすることで、結着樹脂中に適度に
吸着している水分によって、アミノ基を含有するシラン
カップリング剤が加水分解して、フェノール樹脂の水酸
基と水素結合をしつつ、自己縮合し、あるいはシリコー
ン樹脂中の残存シラノール基と縮合し強固な被覆を形成
すると同時に、アミノ基と磁性体微粒子の表面処理剤の
エポキシ基とが反応し、シリコーン樹脂の密着性が向上
し、被覆樹脂の欠落等が抑制される。

【００６９】本発明のキャリアは、真比重が２．５乃至
４．５（好ましくは、３．０乃至４．３）であり、真比
重がこの範囲にあると、キャリアとトナーとの撹拌混合
においてトナーへの負荷が少なく、キャリア表面におけ
るトナーによる汚染が抑制され、静電荷像担持体への非
画像部へのキャリア付着が抑制されるので好ましい。

【００７０】本発明のキャリアは、１０００×（１０³
／４π）・Ａ／ｍ（１０００エルステッド）の磁界下で
測定した磁化の強さ（σ₁₀₀₀）が２０乃至８０Ａｍ²／
ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）（より好ましくは、２５乃至７０Ａ
ｍ²／ｋｇ）であり、残留磁化（σ_r）が９Ａｍ²／ｋｇ
（ｅｍｕ／ｇ）以下（より好ましくは、０．１乃至６．
５Ａｍ²／ｋｇ）であることが好ましく、キャリアの磁
気特性がこの範囲にあると、現像剤担持体（現像スリー
ブ）に内包されている磁界発生手段（例えば、固定磁
石）の磁界下において、キャリアの静電荷像担持体への
キャリア付着が防止され、二成分系現像剤の磁気ブラシ
中でのトナーへの圧縮力が緩和され外添剤及びトナー粒
子によるキャリア汚染が抑制されるので好ましい。キャ
リアの残留磁化（σ_r）が９Ａｍ²／ｋｇを超えると、補
給トナーとの混合性が低下するだけでなく、現像剤担持
体上の二成分系現像剤と現像器内の二成分系現像剤との
交換が円滑に行なわれず、特に装置を小型化した場合に
トナーのチャージアップやトナーの帯電量にバラツキが
生じやすくなる。

【００７１】本発明のキャリアは、比抵抗値が５×１０
¹¹乃至５×１０¹⁵Ω・ｃｍであり、キャリアの比抵抗値
がこの範囲にあると、キャリアは静電荷像担持体へキャ
リア付着しにくく、トナーのチャージアップも良好に抑
制し得る。

【００７２】キャリアの比抵抗値と残留磁化とを所定の
範囲に入るようにするために、キャリアコア中には本発
明のマグネタイトに加えて非磁性無機化合物を配合して
も良い。マグネタイトと非磁性無機化合物微粒子は、合
計量で７０〜９９重量％（キャリア基準）（より好まし
くは、８０〜９９重量％）含有されていることが、キャ
リアの真比重の調整と、キャリアの比抵抗値の調整と、
キャリアコアの機械的強度との関係で好ましい。

【００７３】さらに、非磁性無機化合物微粒子は、マグ
ネタイトよりも比抵抗値が大きく、非磁性無機化合物微
粒子の個数平均粒径はマグネタイトの個数平均粒径より
も大きい方が、キャリアの比抵抗値を高め、キャリアの
真比重を小さくする上で好ましい。

【００７４】キャリアは、適宜所定のシステムに都合の
良いようにその形状が選択される。しかしながら、キャ
リアの球形度は、１００乃至１３０（より好ましくは１
００〜１２０）が好ましい。キャリアは、球形度が１３
０を超えると、現像剤としての流動性が劣るようにな
り、トナーへの摩擦帯電付与能力の低下や現像極におい
て磁気ブラシの形状が不均一になるために高画質な画像
が得られにくくなる。

【００７５】キャリアの球形度の測定は、日立製作所
（株）社製フィールドエミッション走査電子顕微鏡Ｓ−
８００によりキャリアをランダムに３００個以上抽出
し、ニレコ社製の画像処理解析装置Ｌｕｚｅｘ３を用い
て、次式によって導かれる球形度を求めることで行う。

【００７６】

【数１】〔式中、ＭＸＬＮＧはキャリアの最大径を示し、ＡＲＥ
Ａはキャリアの投影面積を示す。〕ここで、ＳＦ−１は１００に近いほど球形に近いことを
意味している。

【００７７】次に、本発明に係るキャリアの製造方法に
ついて述べる。

【００７８】複合体粒子は、溶媒中に分散させた無機化
合物粒子粉末をバインダー樹脂を構成するモノマーに分
散させ、開始剤或いは触媒を添加して重合する、所謂、
重合法や、無機化合物粒子粉末を含有したバインダー樹
脂を粉砕する、所謂、混練粉砕法等によって製造するこ
とが出来る。磁性キャリアの粒径を容易に制御し、シャ
ープな粒度分布にするために重合法が好ましい。

【００７９】バインダー樹脂としてフェノール樹脂を用
いた複合体粒子の製造は、例えば、水性媒体中にフェノ
ール類とアルデヒド類と親油化処理を行なった無機化合
物粒子粉末を分散させ、塩基性触媒を添加して反応させ
る方法が挙げられる。フェノール類とともにロジン等の
天然樹脂や、桐油、亜麻仁油等の乾性油を混合して反応
させる、所謂、変性フェノール樹脂を形成させる方法も
挙げられる。

【００８０】バインダー樹脂が特にフェノール樹脂であ
る場合には、適度な吸着水を保持しており、カップリン
グ剤の加水分解を促進し、強固な被覆を形成するために
好ましい。

【００８１】バインダー樹脂としてエポキシ樹脂を用い
た複合体粒子の製造は、例えば、水性媒体中にビスフェ
ノール類とエピハロヒドリンと親油化処理を行なった無
機化合物粒子粉末を分散させ、アルカリ水性媒体中で反
応させる方法が挙げられる。

【００８２】バインダー樹脂として、メラミン樹脂を用
いた複合体粒子の製造は、例えば、水性媒体中にメラミ
ン類とアルデヒド類と、親油化処理を行なった無機化合
物粒子粉末を分散させ、弱酸性触媒の存在下で反応させ
る方法が挙げられる。

【００８３】その他の熱硬化性樹脂を用いた複合体粒子
の製造方法としては、例えば、親油化処理を行なった無
機化合物粒子粉末を種々の樹脂と混練した後、粉砕し、
さらには球形化処理を行なう方法等が挙げられる。

【００８４】親油化処理を行なった無機化合物粒子とバ
インダー樹脂とからなる複合体粒子は、樹脂をより硬化
させるために必要により熱処理を施すことも行なわれ
る。特に減圧下あるいは不活性雰囲気下で行うことが無
機化合物微粒子等の酸化防止のために好ましい。

【００８５】複合体粒子のカップリング剤による被覆処
理は、常法によりカップリング剤を水や溶剤に溶解した
ものに、複合体粒子を浸漬した後、濾過及び乾燥する方
法や、複合体粒子を撹拌しながらカップリング剤の水溶
液や溶媒液をスプレーし、乾燥する方法等が用いられ
る。特に複合体粒子の合一化を防止し、均一な被覆層を
形成するために、撹拌しながら処理する方法が好まし
い。

【００８６】樹脂の被覆は、周知の方法によって行なえ
ばよく、例えば、ヘンシェルミキサーや、ハイスピード
ミキサー等を用いて複合体粒子と樹脂とを乾式混合する
方法、樹脂を含む溶剤中へ複合体粒子を含浸する方法、
スプレードライヤーを用いて複合体粒子に樹脂を吹きつ
ける方法等のいずれであってもよい。

【００８７】次に、本発明の現像剤に用いられるトナー
について説明する。

【００８８】本発明に係るトナーは重量平均粒径が３．
０〜９．０μｍであり、４．５〜８．５μｍであること
が好ましい。

【００８９】トナーの重量平均粒径（Ｄ４）が９μｍを
超えると、静電荷像を現像するトナー粒子が大きくなる
ために、磁性コートキャリアの磁気力を下げても静電荷
像に忠実な現像が行われにくく、また、静電的な転写を
行うとトナーが飛び散りやすくなる。また、重量平均粒
径が３μｍ未満のトナーは粉体としてのハンドリング性
が低下する。

【００９０】トナーの粒度分布の測定には、例えばコー
ルターカウンターを使用する方法を挙げることができ
る。

【００９１】トナーに使用される結着樹脂としては、下
記の結着樹脂の使用が可能である。

【００９２】例えば、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及びその
置換体の単重合体；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−
ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチ
ルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共
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
デン共重合体の如きスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニ
ル；フェノール樹脂；天然変性フェノール樹脂；天然樹
脂変性マレイン酸樹脂；アクリル樹脂；メタクリル樹
脂；ポリ酢酸ビニール；シリコーン樹脂；ポリエステル
樹脂；ポリウレタン；ポリアミド樹脂；フラン樹脂；エ
ポキシ樹脂；キシレン樹脂；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；石油系樹脂が使用
できる。好ましい結着樹脂としては、スチレン系共重合
体もしくはポリエステル樹脂が挙げられる。

【００９３】また、架橋されたスチレン系樹脂も好まし
い結着樹脂である。

【００９４】スチレン系重合体またはスチレン系共重合
体は架橋されていても良く、さらに架橋されている樹脂
と架橋されていない樹脂との混合樹脂でも良い。

【００９５】結着樹脂の架橋剤としては、主として２個
以上の重合可能な二重結合を有する化合物を用いてもよ
い。例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンの
ような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、
１，３−ブタンジオールジメタクリレートのような二重
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
スルホンの如きジビニル化合物；および３個以上のビニ
ル基を有する化合物が挙げられる。これらは単独もしく
は混合物として用いられる。

【００９６】架橋剤の添加量としては、重合性単量体１
００重量部に対して０．００１〜１０重量部が好まし
い。

【００９７】トナーは荷電制御剤を含有しても良い。

【００９８】トナーを負荷電性に制御するものとして下
記物質がある。

【００９９】例えば、有機金属化合物、キレート化合物
が有効であり、さらにモノアゾ金属化合物、アセチルア
セトン金属化合物、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳
香族ダイカルボン酸系の金属化合物が好ましく用いられ
る。さらに、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モ
ノ及びポリカルボン酸及びそれらの金属塩、それらの無
水物、それらのエステル類、ビスフェノールの如きそれ
らのフェノール誘導体類；尿素誘導体；含金属サリチル
酸系化合物；含金属ナフトエ酸化合物；ホウ素化合物；
４級アンモニウム塩；カリックスアレーン；ケイ素化合
物；スチレン−アクリル酸共重合体；スチレン−メタク
リル酸共重合体；スチレン−アクリル−スルホン酸共重
合体；及びノンメタルカルボン酸系化合物が挙げられ
る。

【０１００】これらの荷電制御剤は、トナーの樹脂成分
１００重量部に対して、０．０１〜２０重量部、好まし
くは０．１〜１０重量部、より好ましくは０．２〜４重
量部使用するのが良い。

【０１０１】本発明に用いられるトナーの着色剤は、黒
色着色剤としてカーボンブラック，磁性体，以下に示す
イエロー／マゼンタ／シアン着色剤を用い黒色に調色さ
れたものが利用される。

【０１０２】イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合
物，イソインドリノン化合物，アンスラキノン化合物，
アゾ金属錯体，メチン化合物，アリルアミド化合物に代
表される化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントイエロー１２、１３、１４、１５、１７、６
２、７４、８３、９３、９４、９５、１０９、１１０、
１１１、１２８、１２９、１４７、１６８又は１８０が
好適に用いられる。さらにＣ．Ｉ．ソルベントイエロー
９３、１６２、１６３等の染料を併用しても良い。

【０１０３】マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合
物，ジケトピロロピロール化合物，アンスラキノン，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，ペリレン化合物が用いられる。具体的には、Ｃ．
Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、４
８：２、４８：３、４８：４、５７：１、８１：１、１
４４、１４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８
５、２０２、２０６、２２０、２２１又は２５４が好適
に用いられる。

【０１０４】シアン着色剤としては、銅フタロシアニン
化合物及びその誘導体，アンスラキノン化合物，塩基染
料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、Ｃ．Ｉ．
ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、
１５：３、１５：４、６０、６２、６６が特に好適に利
用できる。

【０１０５】これらの着色剤は、単独又は混合し更には
固溶体の状態で用いることができる。本発明の着色剤
は、色相角，彩度，明度，耐候性，ＯＨＰ透明性，トナ
ー中への分散性の点から選択される。該着色剤の添加量
は、樹脂１００重量部に対し１〜２０重量部添加して用
いられる。

【０１０６】また、ワックスは、トナーの結着樹脂１０
０重量部に対して１乃至４０の重量部、好ましくは２〜
３０重量部配合しても良い。

【０１０７】結着樹脂、着色剤およびワックスを有する
混合物を溶融混練後、冷却し粉砕後分級してトナー粒子
を得る粉砕トナー製造においては、ワックスの添加量
は、結着樹脂１００重量部に対し１〜１０重量部、より
好ましくは２〜７重量部使用するのが好ましい。

【０１０８】重合性単量体と着色剤及びワックスを有す
る混合物を重合せしめることにより、直接的にトナー粒
子を得る重合トナー製法においては、ワックスの添加量
は、重合性単量体又は、重合性単量体の重合によって合
成された樹脂１００重量部に対し２〜４０重量部、より
好ましくは５〜３０重量部、さらに好ましくは１０〜２
０重量部使用するのが好ましい。

【０１０９】粉砕トナー製法に比べ重合トナー製法にお
いては、用いるワックスがバインダー樹脂より極性が低
いため、水系媒体中での重合方法ではトナー粒子内部に
多量のワックスを内包化させ易いため粉砕トナー製法と
比較し、多量のワックスを用いることが可能となり、定
着時のオフセット防止効果には、特に有効となる。

【０１１０】ワックスの配合量が下限より少ないとオフ
セット防止効果が低下しやすく、上限を超える場合、耐
ブロッキング効果が低下し耐オフセット効果にも悪影響
を与えやすく、ドラム融着、スリーブ融着を起こしやす
く、特に重合トナー製法の場合には粒度分布の広いトナ
ーが生成する傾向にある。

【０１１１】次に本発明に用いられるトナーを製造する
ための方法について説明する。本発明に用いられるトナ
ーは、公知の粉砕トナー製法及び重合トナー製法を用い
て製造することが可能である。

【０１１２】本発明において、粉砕トナーの製造方法
は、結着樹脂、ワックス、着色剤としての顔料、染料又
は磁性体、必要に応じて荷電制御剤、その他の添加剤
を、ヘンシェルミキサー、ボールミルの如き混合機によ
り充分混合し；得られた混合物を加熱ロール、ニーダ
ー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練
し、樹脂成分を互いに相溶せしめた中に金属化合物、顔
料、染料、磁性体を分散又は溶解せしめ；得られた混練
物を冷却固化後粉砕及び分級を行ってトナーを得ること
ができる。

【０１１３】さらに必要に応じてトナーと所望の添加剤
をヘンシェルミキサーの如き混合機により充分混合し、
本発明に用いられるトナーを得ることができる。

【０１１４】重合トナーの製造法は、特公昭５６−１３
９４５号公報等に記載のディスク又は多流体ノズルを用
い溶融混合物を空気中に霧化し球状トナーを得る方法
や、特公昭３６−１０２３１号公報，特開昭５９−５３
８５６号公報，特開昭５９−６１８４２号公報に述べら
れている懸濁重合法を用いて直接トナーを生成する方法
や、単量体には可溶で得られる重合体が不溶な水系有機
溶剤を用い直接トナーを生成する分散重合法又は水溶性
極性重合開始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソ
ープフリー重合法に代表される乳化重合法や、予め一次
極性乳化重合粒子を作った後、反対電荷を有する極性粒
子を加え会合させるヘテロ凝集法等を用いトナーを製造
することが可能である。

【０１１５】この中でも、重合性モノマー、着色剤及び
ワックスを少なくとも含むモノマー組成物を直接重合し
てトナー粒子を生成する方法が好ましい。

【０１１６】また、一旦得られた重合粒子に更に単量体
を吸着せしめた後、重合開始剤を用い重合せしめる所謂
シード重合方法も本発明に好適に利用することができ
る。

【０１１７】次に、トナー粒子に外添される外添剤につ
いて説明する。

【０１１８】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
粒子の微粉末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末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。

【０１１９】これらの微粉末の表面積としては、ＢＥＴ
法による窒素吸着によった比表面積が３０ｍ²／ｇ以
上、特に５〜４００ｍ²／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。

【０１２０】トナーが負帯電性トナーであるので、少な
くとも１種類は疎水化処理されたシリカを用いること
が、帯電性の点から好ましい。つまり、シリカの方がア
ルミナや酸化チタン等の流動化剤より負帯電性が高いた
め、トナー母体との密着性が高く、遊離した外添剤が少
なくなる。そのため、静電荷像担持体上のフィルミング
や、帯電部材の汚染を抑制することができる。しかしな
がら、負帯電性が高まると、一部遊離した外添剤がキャ
リアへ移行してしまう傾向にある。その場合でも、本発
明のカップリング剤被覆キャリアはシロキサン部位が表
面に配向しやすく、その低表面エネルギー故に流動化剤
の付着を抑制可能である。

【０１２１】また、該シリカは高湿下での帯電性を維持
するために、疎水化処理されることが好ましい。その疎
水化処理の例を下記に示す。

【０１２２】疎水化処理剤の一つとして、シランカップ
リング剤が挙げられ、その量は、無機微粉体１００重量
部に対して、１〜４０重量部、好ましくは２〜３５重量
部を用いるのが良い。１乃至４０重量部であると耐湿性
が向上し凝集体が発生しにくい。

【０１２３】また、別の疎水化処理剤の一つとしてシリ
コーンオイルが挙げられる。

【０１２４】各種トナー特性付与を目的とした添加剤
は、トナー中に、あるいはトナーに添加した時の耐久性
の点から、トナー粒子の体積平均径の１／５以下の粒径
であることが好ましい。この添加剤の粒径とは、電子顕
微鏡におけるトナー粒子の表面観察により求めたその平
均粒径を意味する。これら特性付与を目的とした添加剤
としては、例えば、以下のようなものが用いられる。

【０１２５】流動性付与剤としては、例えば酸化ケイ
素、酸化アルミニウム、酸化チタンの如き金属酸化物；
カーボンブラック；及びフッ化カーボンが挙げられる。
これらはそれぞれ、疎水化処理を行ったものが、より好
ましい。

【０１２６】研磨剤としては、例えば、チタン酸ストロ
ンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化マグ
ネシウム及び酸化クロムなどの如き金属酸化物；窒化ケ
イ素の如き窒化物；炭化ケイ素などの炭化物；及び硫酸
カルシウム，硫酸バリウム及び炭酸カルシウムの如き金
属塩が挙げられる。

【０１２７】滑剤としては、例えばフッ化ビニリデン及
びポリテトラフルオロエチレンの如きフッ素系樹脂粉
末；及びステアリン酸亜鉛及びステアリン酸カルシウム
の如き脂肪酸金属塩が挙げられる。

【０１２８】荷電制御性粒子としては、例えば酸化錫、
酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素及び酸化アルミニウ
ムの如き金属酸化物；及びカーボンブラックが挙げられ
る。

【０１２９】これら添加剤は、トナー粒子１００重量部
に対し、好ましくは０．１〜１０重量部、より好ましく
は０．１〜５重量部が用いられる。これら添加剤は、単
独で用いても、また、複数併用しても良い。

【０１３０】本発明において、トナーとキャリアとを混
合して二成分系現像剤を調製する場合、その混合比率は
現像剤中のトナー濃度として、２重量％〜１５重量％、
好ましくは４重量％〜１３重量％にすると良好な結果が
得られる。トナー濃度が２重量％未満の場合には、画像
濃度が低くなりやすく、１５重量％を超える場合にはカ
ブリや機内飛散を生じやすく、現像剤の耐用寿命も低下
しやすい。

【０１３１】トナーの重量平均粒径ａとキャリアの個数
平均粒径ｂとの比ａ／ｂは、０．１〜０．３であること
が好ましい。０．１未満であるとトナーを良好に帯電付
与することができずらくなり、カブリや高湿環境下での
トナー飛散が起こりやすくなる。また０．３を超える
と、特に低湿下でのトナーの帯電量が高くなりすぎ、画
像濃度の低下やカブリを引き起こしやすくなる。

【０１３２】本発明のキャリアを使用する現像方法とし
ては、例えば図１に示すような現像手段を用い現像を行
うことができる。具体的には交番電界を印加しつつ、磁
気ブラシが潜像担持体、例えば、感光ドラム１に接触し
ている状態で現像を行うことが好ましい。現像剤担持体
（現像スリーブ）１１と感光ドラム１の距離（Ｓ−Ｄ間
距離）Ｂは１００〜１０００μｍであることがキャリア
付着防止及びドット再現性の向上において良好である。
１００μｍより狭いと現像剤の供給が不十分になりやす
く、画像濃度が低くなり、１０００μｍを超えると磁極
Ｓ₁からの磁力線が広がり磁気ブラシの密度が低くな
り、ドット再現性に劣ったり、キャリアを拘束する力が
弱まりキャリア付着が生じやすくなる。

【０１３３】交番電界のピーク間の電圧は３００〜３０
００Ｖが好ましく、周波数は５００〜１００００Ｈｚ、
好ましくは１０００〜７０００Ｈｚであり、それぞれプ
ロセスにより適宜選択して用いることができる。この場
合、波形としては三角波、矩形波、正弦波、あるいはＤ
ｕｔｙ比を変えた波形、断続的な交番重畳電界等種々選
択して用いることができる。印加電圧が３００Ｖより低
いと十分な画像濃度が得られにくく、また非画像部のカ
ブリトナーを良好に回収することができない場合があ
る。また、５０００Ｖを超える場合には磁気ブラシを介
して、潜像を乱してしまい、画質低下を招く場合があ
る。

【０１３４】良好に帯電したトナーを有する二成分系現
像剤を使用することで、カブリ取り電圧（Ｖｂａｃｋ）
を低くすることができ、感光体の一次帯電を低めること
ができるために感光体寿命を長寿命化できる。Ｖｂａｃ
ｋは、現像システムにもよるが２００Ｖ以下、より好ま
しくは１５０Ｖ以下が良い。

【０１３５】コントラスト電位としては、十分画像濃度
が出るように１００Ｖ〜４００Ｖが好ましく用いられ
る。

【０１３６】周波数が５００Ｈｚより低いと、プロセス
スピードにも関係するが、静電荷像担持体に接触したト
ナーが現像スリーブに戻される際に、十分な振動が与え
られずカブリが生じやすくなる。１００００Ｈｚを超え
ると、電界に対してトナーが追随できず画質低下を招き
やすい。

【０１３７】本発明の画像形成方法は、特にハーフトー
ンを重視するようなフルカラー画像の出力において、マ
ゼンタ用、シアン用及びイエロー用の３個以上の現像器
が使用され、本発明の現像剤および現像方法を用い、特
にデジタル潜像を形成した現像システムと組み合わせる
ことで、磁気ブラシの影響がなく、潜像を乱さないため
にドット潜像に対して忠実に現像することが可能とな
る。転写工程においても微粉カットした粒度分布のシャ
ープなトナーを用いることで高転写率が達成でき、した
がって、ハーフトーン部、ベタ部共に高画質を達成でき
る。

【０１３８】さらに初期の高画質化と併せて、本発明の
二成分系現像剤を用いることで現像器内での現像剤にか
かるシェアが小さく、多数枚の複写においても画質低下
のない本発明の効果が十分に発揮できる。

【０１３９】より引き締まった画像を得るためには、好
ましくは、マゼンタ用、シアン用、イエロー用、ブラッ
ク用の現像器を有し、ブラックの現像が最後に行われる
ことで引き締まった画像を呈することができる。

【０１４０】添付図面を参照しながら本発明の画像形成
方法について説明する。

【０１４１】図１において、マグネットローラ２１の有
する磁力によって、搬送スリーブ２２の表面に磁性粒子
２３よりなる磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを静
電荷像担持体（感光ドラム）１の表面に接触させ、感光
ドラム１を帯電する。搬送スリーブ２２には、図示され
ないバイアス印加手段により帯電バイアスが印加されて
いる。帯電された感光ドラム１に、図示されない露光装
置によりレーザー光２４を照射することにより、デジタ
ルな静電荷像を形成する。感光ドラム１上に形成された
静電荷像は、マグネットローラ１２を内包しており、図
示されないバイアス印加装置によって現像バイアスを印
加されている現像スリーブ１１に担持された現像剤１９
中のトナー１９ａによって、現像される。

【０１４２】現像装置４は、隔壁１７により現像剤室Ｒ
₁、撹拌室Ｒ₂に区画され、それぞれ現像剤搬送スクリュ
ー１３、１４が設置されている。撹拌室Ｒ₂の上方に
は、補給用トナー１８を収容したトナー貯蔵室Ｒ₃が設
置され、貯蔵室Ｒ₃の下部には補給口２０が設けられて
いる。

【０１４３】現像剤搬送スクリュー１３は回転すること
によって、現像剤室Ｒ₁内の現像剤を撹拌しながら現像
スリーブ１１の長手方向に沿って一方向に搬送する。隔
壁１７には図の手前側と奥側に図示しない開口が設けら
れており、スクリュー１３によって現像剤室Ｒ₁の一方
に搬送された現像剤は、その一方側の隔壁１７の開口を
通って撹拌室Ｒ₂に送り込まれ、現像剤搬送スクリュー
１４に受け渡される。スクリュー１４の回転方向はスク
リュー１３と逆で、撹拌室Ｒ₂内の現像剤、現像剤室Ｒ₁
から受け渡された現像剤及びトナー貯蔵室Ｒ₃から補給
されたトナーを撹拌、混合しながら、スクリュー１３と
は逆方向に撹拌室Ｒ₂内を搬送し、隔壁１７の他方の開
口を通って現像剤室Ｒ₁に送り込む。

【０１４４】感光ドラム１上に形成された静電荷像を現
像するには、現像剤室Ｒ₁内の現像剤１９がマグネット
ローラ１２の磁力により汲み上げられ、現像スリーブ１
１の表面に担持される。現像スリーブ１１上に担持され
た現像剤は、現像スリーブ１１の回転にともない規制ブ
レード１５に搬送され、そこで適正な層厚の現像剤薄層
に規制された後、現像スリーブ１１と感光ドラム１とが
対向した現像領域に至る。マグネットローラ１２の現像
領域に対応した部位には、磁極（現像極）Ｎ₁が位置さ
れており、現像極Ｎ₁が現像領域に現像磁界を形成し、
この現像磁界により現像剤が穂立ちして、現像領域に現
像剤の磁気ブラシが生成される。そして磁気ブラシが感
光ドラム１に接触し、反転現像法により、磁気ブラシに
付着しているトナーおよび現像スリーブ１１の表面に付
着しているトナーが、感光ドラム１上の静電荷像の領域
に転移して付着し、静電荷像が現像されトナー像が形成
される。

【０１４５】現像領域を通過した現像剤は、現像スリー
ブ１１の回転にともない現像装置４内に戻され、磁極Ｓ
₁、Ｓ₂間の反撥磁界により現像スリーブ１１から剥ぎ取
られ、現像剤室Ｒ₁および撹拌室Ｒ₂内に落下して回収さ
れる。

【０１４６】上記の現像により現像装置４内の現像剤１
９のＴ／Ｃ比（トナーとキャリアの混合比、すなわち現
像剤中のトナー濃度）が減ったら、トナー貯蔵室Ｒ₃か
らトナー１８を現像で消費された量に見あった量で撹拌
室Ｒ₂に補給し、現像剤１９のＴ／Ｃが所定量に保たれ
る。その容器４内の現像剤１９のＴ／Ｃ比の検知には、
コイルのインダクタンスを利用して現像剤の透磁率の変
化を測定するトナー濃度検知センサーを使用する。該ト
ナー濃度検知センサーは、図示されないコイルを内部に
有している。

【０１４７】現像スリーブ１１の下方に配置され、現像
スリーブ１１上の現像剤１９の層厚を規制する規制ブレ
ード１５は、アルミニウム又はＳＵＳ３１６の如き非磁
性材料で作製される非磁性ブレード１５である。その端
部と現像スリーブ１１面との距離は３００〜１０００μ
ｍ、好ましくは４００〜９００μｍである。この距離が
３００μｍより小さいと、磁性キャリアがこの間に詰ま
り現像剤層にムラを生じやすいと共に、良好な現像を行
うのに必要な現像剤を塗布しにくく、濃度の薄いムラの
多い現像画像が形成されやすい。現像剤中に混在してい
る不用粒子による不均一塗布（いわゆるブレードづま
り）を防止するためにはこの距離は４００μｍ以上が好
ましい。１０００μｍより大きいと現像スリーブ１１上
へ塗布される現像剤量が増加し所定の現像剤層厚の規制
が行いにくく、感光ドラム１への磁性キャリア粒子の付
着が多くなると共に現像剤の循環、規制ブレード１５に
よる現像規制が弱まりトナーのトリボが低下しカブリや
すくなる。

【０１４８】この磁性キャリア粒子層は、現像スリーブ
１１が矢印方向に回転駆動されても磁気力，重力に基づ
く拘束力と現像スリーブ１１の移動方向への搬送力との
釣合いによってスリーブ表面から離れるに従って動きが
遅くなる。重力の影響により落下するものもある。

【０１４９】従って磁極ＮとＮの配設位置と磁性キャリ
ア粒子の流動性及び磁気特性を適宜選択することによ
り、磁性キャリア粒子層はスリーブに近いほど磁極Ｎ₁
方向に搬送し移動層を形成する。この磁性キャリア粒子
の移動により、現像スリーブ１１の回転に伴って現像領
域へ現像剤は搬送され現像に供される。

【０１５０】また、現像されたトナー画像は、搬送され
てくる転写材（記録材）２５上へ、バイアス印加手段２
６により転写バイアス印加されている転写手段である転
写ブレード２７により転写され、転写材上に転写された
トナー画像は、図示されていない定着装置により転写材
に定着される。転写工程において、転写材に転写されず
に感光ドラム１上に残った転写残トナーは、帯電工程に
おいて、帯電を調整され、現像時に回収される。

【０１５１】図３は、本発明の画像形成方法をクリーナ
レス方式を採用したフルカラー画像形成装置に適用した
概略図を示す。

【０１５２】フルカラー画像形成装置本体には、第１画
像形成ユニットＰａ、第２画像形成ユニットＰｂ、第３
画像形成ユニットＰｃ及び第４画像形成ユニットＰｄが
併設され、各々異なった色の画像が潜像形成、現像、転
写のプロセスを経て転写材上に形成される。

【０１５３】画像形成装置に併設される各画像形成ユニ
ットの構成について第１の画像形成ユニットＰａを例に
挙げて説明する。

【０１５４】第１の画像形成ユニットＰａは、静電荷像
担持体としての直径３０ｍｍの電子写真感光体ドラム６
１ａを具備し、この感光体ドラム６１ａは矢印ａ方向へ
回転移動される。６２ａは帯電手段としての一次帯電器
であり、直径１６ｍｍのスリーブの表面に形成された磁
気ブラシが感光ドラム６１ａの表面に接触するように配
置されている。６７ａは、一次帯電器６２ａにより表面
が均一に帯電されている感光体ドラム６１ａに静電荷像
を形成するためのレーザー光であり、図示されていない
露光装置により照射される。６３ａは、感光体ドラム６
１ａ上に担持されている静電荷像を現像してカラートナ
ー画像を形成するための現像手段としての現像装置であ
りカラートナーを保持している。６４ａは感光体ドラム
６１ａの表面に形成されたカラートナー画像をベルト状
の転写材担持体６８によって搬送されて来る転写材（記
録材）の表面に転写するための転写手段としての転写ブ
レードであり、この転写ブレード６４ａは、転写材担持
体６８の裏面に当接して転写バイアスを印加し得るもの
である。

【０１５５】第１の画像形成ユニットＰａは、一次帯電
器６２ａによって感光体ドラム６１ａを均一に一次帯電
した後、露光装置６７ａにより感光体に静電荷像を形成
し、現像装置６３ａで静電荷像をカラートナーを用いて
現像し、この現像されたトナー画像を第１の転写部（感
光体と転写材の当接位置）で転写材を担持搬送するベル
ト状の転写材担持体６８の裏面側に当接する転写ブレー
ド６４ａから転写バイアスを印加することによって転写
材の表面に転写する。

【０１５６】現像によりトナーが消費され、Ｔ／Ｃ比が
低下すると、その低下をコイルのインダクタンスを利用
して現像剤の透磁率の変化を測定するトナー濃度検知セ
ンサー８５で検知し、消費されたトナー量に応じて補給
用トナー６５を補給する。なお、トナー濃度検知センサ
ー８５は図示されないコイルを内部に有している。

【０１５７】本画像形成装置は、第１の画像形成ユニッ
トＰａと同様の構成で、現像装置に保有されるカラート
ナーの色の異なる第２の画像形成ユニットＰｂ、第３の
画像形成ユニットＰｃ、第４の画像形成ユニットＰｄの
４つの画像形成ユニットを併設するものである。例え
ば、第１の画像形成ユニットＰａにイエロートナー、第
２の画像形成ユニットＰｂにマゼンタトナー、第３の画
像形成ユニットＰｃにシアントナー、及び第４の画像形
成ユニットＰｄにブラックトナーをそれぞれ用い、各画
像形成ユニットの転写部で各カラートナーの転写材上へ
の転写が順次行なわれる。この工程で、レジストレーシ
ョンを合わせつつ、同一転写材上に一回の転写材の移動
で各カラートナーは重ね合わせられ、終了すると分離帯
電器６９によって転写材担持体６８上から転写材が分離
され、搬送ベルトの如き搬送手段によって定着器７０に
送られ、ただ一回の定着によって最終のフルカラー画像
が得られる。

【０１５８】定着器７０は、一対の直径４０ｍｍの定着
ローラ７１と直径３０ｍｍの加圧ローラ７２を有し、定
着ローラ７１は、内部に加熱手段７５及び７６を有して
いる。

【０１５９】転写材上に転写された未定着のカラートナ
ー画像は、この定着器７０の定着ローラ７１と加圧ロー
ラ７２との圧接部を通過することにより、熱及び圧力の
作用により転写材上に定着される。

【０１６０】図３において、転写材担持体６８は、無端
のベルト状部材であり、このベルト状部材は、８０の駆
動ローラによって矢印ｅ方向に移動するものである。７
９は、転写ベルトクリーニング装置であり、８１はベル
ト従動ローラであり、８２は、ベルト除電器である。８
３は転写材ホルダー内の転写材を転写材担持体６８に搬
送するための一対のレジストローラである。

【０１６１】転写手段としては、転写材担持体の裏面側
に当接する転写ブレードに代えてローラ状の転写ローラ
の如き転写材担持体の裏面側に当接して転写バイアスを
直接印加可能な接触転写手段を用いることが可能であ
る。

【０１６２】さらに、上記の接触転写手段に代えて一般
的に用いられている転写材担持体の裏面側に非接触で配
置されているコロナ帯電器から転写バイアスを印加して
転写を行う非接触の転写手段を用いることも可能であ
る。

【０１６３】しかしながら、転写バイアス印加時のオゾ
ンの発生量を制御できる点で接触転写手段を用いること
が、より好ましい。

【０１６４】本発明の画像形成方法においては、潜像担
持体に形成された静電荷像を現像したトナー像を中間転
写体を介して記録材に転写することも可能である。

【０１６５】以下に、本発明に使用される測定方法の具
体例を示す。

【０１６６】（１）トナー粒径の測定方法電解質溶液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分間分散処理して、前述し
たコールターカウンターマルチサイザーにより１７μｍ
または１００μｍ等の適宜トナーサイズに合わせたアパ
チャーを用いて体積を基準として０．３〜４０μｍの粒
度分布等を測定するものとする。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。

【０１６７】（２）磁性微粒子（非磁性微粒子）の粒径
の測定方法透過電子顕微鏡写真（倍率３万倍）より写真上の５０個
の粒子径を計測し、その平均をもって粒径とする。

【０１６８】（３）キャリアの粒径の測定方法レーザー回折式粒度分布計（堀場製作所製）により計測
した体積平均粒径で示した。

【０１６９】（４）キャリアおよび磁性粒子の磁気特性
の測定方法磁化値（σ₁₀₀₀）及び残留磁化値（σ_r）は、振動試料
型磁力計ＶＳＭ−３Ｓ−１５（東英工業社製）を用いて
測定した。

【０１７０】（５）真比重の測定方法マルチボリウム密度計（マイクロメリティクス社製）で
測定した。

【０１７１】（６）体積固有抵抗の測定方法ハイレジスタンスメーター４３２９Ａ（横河ヒューレッ
トパッカード社製）で測定した。

【０１７２】より具体的には、磁性微粒子又はキャリア
の比抵抗測定は図４に示す測定装置を用いて行う。セル
Ｅに、磁性微粒子又はキャリアを充填し、サンプル１２
７として充填された磁性微粒子又はキャリアに接するよ
うに電極１２１及び１２２を配し、該電極間に電圧を印
加し、そのとき流れる電流を測定することにより比抵抗
を求める。上記測定方法においては、磁性微粒子又はキ
ャリアが粉末であるために充填率に変化が生じ、それに
伴い比抵抗が変化する場合があり、注意を要する。比抵
抗の測定条件は、充填された磁性微粒子又はキャリアと
電極との接触面積Ｓ＝約２．３ｃｍ²、厚みｄ＝約２ｍ
ｍ、上部電極２２の荷重１８０ｇ、印加電圧１００Ｖと
する。

【０１７３】（７）摩擦帯電量の測定方法トナー１．６ｇと磁性キャリア１８．４ｇを５０ｃｃの
ポリエチレン製の容器に入れ、各環境下に開放状態で一
日放置する。高温高湿環境下では、試料が結露しないよ
うに、放置後に密封し２時間さらに放置した後に装置す
る。ターブラミキサーで６０秒混合し、この混合粉体
（現像剤）を底部に６２５メッシュの導電性スクリーン
を装着した金属製の容器に入れ、吸引機で吸引し、吸引
前後の重量差と容器に接続されたコンデンサーに蓄積さ
れた電位から摩擦帯電量を求める。この際、吸引圧を２
５０ｍｍＨｇとする。この方法によって、摩擦帯電量を
下記式を用いて算出する。

【０１７４】Ｑ（ｍＣ／ｋｇ）＝（Ｃ×Ｖ）×（Ｗ₁−Ｗ₂）^-1 （式中、Ｗ₁は吸引前の重量であり、Ｗ₂は吸引後の重量
であり、Ｃはコンデンサーの容量、及びＶはコンデンサ
ーに蓄積された電位である。）

【０１７５】また、耐久時の現像剤のトナーの摩擦帯電
量は、現像スリーブ上の現像剤を１ｇサンプリングし、
混合撹拌することなく上記測定装置を使用して測定を行
った。

【０１７６】

【実施例】以下、本発明を製造例および実施例により具
体的に説明するが、これは本発明をなんら限定するもの
ではない。実施例に記載されている部数は、重量部を示
す。

【０１７７】（疎水性酸化鉄の製造例１）Ｆｅ²⁺ ２．
４ｍｏｌ／リットルを含む硫酸第一鉄水溶液５７リット
ルに、ＳｉＯ₂換算で２８％含有のケイ酸ソーダ１００
５ｇをｐＨ調整後添加した。

【０１７８】４．３ＮのＮａＯＨ水溶液６５リットル
と、上記調製された水溶液を混合し、温度８０℃に保持
しながら４０リットル／ｍｉｎの空気を流入させ、３０
分間で結晶を生成させた。

【０１７９】次いで、上記結晶粒子を含む水酸化鉄スラ
リーに結晶生成時と同組成の硫酸第一鉄水溶液６．５リ
ットルを加え、ＮａＯＨ水溶液を添加しながらｐＨ８〜
１０に維持しつつ、６時間で反応を終了させ、洗浄、ろ
過、乾燥、粉砕して、マグネタイト粒子Ｉを得た。上記
マグネタイト粒子Ｉを０．５部のγ−グリシジルトリメ
トキシシランで処理して、表１に示す物性の疎水性酸化
鉄Ｉを得た。

【０１８０】（疎水性酸化鉄の製造例２）製造例１にお
いて、ケイ酸ソーダを添加しない以外は同様にして、マ
グネタイト粒子ＩＩ及びさらに親油化処理して表１に示
す物性の疎水性酸化鉄ＩＩを得た。

【０１８１】（疎水性酸化鉄の製造例３）製造例１にお
いて、ｐＨを１０〜１２にする以外は同様にしてマグネ
タイト粒子ＩＩＩおよびさらに親油化処理して表１に示
す物性の疎水性酸化鉄ＩＩＩを得た。

【０１８２】（疎水性酸化鉄の製造例４）製造例２で得
られたマグネタイト粒子ＩＩ５００ｇを１００ｇ／リ
ットルのスラリーとして温度を５０℃に維持しＳｉＯ₂
換算で２８％のケイ酸ソーダ２．２ｇを添加し３０分間
撹拌後、１ＮのＨ₂ＳＯ₄を徐々に加え、１時間でｐＨ７
に調整し、表面にケイ素成分を被覆した後同様にして、
マグネタイト粒子ＩＶおよびさらに親油化処理して表１
に示す物性の疎水性酸化鉄ＩＶを得た。

【０１８３】（疎水性酸化鉄の製造例５）製造例１にお
いてケイ酸ソーダ量を２倍量とし、ｐＨを６〜８とする
以外は同様にして、マグネタイト粒子Ｖおよびさらに親
油化処理して表１に示す物性の疎水性酸化鉄Ｖを得た。

【０１８４】

【表１】

【０１８５】（磁性キャリアの製造例１）・フェノール（ヒドロキシベンゼン）５０部・３７重量％のホルマリン水溶液８０部・水５０部・疎水性酸化鉄Ｉ６００部・２５重量％のアンモニア水１５部

【０１８６】上記材料を四ツ口フラスコに入れ、撹拌混
合しながら６０分間で８５℃まで昇温保持し、１２０分
間反応、硬化させた。その後３０℃まで冷却し５００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）１５
０〜１８０℃で２４時間乾燥して、フェノール樹脂を結
着樹脂とする磁性キャリアコア（Ａ）を得た。磁性キャ
リアコア（Ａ）には、３０℃／８０％，２４ｈｒ放置後
０．４重量％の吸着水が存在していた。

【０１８７】得られた磁性キャリアコア（Ａ）の表面に
γ−アミノプロピルトリメトキシシランの５重量％トル
エン溶液を塗布した。

【０１８８】磁性キャリアコア（Ａ）の表面は、０．２
重量％のγ−アミノプロピルトリメトキシシランで処理
されていた。塗布中は、磁性キャリアコア（Ａ）に剪断
応力を連続して印加しながら、塗布しつつトルエンを揮
発させた。磁性キャリアコア（Ａ）の表面に

【０１８９】

【化１】が存在しているのが確認された。

【０１９０】上記処理機内のシランカップリング剤で処
理された磁性キャリアコア（Ａ）を７０℃で撹拌しなが
ら、シリコーン樹脂ＫＲ−２２１（信越化学工業
（株）製）にシリコーン樹脂固型分に対して３％のγ−
アミノプロピルトリメトキシシランを添加し、シリコー
ン樹脂固型分として２０％になるようトルエンで希釈し
た後、減圧下で添加して、樹脂被覆を行った。

【０１９１】以後、２時間撹拌した後、窒素ガスによる
雰囲気下で１４０℃，２時間熱処理を行い、凝集をほぐ
した後、２００メッシュ以上の粗粒を除去し、表２に示
す物性の磁性キャリアＩを得た。

【０１９２】（磁性キャリアの製造例２）製造例１にお
いて、疎水性酸化鉄Ｉのかわりに、マグネタイト粒子Ｉ
を使用した以外は同様にして、表２に示す物性の磁性キ
ャリアＩＩを得た。

【０１９３】（磁性キャリアの製造例３〜６）製造例１
において、疎水性酸化鉄Ｉのかわりに、疎水性酸化鉄Ｉ
Ｉ〜Ｖを使用した以外は同様にして、表２に示す物性の
磁性キャリアＩＩＩ〜ＶＩを得た。

【０１９４】（磁性キャリアの製造例７）製造例１にお
いて、疎水性酸化鉄Ｉを５４０部、平均粒径０．３５μ
ｍの疎水性ヘマタイト６０部を使用する以外は同様にし
て、表２に示す物性の磁性キャリアＶＩＩを得た。

【０１９５】（磁性キャリアの製造例８）製造例１にお
いて、磁性キャリア表面にγ−アミノプロピルトリメト
キシシランを使用しない以外は同様にして、表２に示す
物性の磁性キャリアＶＩＩＩを得た。

【０１９６】（磁性キャリアの製造例９）製造例１にお
いて、シリコーン樹脂をコートしない以外は同様にし
て、表２に示す物性の磁性キャリアＩＸを得た。

【０１９７】

【表２】

【０１９８】トナーの製造例１イオン交換水７１０部に、０．１Ｍ−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液
４５０部を投入し、６０℃に加温した後、ＴＫ式ホモミ
キサー（特殊機化工業製）を用いて、１３００ｒｐｍに
て撹拌した。これに１．０Ｍ−ＣａＣｌ₂水溶液６８部
を徐々に添加し、Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂を含むｐＨ６の水系
媒体を得た。・スチレン１６０部・ｎ−ブチルアクリレート３４部・銅フタロシアニン顔料１２部・ジターシャリーブチルサリチル酸金属化合物２部・飽和ポリエステル１０部（酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ピーク分子量８５００）・モノエステルワックス２０部（Ｍｗ：５００、Ｍｎ：４００、Ｍｗ／Ｍｎ：１．２
５、融点：６９℃、粘度：６．５ｍＰａ・ｓ、ビッカー
ス硬度：１．１、ＳＰ値：８．６）

【０１９９】上記材料を６０℃に加温し、ＴＫ式ホモミ
キサー（特殊機化工業製）を用いて、１２０００ｒｐｍ
にて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤２，
２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１
０ｇを溶解し、重合性単量体組成物を調製した。前記水
系媒体中に重合性単量体組成物を投入し、６０℃，Ｎ₂
雰囲気下において、クレアミキサー（エムテクニック社
製）にて１００００ｒｐｍで１０分間撹拌し、重合性単
量体組成物を造粒した。その後、水系媒体をパドル撹拌
翼で撹拌しつつ、８０℃で昇温し、ｐＨを６に維持しな
がら１０時間の重合反応を行った。

【０２００】重合反応終了後、冷却し、ｐＨ２となるよ
うに塩酸を加えリン酸カルシウムを溶解させた後、ろ
過、水洗、乾燥をして、重合粒子（トナー粒子）を得
た。

【０２０１】得られた重合粒子は、結着樹脂１００部当
りモノエステルワックスを８．４部含有し、透過電子顕
微鏡（ＴＥＭ）を用いた重合粒子の断層面測定法によ
り、ワックスを外殻樹脂層で内包化したコア−シェル構
造が確認された。

【０２０２】さらに得られた重合粒子の結着樹脂は、Ｓ
Ｐ値が１９であり、Ｔｇが６０℃であった。

【０２０３】得られた重合粒子（トナー粒子）１００部
に対して、下記外添剤３種の外添剤を外添し、外添後に
３３０メッシュの篩で粗粒を除去し、負帯電性のシアン
トナーＮｏ．１を得た。シアントナーＮｏ．１の重量平
均粒径は７．３μｍ、ＳＦ−１は１０８であった。

【０２０４】（１）第１の疎水性シリカ微粉体０．３
部：ＢＥＴ比表面積１７０ｍ²／ｇ個数平均粒径１２ｎｍシリカ微粉体１００部に対して気相中でヘキサメチルジ
シラザン２０部で疎水化処理したもの。

【０２０５】（２）第２の疎水性シリカ微粉体０．７
部：ＢＥＴ比表面積７０ｍ²／ｇ個数平均粒径３０ｎｍシリカ微粉体１００部に対して気相中でヘキサメチルジ
シラザン１０部で疎水化処理したもの。

【０２０６】（３）疎水性酸化チタン微粉体０．４部：ＢＥＴ比表面積１００ｍ²／ｇ個数平均粒径４５ｎｍ酸化チタン微粉体１００部に対して水媒体中でイソブチ
ルトリメトキシシラン１０部で疎水化処理したもの。

【０２０７】トナーの製造例２銅フタロシアニン顔料のかわりにキナクリドン顔料を使
用することを除いてトナーの製造例１と同様にしてマゼ
ンタ色の重合粒子（トナー粒子）を得た。得られた重合
粒子に実施例１と同様にして外添剤３種を外添して負帯
電性のマゼンタトナーＮｏ．２を調製した。マゼンタト
ナーは、重量平均粒径７．３μｍ、ＳＦ−１は１０８で
あった。

【０２０８】トナーの製造例３銅フタロシアニン顔料のかわりにＣ．Ｉ．ピグメントイ
エロー１８０を使用することを除いてトナーの製造例１
と同様にしてイエロー色の重合粒子（トナー粒子）を得
た。得られた重合粒子に実施例１と同様にして外添剤３
種を外添して負帯電性のイエロートナーＮｏ．３を調製
した。イエロートナーは、重量平均粒径７．２μｍ、Ｓ
Ｆ−１は１０９であった。

【０２０９】トナーの製造例４銅フタロシアニン顔料のかわりにカーボンブラックを使
用することを除いてトナーの製造例１と同様にしてブラ
ック色の重合粒子（トナー粒子）を得た。得られた重合
粒子に実施例１と同様にして外添剤３種を外添して負帯
電性のブラックトナーＮｏ．４を調製した。ブラックト
ナーは、重量平均粒径７．４μｍ、ＳＦ−１は１０８で
あった。

【０２１０】［実施例１］磁性キャリアＩ９２部とシ
アントナーＮｏ．１８部を、トナー濃度８％になるよ
うにＶ型混合機で混合し、二成分系現像剤１とした。

【０２１１】この二成分系現像剤１１００ｇを用い
て、画像形成装置として、市販のデジタル複写機ＧＰ５
５（キヤノン製）を図１の現像装置及び帯電装置が入れ
られるよう改造し、図２の現像バイアスを使用したもの
を用い、定着装置を加熱ローラー、加圧ローラーともに
表層をＰＦＡで１．２μｍ被覆したローラーに変更しオ
イル塗布機構を除去した構成に改造し、帯電部材として
フェライト粒子を使用し、画像面積２５％のオリジナル
原稿を使用し、２３℃／６０％（Ｎ／Ｎ）、２３℃／５
％（Ｎ／Ｌ）、３２．５℃／９０％（Ｈ／Ｈ）の各環境
でそれぞれ１万枚の通紙試験を行い、以下の評価方法に
基づいて評価した。表３に示す通り良好な結果が得られ
た。

【０２１２】（１）画像濃度：画像濃度は、ＳＰＩフィ
ルターを装着したマクベス社製マクベスデンシトメータ
ＲＤ９１８タイプ（ＭａｃｂｅｔｈＤｅｎｓｉｔｏｍ
ｅｔｅｒＲＤ９１８ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄｂｙ
ＭａｃｂｅｔｈＣｏ．）を使用して、普通紙上に２
０ψのベタパッチ（オリジナル原稿濃度１．５）を５ケ
所形成し、平均の画像濃度として測定した。

【０２１３】（２）キャリア付着：ベタ白画像を画出し
し、現像部とクリーナ部との間の感光ドラム上の部分を
透明な粘着テープを密着させてサンプリングし、５ｃｍ
×５ｃｍ中の感光ドラム上に付着していた磁性キャリア
粒子の個数をカウントし、１ｃｍ²当りの付着キャリア
粒子の個数を算出する。 ◎：５個未満／ｃｍ² ○：５〜１０個未満／ｃｍ² △：１０〜２０個未満／ｃｍ² ×：２０個以上／ｃｍ²

【０２１４】（３）カブリ画出し前の普通紙の平均反射率Ｄｒ（％）をリフレクト
メータ（東京電色株式会社製の「ＲＥＦＬＥＣＴＯＭＥ
ＴＥＲＭＯＤＥＬＴＣ−６ＤＳ」）によって測定し
た。一方、普通紙上にベタ白画像を画出しし、次いでベ
タ白画像の反射率Ｄｓ（％）を測定した。カブリ（％）
は下記式Ｆｏｇ（％）＝Ｄｒ（％）−Ｄｓ（％）から算出する。 ◎：０．４％未満 ○：０．４〜０．８％未満 △：０．８〜１．２％未満 ×：１．２％以上

【０２１５】（４）ベタ均一性（１）で使用した５ケ所のパッチ濃度の最大と最小の差
を求めた。

【０２１６】［比較例１］実施例１において、磁性キャ
リアＩＩを使用する以外は同様にして行ったところ、表
３に示すように初期からキャリア付着が発生し、画像評
価が困難であったので、評価を中止した。これは、マグ
ネタイト粒子を疎水化処理しなかったために、マグネタ
イトの分散が不均一となり、キャリア粒子から遊離して
しまったものが多いためと推測される。

【０２１７】［比較例２］実施例１において、磁性キャ
リアＩＩＩを使用する以外は同様にして行ったところ、
表３に示すように初期からカブリ、キャリア付着が認め
られ、１万枚の時点でベタ均一性が悪化し、カブリも悪
化した。これは、ケイ素成分を含有しないマグネタイト
を使用したために、疎水化処理が均一に行われず、分散
が不均一になったと同時に、キャリアのσ_rが高まり、
トナーとの混合性が悪化したためと推測される。

【０２１８】［比較例３］実施例１において、磁性キャ
リアＩＶを使用する以外は同様にして行ったところ、表
３に示すように初期からキャリア付着が認められ、１万
枚の時点でカブリ、キャリア付着ともに悪化した。これ
は、マグネタイト表面にケイ素成分が存在しないため
に、表面活性が小さく疎水化処理が均一に行われず、磁
性キャリア中の分散が不十分であったためと推測され
る。

【０２１９】［比較例４］実施例１において、磁性キャ
リアＶを使用する以外は同様にして行ったところ、表３
に示すように初期は良好であったが、１万枚の時点でカ
ブリ、ベタ均一性が悪化した。これは、キャリアのσ_r
が高いために、耐久により徐々にトナーとの混合性が低
下したためと推測される。

【０２２０】［実施例２］実施例１において、磁性キャ
リアＶＩを使用する以外は同様にして行ったところ、表
３に示すように１万枚時点でカブリが若干悪化したもの
の良好な結果が得られた。これは、マグネタイト粒子の
表面ケイ素成分量が多くなったために、キャリア製造時
に酸化鉄粒子が表面に出やすくなり、キャリアの表面抵
抗が若干低下したためと推測される。

【０２２１】［実施例３］実施例１において、磁性キャ
リアＶＩＩを使用する以外は同様にして行ったところ、
表３のように実施例１に比べてカブリにおいてさらに良
好な結果が得られた。これは、高抵抗の非磁性ヘマタイ
トを使用したので、キャリアの表面抵抗がより高まり、
現像時のバイアリーフ、潜像電荷の乱れがほぼ皆無にな
ったためと推測される。

【０２２２】［実施例４］実施例１において、磁性キャ
リアＶＩＩＩを使用する以外は同様にして行ったとこ
ろ、１万枚の時点で若干カブリが悪化したものの、表３
のように良好な結果が得られた。これは、γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシランを使用しなかったために、コ
ート樹脂の密着性が若干低下して、キャリア表面への十
分に均一な塗布が達成されなかったためと推測される。

【０２２３】［実施例５］実施例１において、磁性キャ
リアＩＸを使用する以外は同様にして行ったところ、１
万枚の時点で若干カブリが悪化したものの、表３のよう
に良好な結果が得られた。これは、シリコーン樹脂をコ
ートしなかったために、トナーの耐スペント性が若干低
下したためと推定される。

【０２２４】

【表３】

【０２２５】［実施例６］トナーＮｏ．１〜Ｎｏ．４の
４色のトナーを使用し、実施例１同様現像剤を作製し、
図３に示す画像形成装置を使用して、イエロー，マゼン
タ，シアン，ブラックの順に画像形成し、１万枚の評価
を行ったところ、実施例１同様良好な結果が得られた。

【０２２６】

【発明の効果】本発明によれば、長期にわたって、高画
像濃度、高精細なカラー画像を得ることができ、残留磁
束密度が小さいので、トナーとの混合性に優れ、トナー
への帯電付与能に優れ、かつトナーのスペントが発生し
にくい、磁性微粒子分散型樹脂キャリア及び二成分系現
像剤が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成方法の好適な一例を表す模式
図である。

【図２】実施例１で用いた交番電界を示す図である。

【図３】フルカラー画像形成方法の例を示す概略説明図
である。

【図４】体積抵抗値の測定に用いたセルの模式図であ
る。

【符号の説明】

１静電荷像担持体（感光ドラム）４現像装置１１現像剤担持体（現像スリーブ）１２マグネットローラ１３，１４現像剤搬送スクリュー１５規制ブレード１７隔壁１８補給用トナー１９現像剤１９ａトナー１９ｂキャリア２０補給口２１マグネットローラ２２搬送スリーブ２３磁性粒子２４レーザー光２５転写材（記録材）２６バイアス印加手段２７転写ブレード２８トナー濃度検知センサー６１ａ感光ドラム６２ａ一次帯電器６３ａ現像器６４ａ転写ブレード６５ａ補給用トナー６７ａレーザー光６８転写材担持体６９分離帯電器７０定着器７１定着ローラ７２加圧ローラ７３ウェッブ７５，７６加熱手段７９転写ベルトクリーニング装置８０駆動ローラ８１ベルト従動ローラ８２ベルト除電器８３レジストローラ８５トナー濃度検知センサー１２１下部電極１２２上部電極１２３絶縁物１２４電流計１２５電圧計１２６電源１２７サンプル１２８ガイドリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中山憲一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)発明者御厨裕司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)発明者吉▲崎▼ 和已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 AA06 AA08 AB06 BA03 BA05 CA14 CA26 CB03 EA05 EA07 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも磁性微粒子とバインダー樹脂
とを有する複合体粒子で形成されている磁性微粒子分散
型樹脂キャリアであって、該磁性微粒子が、内部にケイ
素成分を含有し、かつ表面にケイ素成分が露出している
磁性粒子を親油化処理したものであることを特徴とする
磁性微粒子分散型樹脂キャリア。
【請求項２】該磁性微粒子が、表面に露出したケイ素
成分の存在量がケイ素に換算して０．１〜３．０重量％
であることを特徴とする請求項１に記載の磁性微粒子分
散型樹脂キャリア。
【請求項３】該磁性微粒子がマグネタイト粒子である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の磁性微粒子分
散型樹脂キャリア。
【請求項４】該親油化処理剤がシランカップリング剤
であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記
載の磁性微粒子分散型樹脂キャリア。
【請求項５】該キャリアがマグネタイト及び非磁性無
機化合物を含有することを特徴とする請求項１乃至４の
いずれかに記載の磁性微粒子分散型樹脂キャリア。
【請求項６】該複合体粒子が重合法によって得られた
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
に記載の磁性微粒子分散型樹脂キャリア。
【請求項７】該複合体粒子表面がカップリング剤で処
理されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれ
かに記載の磁性微粒子分散型樹脂キャリア。
【請求項８】該カップリング剤がアミノ基を有するシ
ランカップリング剤であることを特徴とする請求項７に
記載の磁性微粒子分散型樹脂キャリア。
【請求項９】トナー粒子と外添剤を有するトナーと磁
性微粒子分散型樹脂キャリアとを少なくとも有する二成
分系現像剤において、該トナーが重量平均粒径３〜９μｍであり、ワックスを
４０重量％以下含有しているトナーであり、該キャリアが少なくとも磁性微粒子とバインダー樹脂と
を有する複合体粒子で形成されており、該磁性微粒子
が、内部にケイ素成分を含有し、かつ表面にケイ素成分
が露出している磁性粒子を親油化処理したものであるこ
とを特徴とする二成分系現像剤。
【請求項１０】該磁性微粒子が、表面に露出したケイ
素成分の存在量がケイ素に換算して０．１〜３．０重量
％であることを特徴とする請求項９に記載の二成分系現
像剤。
【請求項１１】該磁性微粒子がマグネタイト粒子であ
ることを特徴とする請求項９又は１０に記載の二成分系
現像剤。
【請求項１２】該親油化処理剤がシランカップリング
剤であることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか
に記載の二成分系現像剤。
【請求項１３】該キャリアがマグネタイト及び非磁性
無機化合物を含有することを特徴とする請求項９乃至１
２のいずれかに記載の二成分系現像剤。
【請求項１４】該複合体粒子が重合法によって得られ
たものであることを特徴とする請求項９乃至１３のいず
れかに記載の二成分系現像剤。
【請求項１５】該複合体粒子表面がカップリング剤で
処理されていることを特徴とする請求項９乃至１４のい
ずれかに記載の二成分系現像剤。
【請求項１６】該カップリング剤がアミノ基を有する
シランカップリング剤であることを特徴とする請求項１
５に記載の二成分系現像剤。
【請求項１７】該外添剤が個数平均粒径３〜１００ｎ
ｍであることを特徴とする請求項９乃至１６のいずれか
に記載の二成分系現像剤。
【請求項１８】該トナー粒子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９乃至１７のいずれ
かに記載の二成分系現像剤。