JP2002162792A

JP2002162792A - 静電荷像現像用キャリア及び静電荷像現像用現像剤

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Publication number: JP2002162792A
Application number: JP2000356670A
Authority: JP
Inventors: Masanori Suzuki; 政則鈴木; Yoichiro Watanabe; 陽一郎渡辺; Masahide Yamashita; 昌秀山下; Kazuto Watanabe; 和人渡辺; Keiko Shiraishi; 桂子白石; Mitsuteru Kato; 光輝加藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2002-06-07

Abstract

(57)【要約】【課題】コート樹脂に対するトナーのスペント化の防
止作用を何ら損ねることなく、被覆層の耐摩耗性に優
れ、長期間にわたって安定した帯電量とエッジ現象のな
い高品質の画像を維持できるキャリアを提供すること。【解決手段】少なくとも着色剤含有樹脂粒子と外添剤
を有するトナーとキャリアとを含有する二成分現像剤に
おけるキャリアにおいて、該キャリアは樹脂被覆キャリ
アであって、被覆層に平均粒径０．１μｍ以下の表面を
表面処理されたマグネタイト、マグヘマタイト、ヘマタ
イトより選択される粒子を４ｗｔ％以上含有することを
特徴とする静電荷像現像用キャリア。

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
印刷法などに用いられる電子写真用現像剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からキャリア粒子とトナー粒子との
混合物からなるいわゆる二成分系乾式現像剤はよく知ら
れている。この二成分系乾式現像剤は、比較的大きな粒
子表面上に微小なトナー粒子が、両粒子の摩擦により発
生した電気力により保持されており、静電潜像に近接す
ると、静電潜像が形成する電界によるトナー粒子に対す
る潜像方向への吸引力が、トナー粒子とキャリア粒子間
の結合力に打ち勝って、トナー粒子は静電潜像上に吸引
付着されて静電潜像が可視化されるものである。そし
て、現像剤は現像によって消費されたトナーを補充しな
がら反復使用される。

【０００３】一般に、二成分現像剤用キャリア材料とし
て広く使用されているのがマグネタイト、フェライトな
どの金属酸化物であり、鉄粉キャリアなどに比べて見か
け密度が小さく現像剤として軽量化が可能であるため、
現像器内において現像剤を撹拌する場合、その撹拌抵抗
が小さくなるという利点を有している。更に、鉄粉キャ
リアに比べて磁気特性上、残留磁束密度が低く、また、
抗磁力も小さく結果的にヒステリシスループの面積が小
さい特徴を有し、磁化反転及び磁化履歴に対して常に初
期特性を保持する特性を有している。また、マグネタイ
ト、フェライトなどは酸化物であるため化学的に安定で
あり、複写機内で発生するオゾン、ＮＯ _X等による化学
変化が起きにくい。

【０００４】しかしながら、このようなフェライト、マ
グネタイト等の酸化物キャリアも、高速現像や多数枚複
写による現像剤粒子間の衝突、または現像剤粒子と現像
機械との衝突等の機械的衝突、またはこれらの作用によ
る発熱でキャリア表面上にトナー膜が形成される、いわ
ゆるスペント化が生じ、キャリアの帯電特性が使用時間
とともに低下し、トナー飛散、地かぶり等が発生すると
いう欠点があった。

【０００５】このようなスペント化を防止するために、
従来から核体粒子表面に種々の樹脂を被覆する方法が提
案（例えば、特開平８−１６０６７１号公報、特開平８
−２２７２２５号公報、特開平１０−１９８０６８号公
報、特開平１０−３９５４７号公報、特開平１０−３９
５４９号公報等）されているが、未だ満足のゆくものは
得られていない。例えばスチレン−メタクリレート共重
合体、スチレン重合体等の樹脂で被覆されたキャリア
は、帯電特性は優れているが、表面の臨界表面張力が比
較的高く、繰り返し複写するうちに、やはりスペント化
が起こるため現像剤としての寿命があまり長くなかっ
た。また、四フッ化エチレン重合体を被覆したキャリア
は、トナーのスペント化は起きにくいが、四フッ化エチ
レン重合体が摩擦帯電系列上最も負側に位置しているこ
とから、トナーを負極性に帯電しようとする場合には用
いることができない。

【０００６】これに対して、キャリア表面をシリコーン
のような低表面エネルギーを有する材料で被覆する方法
が考え出されているが、このような樹脂被覆を施したキ
ャリアは電気抵抗が高いために現像剤として用いた場
合、エッジ現象や電荷の蓄積現象によって画像品質が劣
るという欠点があった。

【０００７】このような被覆キャリアの欠点は、被覆層
に導電性物質を分散させることにより改良することがで
きる。即ち、キャリアにある程度の導電性が与えられる
とキャリアが現像電極として作用し、現像電極と現像さ
れる感光体の表面が非常に密接した状態で現像が行なわ
れるために、線部はいうまでもなく大面積の黒部であっ
ても原稿どおり忠実に再現される。従来、このような導
電性材料としてはカーボン、酸化スズ等が用いられてい
るが、このような導電性材料をキャリアの被覆層に分散
させた場合次のような欠点がある。

【０００８】現像剤中のキャリアは繰り返し使用される
ため、経時の使用でキャリア同士の摩擦、あるいはキャ
リアと現像器の壁面との摩擦により導電性材料が被覆層
から離脱してしまい、帯電量が変化してしまうという問
題があった。このような問題を解決するために、特開平
５−１０７８１９号公報に記載のようにコート層中にシ
ランカップリング剤を含有させることで、導電性微粉末
の樹脂中への分散状態を改良し、導電性微粉末の離脱を
効果的に抑制する内容であったが、近年の現像剤の長寿
命化の要求に対してはまだ不十分であった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点を
解決することを目的とする。即ち、コート樹脂に対する
トナーのスペント化の防止作用を何ら損ねることなく、
被覆層の耐摩耗性に優れ、長期間にわたって安定した帯
電量とエッジ現象のない高品質の画像を維持できるキャ
リアを提供することである。

【００１０】上記課題は、本発明の（１）「少なくとも
着色剤含有樹脂粒子と外添剤を有するトナーとキャリア
とを含有する二成分現像剤におけるキャリアにおいて、
該キャリアは樹脂被覆キャリアであって、被覆層に平均
粒径０．１μｍ以下の表面を表面処理されたマグネタイ
ト、マグヘマタイト、ヘマタイトより選択される粒子を
４ｗｔ％以上含有することを特徴とする静電荷像現像用
キャリア」、（２）「該キャリアの被覆樹脂がシリコー
ン系樹脂であることを特徴とする前記第（１）項に記載
の静電荷像現像用キャリア」、（３）「該粒子の表面処
理剤にシランカップリング剤を含有することを特徴とす
る前記第（１）項に記載の静電荷像現像用キャリア」、
（４）「該粒子粉体の表面処理剤にシリコーンオイルを
含有することを特徴とする前記第（１）項に記載の静電
荷像現像用キャリア」、（５）「該粒子の表面処理剤に
チタンカップリング剤を含有することを特徴とする前記
第（１）項に記載の静電荷像現像用キャリア」、（６）
「静電荷像現像用キャリア粒子と、少なくとも結着樹脂
及び着色剤を含むトナー粒子を混合してなる静電荷像現
像用現像剤において、該キャリア粒子が、前記第（１）
項乃至第（５）の何れか１に記載の静電荷像現像用キャ
リアであることを特徴とする静電荷像現像用現像剤」に
より達成される。

【００１１】また、上記課題は、本発明の（７）「静電
荷像に前記第（６）項に記載の静電荷像用現像剤を適用
する段階を含むことを特徴とする画像形成方法」、
（８）「前記第（６）項に記載の静電荷像現像用現像剤
を充填したことを特徴とする現像剤容器」、（９）「前
記第（７）項に記載の静電荷像現像用現像剤を充填した
容器を装着したことを特徴とする画像形成装置」により
達成される。

【００１２】本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、少な
くとも着色剤含有樹脂粒子と外添剤を有するトナーとキ
ャリアとを含有する二成分現像剤におけるキャリアにお
いて、該キャリアは樹脂被覆キャリアであって、被覆層
に平均粒径０．１μｍ以下の表面を表面処理されたマグ
ネタイト、マグヘマタイト、ヘマタイトより選択される
粒子を４ｗｔ％以上含有させることにより、上記欠点を
解決できることを見出した。ここで、表面処理されたマ
グネタイト、マグヘマタイト、ヘマタイトは、従来導電
性付与剤として用いられてきたカーボンブラック、酸化
スズ等の導電性付与剤に比べて導電性付与効果が若干低
く、表面近傍に存在してもカーボンブラックのように電
荷を逃がすような効果が高くないことから、経時使用で
の帯電の安定性、帯電量分布のブロード化防止という点
でも優れた効果があった。また、表面処理剤としての表
面処理剤を工夫することで、積極的な帯電付与剤として
の効果も得ることができる。また更に、マグネタイト、
マグヘマタイトを用いた場合においては、たとえこれら
の離脱現象が起こったとしても、現像スリーブ上の磁界
にマグネタイト、マグヘマタイトの磁力により吸引され
るために、カーボンブラック使用時のような帯電低下等
の問題は起こりにくい等の利点もあった。ここで、マグ
ネタイトを用いる場合は、反応性が高い２価鉄をなるべ
く低減させたものを用いることが好ましい。

【００１３】ここで、表面処理されたマグネタイト、マ
グヘマタイト、ヘマタイト粒径が０．１μｍ以上のとき
は、コート層中に分散した粒子がより表面に出やすくな
り、キャリア自体の表面性に問題が見られ、経時で帯電
性が変化する等の問題があった。また、４ｗｔ％以下の
ときは、導電性の付与効果が不十分であり、所望のキャ
リア抵抗まで下げるには問題があった。該粒子の含有効
果は抵抗を下げるのみではなく、フィラーとして作用す
ることで、膜強度を向上させる狙いもあり、その点でも
効果が低かった。特に好ましくは１０ｗｔ％以上の添加
がよい。また、特に該粒子表面を表面処理することによ
り、キャリア作成時に樹脂中へ溶媒等を用いて分散させ
るときに粒子が分散されやすく、キャリア被覆層中に粒
子が凝集体として存在することがなく、経時においても
安定した品質を得ることができる。

【００１４】また、特に該キャリアの被覆樹脂がシリコ
ーン系樹脂であることにより、臨界表面張力が低く、ト
ナーのスペント化が起きにくく、経時での使用において
も安定した品質を維持することが可能である。

【００１５】また、特に該粒子の表面処理剤にシランカ
ップリング剤を含有することにより、キャリア作成時に
樹脂中へ溶媒等を用いて分散させるときに粒子が分散さ
れやすく、キャリア被覆層中に粒子が凝集体として存在
することがなく、経時においても安定した品質を得るこ
とができる。

【００１６】また、特に該粒子の表面処理剤にシリコー
ンオイルを含有することにより、キャリア作成時に樹脂
中へ溶媒等を用いて分散させるときに粒子が分散されや
すく、キャリア被覆層中に粒子が凝集体として存在する
ことがなく、経時においても安定した品質を得ることが
できる。

【００１７】また、特に該粒子の表面処理剤にチタンカ
ップリング剤を含有することにより、キャリア作成時に
樹脂中へ溶媒等を用いて分散させるときに粒子が分散さ
れやすく、キャリア被覆層中に粒子が凝集体として存在
することがなく、経時においても安定した品質を得るこ
とができる。

【００１８】本発明において被覆樹脂で被覆するキャリ
ア核体粒子としては、従来より公知のものでよく、例え
ば鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属；マグネタイ
ト、ヘマタイト、フェライト等の合金や化合物；ガラス
ビーズ等が挙げられる。これら核体粒子の平均粒径は通
常１０〜１０００μｍ、好ましくは３０〜５００μｍで
ある。なお、シリコーン樹脂の使用量としては、通常核
体粒子に対して１〜５０重量％である。

【００１９】本発明におけるキャリアに被覆し得る樹脂
粉末としては、スチレン−アクリル共重合体、シリコー
ン樹脂、マレイン酸樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル
樹脂、エポキシ樹脂等がある。スチレン−アクリル共重
合体の場合は、３０〜９０重量％のスチレン分を有する
ものが好ましい。この場合、スチレン分が３０重量％未
満だと現像特性が低く、９０重量％を越えるとコーティ
ング膜が硬くなって剥離しやすくなり、キャリアの寿命
が短くなるからである。

【００２０】また、特にシリコーン樹脂が低表面エネル
ギーのため、トナーがキャリア表面に融着し難い点で好
ましい。また、本発明で用いられるシリコーン樹脂とし
ては、従来より知られるいずれのシリコーン樹脂であっ
てもよく、例えば市販品として入手できる信越シリコー
ン社製のＫＲ２６１、ＫＲ２７１、ＫＲ２７１、ＫＲ２
７２、ＫＲ２７５、ＫＲ２８０、ＫＲ２８２、ＫＲ２８
５、ＫＲ２５１、ＫＲ１５５、ＫＲ２２０、ＫＲ２０
１、ＫＲ２０４、ＫＲ２０５、ＫＲ２０６、ＳＡ−４、
ＥＳ１００１、ＥＳ１００１Ｎ、ＥＳ１００２Ｔ、ＫＲ
３０９３や東レシリコーン社製のＳＲ２１００、ＳＲ２
１０１、ＳＲ２１０７、ＳＲ２１１０、ＳＲ２１０８、
ＳＲ２１０９、ＳＲ２１１５、ＳＲ２４００、ＳＲ２４
１０、ＳＲ２４１１、ＳＨ８０５、ＳＨ８０６Ａ、ＳＨ
８４０等が用いられる。シリコーン樹脂層の形成法とし
ては、従来と同様、キャリア核体粒子の表面に噴霧法、
浸漬法等の手段でシリコーン樹脂を塗布すればよい。

【００２１】被覆層組成物は、シリコーン樹脂溶液中に
導電性微粉末とシランカップリング剤を添加して適宜の
ミキサーで分散して調製される。

【００２２】被覆層中に分散される導電性微粉末は、本
発明の粒子のみが分散されることが望ましいが、必要に
応じて以下のものと併用してもよい。併用可能なものと
しては、従来より公知のものでよく、例えばシリカ、ア
ルミナ、チタニア等の金属酸化物；カーボンブラック、
特にコンタクトブラック、ファーネスブラック、サーマ
ルブラック等が挙げられる。カーボンブラック等と併用
する場合は、経時使用において、カーボンブラックがキ
ャリア表面からの離脱等により帯電性を低下させない範
囲内で用いる必要がある。

【００２３】また、キャリアの帯電制御の点で、シラン
カップリング剤を含有してもよく、シランカップリング
剤としては、

【００２４】

【数１】Ｘ−Ｓｉ−（ＯＲ）₃ なる式で表わされる化合物であり、Ｘは有機質と反応す
る官能基で、Ｒは加水分解可能な基である。特に、正帯
電性用キャリアとしては、アミノ基を有するアミノシラ
ンカップリング剤が望ましく、シリコーン樹脂１００重
量部に対して０．１〜１０重量部、好ましくは０．２〜
５重量部添加するのがよい。

【００２５】本発明において使用されるアミノシランカ
ップリング剤の具体的な例としては、γ−（２−アミノ
エチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２
−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、オクタデ
シルジメチル［３−（トリメトキシシリル）プロピル］
アンモニウムクロライド等が挙げられる。また、本発明
におけるキャリアの樹脂コーティングは、上記樹脂の他
に接着付与剤、硬化剤、潤滑剤、導電材、荷電制御剤等
を含有してもよい。

【００２６】本発明のキャリアで用いられる表面処理さ
れた磁性体材料に用いられる疎水化剤としては、カップ
リング剤、シリコーン、高級脂肪酸等の周知の表面処理
剤が用いられる。例えばカップリング剤としては、シラ
ンカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミネー
トカップリング剤、シリコーンとしてはシリコーンオイ
ル、高級脂肪酸としては、ステアリン酸、パルミチン
酸、イソパルミチン酸、オレイン酸が挙げられる。また
特に、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、
シリコーンオイルが疎水化及び溶媒中での分散性付与の
関係で好ましく、シランカップリング剤の種類は公知の
ものが全て使用可能で、例えば正帯電性キャリア用とし
ては、アミノシランカップリング剤、負帯電性キャリア
用としてはクロルシランカップリング剤等の帯電付与機
能を有するものが挙げられる。

【００２７】また、本発明のキャリアと共に用いられる
トナーは、粉砕法によって製造されたトナーでも、粉砕
法以外の製造方法、例えば重合法によって製造されたト
ナーでもよく、また、それらの混合物でもよい。

【００２８】次に、本発明のトナーに用いられる材料に
ついて詳細に説明する。本発明においてバインダーとし
て用いるポリエステル樹脂は、アルコールとカルボン酸
との縮重合によって得られるが、用いられるアルコール
とは、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリ
コール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテン
ジオール等のジオール類、１，４−ビス（ヒドロキシメ
チル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビ
スフェノールＡ、ポリエキシエチレン化ビスフェノール
Ａ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡ等のエー
テル化ビスフェノル類、これらを炭素数３〜２２の飽和
もしくは不飽和の炭化水素基で置換した２価のアルコー
ル単体、その他の２価のアルコール単体を挙げることが
できる。

【００２９】また、ポリエステル樹脂を得るために用い
られるカルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマー
ル酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタ
コン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シク
ロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバ
チン酸、マロン酸、これらを炭素数３〜２２の飽和もし
くは不飽和の炭化水素基で置換した２価の有機酸単量
体、これらの酸無水物、低級アルキルエステルとリノレ
イン酸の２量体、その他の２価の有機酸単量体を挙げる
ことができる。

【００３０】バインダー樹脂として用いるポリエステル
樹脂を得るためには、以上の２官能性単量体のみによる
重合体のみでなく、３官能以上の多官能性単量体による
成分を含有する重合体を用いることも好適である。かか
る多官能性単量体である３価以上の多価アルコール単量
体としては、例えばソルビトール、１，２，３，６−ヘ
キサンテトロール、１，４−サルビタン、ペンタエスト
リール、ジペンタエストリール、トリペンタエストリー
ル、蔗糖、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５
−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロ
パントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリ
オール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパ
ン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン、その
他を挙げることができる。

【００３１】また、３価以上の多価カルボン酸単量体と
しては、例えば１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、
１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、１，２，４−シ
クロヘキサントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレン
トリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン
酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−
ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２
−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ
（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オ
クタンテトラカルボン酸、エンボール３量体酸、これら
の酸無水物、その他を挙げることができる。

【００３２】本発明に使用されるポリエステルと共に用
いられる結着樹脂としては、公知のものが全て使用でき
る。例えば、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、
ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単
重合体；スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチ
レン−プロピレン共重合体、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−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル
酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合
体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン
−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル
酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重
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、スチレンー
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、スチレン−マレイン酸共重合体、スチ
レン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共
重合体が挙げられる。

【００３３】また、下記の樹脂を混合して使用すること
もできる。ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタ
クリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタ
ン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラー
ル、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペ
ン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素
樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィ
ンワックスなどが挙げられる。

【００３４】また、特に圧力定着用に好適な結着樹脂と
しては、下記のものを挙げることができ、混合して使用
できる。ポリオレフィン（低分子量ポリエチレン、低分
子量ポリプロピレン、酸化ポリエチレンポリ４弗化エチ
レンなど）、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、スチレ
ン−ブタジエン共重合体（モノマー比５〜３０：９５〜
７０）、オレフィン共重合体（エチレン−アクリル酸共
重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチ
レン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸
エステル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂）、ポ
リビニルピロリドン、メチルビニルエーテル−無水マレ
イン酸共重合体、マレイン酸変性フェノール樹脂、フェ
ノール変性テルペン樹脂など。

【００３５】また、本発明のトナーに含有される帯電制
御剤としては、従来公知のものが全て使用できる。正帯
電制御剤としては、ニグロシン、塩基性染料、塩基性染
料のレーキ顔料、四級アンモニウム塩化合物他等が挙げ
られ、負帯電制御剤としては、モノアゾ染料の金属塩、
サリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸の金属錯体他
等が挙げられる。本極性制御剤の使用量は、バインダー
樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分
散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもの
で、一義的に限定されるものではないが、バインダー樹
脂１００重量部に対して０．０１〜８重量部、好ましく
は０．１〜２重量部の範囲で用いられる。０．０１重量
部未満では、環境変動時における帯電量Ｑ／Ｍの変動に
対しその効果が小さく、７重量部を超えると低温定着性
が劣る結果となる。

【００３６】また、本発明においてトナーに使用される
離型剤として公知のものが全て使用できるが、特に、脱
遊離脂肪酸型カルナウバワックス、モンタンワックス及
び酸化ライスワックスを単独又は組み合わせて使用する
ことができる。カルナウバワックスとしては、微結晶の
ものがよく、酸価が５以下であり、トナーバインダー中
に分散したときの粒子径が１μｍ以下の粒径であるもの
が好ましい。モンタンワックスについては、一般に鉱物
より精製されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバ
ワックス同様、微結晶であり、酸価が５〜１４であるこ
とが好ましい。酸化ライスワックスは、米ぬかワックス
を空気酸化したものであり、その酸価は１０〜３０が好
ましい。各ワックスの酸価が各々の範囲未満であった場
合、低温定着温度が上昇し低温定着化が不十分となる。
逆に酸価が各々の範囲をを超えた場合、コールドオフセ
ット温度が上昇し低温定着化が不十分となる。ワックス
の添加量としては、バインダー樹脂１００重量部に対し
て１〜１５重量部、好ましくは３〜１０重量部の範囲で
用いられる。１重量部未満では、その離型効果が薄く所
望の効果が得られにくい。また、１５重量部を超えた場
合はキャリアへのスペントが顕著になる等の問題が生じ
た。

【００３７】更に本発明のトナーは更に磁性材料を含有
させ、磁性トナーとしても使用し得る。本発明の磁性ト
ナー中に含まれる磁性材料としては、マグネタイト、ヘ
マタイト、フェライト等の酸化鉄、鉄、コバルト、ニッ
ケルのような金属あるいはこれら金属のアルミニウム、
コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチ
モン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウ
ム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジ
ウムのような金属の合金およびその混合物などが挙げら
れる。これらの強磁性体は、平均粒径が０．１〜２μｍ
程度のものが望ましく、トナー中に含有させる量として
は、樹脂成分１００重量部に対し約２０〜２００重量
部、特に好ましくは樹脂成分１００重量部に対し４０〜
１５０重量部である。

【００３８】着色剤としては、トナー用として公知のも
のがすべて使用できる。黒色の着色剤としては、例え
ば、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネス
ブラック、ランプブラック等が使用できる。シアンの着
色剤としては、例えば、フタロシアニンブルー、メチレ
ンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、ア
ニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用できる。
マゼンタの着色剤としては、例えば、ローダミン６Ｇレ
ーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ロ
ーズベンガル、ローダミンＢ、アリザリンレーキ等が使
用できる。イエローの着色剤としては、例えば、クロム
イエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフ
トールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロ
ー、タートラジン等が使用できる。

【００３９】また、本発明のトナーは、必要に応じて添
加物を混合してもよい。添加物としては、例えばテフロ
ン（登録商標）、ステアリン酸亜鉛のごとき滑剤あるい
は酸化セリウム、炭化ケイ素等の研磨剤、あるいは例え
ばコロイダルシリカ、酸化アルミニウムなどの流動性付
与剤、ケーキング防止剤、あるいは例えばカーボンブラ
ック、酸化スズ等の導電性付与剤、あるいは低分子量ポ
リオレフィンなどの定着助剤等がある。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、図面によって、本発明の画
像形成装置について説明する。図１は、本発明の電子写
真用キャリアを用いた現像剤を充填した容器を搭載する
画像形成装置についての１例を示したものであって、画
像形成装置本体内に装着された現像部（１）と、この現
像部（１）に補給される本発明の電子写真用キャリアを
用いた現像剤を充填した現像剤収納容器（２）と、この
両者を接続する現像剤送流手段（３）を示す部分断面図
である。

【００４１】図１において、現像部（１）は、トナーと
キャリアを混合して成る液体状のニ成分系の現像剤
（Ｄ）を収容した本発明の電子写真用キャリアを用いた
現像剤を充填した現像ハウジング（４）と、現像剤
（Ｄ）を攪拌混合する第１及び第２の攪拌スクリュー
（５）、（６）と、現像ローラ（７）とを有していて、
当該現像ローラ（７）が、潜像担持体の感光体（８）に
対向して配置されている。感光体（８）は、矢印で示す
方向に回転駆動され、その表面に静電潜像が形成され
る。図中符号（２６）は、接続部材（２４）の上にフィ
ルター（２５）を介して又は介さず嵌合されたキャップ
である。感光体（８）の周囲には、図示していない帯電
手段、露光手段、転写手段、除電手段、クリーニング手
段等、その他の公知のユニットが配置されたものであ
る。

【００４２】第１及び第２の攪拌スクリュー（５）、
（６）が回転することにより、現像ハウジング（４）内
の現像剤（Ｄ）が攪拌され、そのトナーをキャリアが互
いに逆極性に摩擦帯電される。かかる現像剤（Ｄ）が、
矢印方向に回転駆動される現像ローラ（７）の周面に供
給され、その供給された現像剤は現像ローラ（７）の周
面に担持され、当該現像ローラ（７）の回転によって、
その回転方向に搬送される。次いで、この搬送された現
像剤は、ドクターブレード（９）によって量を規制さ
れ、規制後の現像剤が感光体（８）と現像ローラ（７）
との間の現像領域に運ばれ、ここで現像剤中のトナー
が、感光体表面の静電潜像に静電的に移行し、その静電
潜像がトナー像として可視像化される。

【００４３】

【実施例】以下、本発明を下記の実施例によってさらに
具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。なお、部数はすべて重量部である。各キャリア
／トナーの組み合わせについて、実施例に記載の内容と
同様な複写テストを行なった詳細な結果については、表
１に示す。評価内容については、以下に示す。

【００４４】（評価）画像評価：画像劣化について、白紙画像を複写したとき
の非画像部へのトナーの付着状態（地肌汚れ）により、
次の３段階で評価した。 ○：全く目立たない、△：若干目立つ、×：かなり目立
つ異常画像：キャリアの画像、非画像部への付着について
観察を行なった。

【００４５】次にキャリアの製造例を示す。これらは、
公知の手段により行なうことができる。（キャリア粒子の製造例１）スチレン−メタクリレート共重合体樹脂２０部マグネタイト（粒径０．０６μｍ、表面処理剤：チタンカップリング剤）１５部トルエン１００部上記処方をホモミキサーで分散して被覆層形成液を調製
した。この被覆層形成液をマグネタイト核体粒子（II
I）１０００重量部の表面に流動床型塗布装置を用いて
被覆層を形成しキャリアＡを得た。

【００４６】（キャリア粒子の製造例２）シリコン樹脂溶液（ＳＲ２１００東レシリコーン社製）１００部マグネタイト（粒径０．０６μｍ、表面処理剤：シランカップリング剤）１５部トルエン１００部上記処方をホモミキサーで分散して被覆層形成液を調製
した。この被覆層形成液をマグネタイト核体粒子（II
I）１０００重量部の表面に流動床型塗布装置を用いて
被覆層を形成しキャリアＢを得た。

【００４７】（キャリア粒子の製造例３）シリコン樹脂溶液（ＳＲ２１００東レシリコーン社製）１００部マグネタイト（粒径０．３μｍ、表面処理剤：シランカップリング剤）１５部トルエン１００部上記処方をホモミキサーで分散して被覆層形成液を調製
した。この被覆層形成液をマグネタイト核体粒子（II
I）１０００重量部の表面に流動床型塗布装置を用いて
被覆層を形成しキャリアＣを得た。

【００４８】（キャリア粒子の製造例４）シリコン樹脂溶液（ＳＲ２１００東レシリコーン社製）１００部マグネタイト（粒径０．０６μｍ、表面処理剤：シランカップリング剤）４部（３．８ｗｔ％）トルエン１００部上記処方をホモミキサーで分散して被覆層形成液を調製
した。この被覆層形成液をマグネタイト核体粒子（II
I）１０００重量部の表面に流動床型塗布装置を用いて
被覆層を形成しキャリアＤを得た。

【００４９】（キャリア粒子の製造例５）シリコン樹脂溶液（ＳＲ２１００東レシリコーン社製）１００部マグヘマタイト（粒径０．０６μｍ、表面処理剤：シランカップリング剤）１５部トルエン１００部上記処方をホモミキサーで分散して被覆層形成液を調製
した。この被覆層形成液をマグネタイト核体粒子（II
I）１０００重量部の表面に流動床型塗布装置を用いて
被覆層を形成しキャリアＥを得た。

【００５０】（キャリア粒子の製造例６）シリコン樹脂溶液（ＳＲ２１００東レシリコーン社製）１００部ヘマタイト（粒径０．０６μｍ、表面処理剤：シランカップリング剤）１５部トルエン１００部上記処方をホモミキサーで分散して被覆層形成液を調製
した。この被覆層形成液をマグネタイト核体粒子（II
I）１０００重量部の表面に流動床型塗布装置を用いて
被覆層を形成しキャリアＦを得た。

【００５１】（キャリア粒子の製造例７）スチレン−メタクリレート共重合体樹脂２０部カーボンブラック４部トルエン１００部上記処方をホモミキサーで分散して被覆層形成液を調製
した。この被覆層形成液をマグネタイト核体粒子（II
I）１０００重量部の表面に流動床型塗布装置を用いて
被覆層を形成しキャリアＧを得た。

【００５２】（キャリア粒子の製造例８）シリコン樹脂溶液（ＳＲ２１００東レシリコーン社製）１００部マグネタイト（粒径０．０６μｍ、表面処理剤：チタンカップリング剤）１５部トルエン１００部上記処方をホモミキサーで分散して被覆層形成液を調製
した。この被覆層形成液をマグネタイト核体粒子（II
I）１０００重量部の表面に流動床型塗布装置を用いて
被覆層を形成しキャリアＨを得た。

【００５３】（キャリア粒子の製造例９）シリコン樹脂溶液（ＳＲ２１００東レシリコーン社製）１００部マグネタイト（粒径０．０６μｍ、表面処理剤：シリコーンオイル）１５部トルエン１００部上記処方をホモミキサーで分散して被覆層形成液を調製
した。この被覆層形成液をマグネタイト核体粒子（II
I）１０００重量部の表面に流動床型塗布装置を用いて
被覆層を形成しキャリアＩを得た。

【００５４】次に、トナーの製造例を示す。これらは、
公知の手段により行なうことができる。（トナーの製造例１）ポリエステル樹脂８０部スチレン−アクリレート共重合体２０部カーボンブラック８部カルナウバワックス３部含金属モノアゾ染料１．５部上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混
合した後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３
０分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物を
粉砕分級し、５〜２０μｍの粒径の粒子を得、更に、該
トナー母体粒子に対して、０．４重量％の割合で疎水性
シリカ微粒子（平均一次粒子径＝２５ｎｍ）を加えて、
ヘンシェルミキサーにより中で混合しトナーＡを得た。

【００５５】（トナーの製造例２）ポリエステル樹脂８５部スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート１５部フタロシアニンブルー７部サリチル酸誘導体亜鉛塩３部上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混
合した後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３
０分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物を
粉砕分級し、５〜２０μｍの粒径の粒子を得、更に、該
トナー母体粒子に対して、０．４重量％の割合で疎水性
シリカ微粒子（平均一次粒子径＝２５ｎｍ）を加えて、
ヘンシェルミキサーにより中で混合しトナーＢを得た。

【００５６】（実施例）シリコーンキャリアＢ９７．０
部とトナーＡ３．０部をボールミルで３０分間混合し、
現像剤を得た。次に、この現像剤を（株）リコー製デジ
タル複写機ＭＦ−５３０にセットし、画像テストを行な
ったところ、エッジ現象のない鮮鋭度の高い良好な画像
が得られ、その画像は３０万枚画像出し後も変わらなか
った。また、トナーの帯電量をブローオフ法で測定した
ところ、初期の帯電量は−２０．３μｃ／ｇであり、３
０万枚ランニング後におけるトナーの帯電量は−１８．
６μｃ／ｇと初期値とほとんど差がなかった。また、５
０万枚後は−１７．３μｃ／ｇと若干低下していたが問
題はなかった。

【００５７】

【表１】

【００５８】

【発明の効果】以上、詳細かつ具体的な説明から明らか
なように、本発明の構成によれば、長時間に亘る連続複
写後も初期画像と同等で帯電低下が殆どなく、画像劣化
のない安定した画像が得られる静電荷像現像用キャリア
及び静電荷像現像用現像剤を提供することができるとい
う極めて優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真用現像剤を充填した容器及び
その容器を装着した現像手段を有する画像形成装置の一
部を示した図である。

【符号の説明】

１現像部２現像剤収納容器３現像剤送流手段４現像ハウジング５攪拌スクリュー６攪拌スクリュー７現像ローラ８感光体９ドクターブレード２４接続部材２５フィルター２６キャップＤ現像剤

フロントページの続き (72)発明者山下昌秀東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者渡辺和人東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者白石桂子東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者加藤光輝東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H005 AA08 BA02 BA06 BA07 CA12 CA25 CA26 CB03 CB13 EA05 EA07 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも着色剤含有樹脂粒子と外添剤
を有するトナーとキャリアとを含有する二成分現像剤に
おけるキャリアにおいて、該キャリアは樹脂被覆キャリ
アであって、被覆層に平均粒径０．１μｍ以下の表面を
表面処理されたマグネタイト、マグヘマタイト、ヘマタ
イトより選択される粒子を４ｗｔ％以上含有することを
特徴とする静電荷像現像用キャリア。
【請求項２】該キャリアの被覆樹脂がシリコーン系樹
脂であることを特徴とする請求項１に記載の静電荷像現
像用キャリア。
【請求項３】該粒子の表面処理剤にシランカップリン
グ剤を含有することを特徴とする請求項１に記載の静電
荷像現像用キャリア。
【請求項４】該粒子粉体の表面処理剤にシリコーンオ
イルを含有することを特徴とする請求項１に記載の静電
荷像現像用キャリア。
【請求項５】該粒子の表面処理剤にチタンカップリン
グ剤を含有することを特徴とする請求項１に記載の静電
荷像現像用キャリア。
【請求項６】静電荷像現像用キャリア粒子と、少なく
とも結着樹脂及び着色剤を含むトナー粒子を混合してな
る静電荷像現像用現像剤において、該キャリア粒子が、
請求項１乃至５の何れか１に記載の静電荷像現像用キャ
リアであることを特徴とする静電荷像現像用現像剤。