JP2002287417A - 二成分現像剤、画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像にトナー飛散や地肌汚れがなく、細線及
び中間調の再現性に優れた二成分現像剤、、加えて長時
間使用後も良好な画像形成の可能な二成分現像剤を提供
する。 【解決手段】 本発明の二成分現像剤は、少なくとも結
着樹脂及び磁性体からなる磁性トナーと少なくとも磁性
体からなる磁性キャリアとからなる。磁性トナーの粒径
分布は重量平均粒径が６.０〜８．０μm、５μm以
下の磁性トナー粒子が４０〜８０個数％であり、かつ、
磁性トナーの５ｋエルステッド磁場中での磁化が１０
〜２５ｅｍｕ／ｇであり、１ｋエルステッド磁場中で
の磁化が７〜２０ｅｍｕ／ｇ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、複写機、プリンタ
ー、ファクシミリ等に用いる電子写真法、静電印刷法等
を用いた画像形成方法、画像形成装置及びこれに用いる
現像剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法は、一般には光導電性物質を
利用し、種々の手段により静電潜像坦持体上に電気的潜
像を形成し、次いで該潜像をトナーを用いて現像し、必
要に応じて紙等にトナーを転写した後、加熱あるいは溶
剤蒸気等により定着し、コピ−画像或いはプリント画像
を得るものである。感光体等の静電潜像坦持体上に形成
された静電潜像を現像する手段としては、液体現像剤を
用いる方法（湿式現像法）と、結着樹脂中に着色剤を分
散させたトナー或いはこのトナーをキャリアと混合した
一成分型又は二成分型乾式現像剤を用いる方法（乾式現
像法）とがある。これらの方法にはそれぞれ長所・短所
があるが、現在では二成分現像方法が多く利用されてい
る。二成分現像方法は、一成分現像方法に比べて、比較
的、高速化・高寿命化が可能であることから、中速から
高速の複写機やプリンタ−を中心に広く普及している。

【０００３】近年では、複写或いはプリント画像のより
高精細化・高解像化が強く望まれている。こうした高精
細、高解像度の画像を得るために、特公平６−８２２２
７号公報，特公平７−６０２７３号公報、特開平２−８
７７号公報では、平均粒径が小さく、かつ５μｍ以下の
トナー粒子含有量及びその分布を規定した現像剤が提案
されている。これらの公報では、５μｍ以下のトナー粒
子は高精細、高解像度の画像を形成するための必須成分
であり、この粒径のトナーが潜像の現像時に円滑に供給
される場合、潜像に忠実な、即ち、潜像からはみ出すこ
とのない再現性に優れた画像が得られるとしている。ま
た、一方で、エッジ部に比べて画像中央部の濃度が薄く
なるエッジ効果現象は、５μｍ以下のトナー粒子程、顕
著に現れるが、これに対しては５μｍ以上の中間粒径の
トナー粒子の個数％を規定することで、この問題を解決
できるとしている。

【０００４】しかしながら、小粒径のトナーほど高精
細、高解像度の画像を形成するには有利ではあるが、ト
ナー全体のうち５μｍ以下のトナー粒子が１７個数％含
有されているとしても、体積％にすれば全体のわずか３
体積％を占めるにすぎない。この程度の量で、５μｍ以
下の小粒径トナーを潜像上の周囲部分に選択的に乗せる
ことは困難である。一方、これら磁性トナーは結着樹脂
に対して５０重量部以上磁性体を含有しているため、１
ｋエルステッド（１ｋＯｅ＝約７９．６ｋＡ・ｍ）の磁
場中での磁化が２０ｅｍｕ／ｇより大きくなる。そのた
め、磁気バイアス効果によりトナーが現像されにくく、
特にトナーが５μｍ以下のトナー粒子を６０個数％と多
量に含有する場合では、トナーが過剰帯電するため、更
に現像能力が劣る。その結果、画像濃度は著しく低下す
る。また、トナーが現像されにくいと、キャリア表面に
トナーが蓄積するため、スペントと呼ばれる現象が生
じ、現像剤の寿命を著しく損なうという問題が生じてい
る。

【０００５】このようなスペントを防止するため、従
来、キャリア表面に種々の樹脂を被覆する方法が提案さ
れている。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が知
られている。しかし、このようなキャリアは、帯電特性
には優れているが、表面の臨界表面張力が比較的高いた
め、現像剤としての寿命はそれほど長くない。

【０００６】それ以外に、四フッ化エチレン共重合体を
被覆したキャリアが知られている。しかし、このキャリ
アは表面張力が低いためトナーのスペント化は起きにく
いが、四フッ化エチレン共重合体が摩擦帯電系列におい
て、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。

【０００７】また、低表面張力を持つキャリアとして、
シリコーン樹脂含有の被覆層でコートしたキャリアが提
案されている。例えば、不飽和シリコーン樹脂とオルガ
ノシリコーン、シラノール等をスチレン−アクリル樹脂
と混合してキャリア表面を被覆したもの（米国特許第３
５６２５３３号明細書）、ポリフェニレン樹脂とオルガ
ノシリコーンターポリマー樹脂とで表面を被覆されたキ
ャリア（米国特許第３８４７１２７号明細書）；スチレ
ン−アクリレートメタクリレート樹脂と、オルガノシラ
ン、シラノール、シロキサン等で表面を被覆されたキャ
リア（米国特許第３６２７５２２号明細書）；シリコー
ン樹脂で表面を被覆されたキャリア（特開昭５５−１２
７５６７号公報）；及び樹脂変性シリコーン樹脂で表面
を被覆されたキャリア（特開昭５５−１５７７５１号公
報）等が挙げられる。このようにシリコーン樹脂被覆キ
ャリアにすることによって、耐スペント性は向上する
が、５μｍ以下のトナー粒子が多い場合には、昨今の高
寿命化の要求を十分に満足しているとは言えない。

【０００８】５μｍ以下のトナー粒子を少なく規定した
ものとしては、特開平４−１２４６８２号公報、特開平
１０−９１０００号公報で、一成分現像方式について提
案されている。しかし、画像の品質を決定付ける大部分
のトナー粒子が存在する範囲の粒径分布については記載
されていない。また、その効果も一成分現像方式に限定
されたものとなっている。

【０００９】一成分現像法では、二成分現像法のように
キャリア粒子とトナー粒子を混合した現像剤を用いず、
トナーと現像スリーブの摩擦により発生する電気力ある
いは磁性体を含有するトナーと磁石を内蔵した現像スリ
ーブ間の磁力により現像スリーブ上にトナーを保持す
る。それにより、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、トナー粒子と現像スリーブ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。したがって、一成分現像法
ではトナー濃度を制御する必要が無いために、現像装置
が小型化できるという利点があるが、現像領域でのトナ
ーの粒子数が二成分に比べて少ないために感光体上への
トナーの現像量が十分ではなく、高速の複写機への対応
が困難であった。

【００１０】これらの欠点を改善する方法として特公平
５−６７２３３号公報のようなトナー濃度制御を必要と
しない二成分現像法が考案されている。この二成分現像
方では、現像スリーブ周辺の現像剤がトナー供給部分で
トナーを現像剤中に取り込み、現像剤を層厚規制部材で
規制を加えてトナーの帯電を行なうために、トナーを補
給する補給機構やトナー濃度を検知するセンサが必要な
い。しかし、従来の二成分現像装置に比べて現像剤量を
多くすることができないために、現像スリーブの線速が
速くなる高速機の場合には、トナーに十分に帯電するこ
とができず地肌汚れが発生する。その上、トナーに十分
な帯電を付与しようとする場合には層厚規制部材での規
制ストレスを強くする必要があるため、現像剤粒子同士
の衝突等による発熱でキャリア表面にトナーの膜が形成
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、トナー飛散や地かぶり等が
発生するという欠点があった。

【００１１】また、上記のような小型の現像装置に用い
る現像剤には、短時間で補給されたトナーに帯電を付与
する必要があるため、補給されたトナーが現像剤と速や
かに混合するようにトナーに多量の流動性向上剤を添加
していたが、このような現像剤を繰り返し使用すると、
トナー中の過剰の流動性向上剤が静電潜像担持体上に強
固に付着し、スジ上の異常画像が発生するという欠点が
あった。更に、現像剤の撹拌ストレスを大きくした場合
には前記スペント化の現象以外にも、トナーの帯電量が
必要以上に大きくなるいわゆるチャージアップ現象も起
きるという問題がある。

【００１２】加えて、これらの小型の現像装置では現像
剤の量が少ないため、現像剤が保持しているトナー量が
少なく、画像面積の多い原稿を連続して複写した場合に
はトナーの消費量が多くなり、現像剤中のトナー濃度が
極端に変化するため画像濃度が低くなるという欠点があ
った。

【００１３】また、この現像装置では、現像剤の動きが
活発な箇所とそうでない箇所、あるいは現像剤の多い箇
所と少ない箇所においてトナーの取り込み量が異なり、
部分的にトナー濃度が不安定となって画像濃度ムラやか
ぶりが発生し易い。そこで、トナーホッパー内に２つの
トナー供給部材を配設し、各トナー供給部材で形成され
る経路に現像剤を通過させることにより、装置長手方向
における濃度ムラやかぶりを解決する技術が特開昭６３
−４２８２号公報に開示されている。しかし、上記公報
に開示された技術では、トナー供給部材を２つ使用する
ため、現像ユニットが大型化してしまうと共にコストア
ップしてしまうという問題点がある。

【００１４】また、特に前述の現像剤の動きによってト
ナーの取り込みを自己制御する現像法においては、トナ
ーの粒径及び粒径分布が重要であり、すなわち５μｍ以
下の粒子個数が多いと、トナーの流動性が悪化し、トナ
ーの取り込みが安定して行えないと言う欠点がある。ま
た、トナー中に粗大粒子が多い場合にはトナーの実質的
な取り込み量が減少し、特にトナー消費量の多い画像を
出力した場合には画像濃度が低下するという問題が生ず
る。

【００１５】この点に関して、流動性付与剤の平均粒
径、添加量を規定する方法も多数提案されている。例え
ば、特開平２−４３６５４号公報では、平均粒径０．０
５μｍ以下のシリカ微粉末と平均粒径０．１μｍ以上の
チタニア粒子を添加する方法が提案されているが、チタ
ニア粒子を添加することは環境安定性、画像濃度安定化
には効果が有るものの、平均粒径０．１μｍ以上の流動
性付与剤を使用した場合、現像機中でトナーから脱離し
てしまい、トナーの流動性の悪化に起因する地肌汚れ等
の画像品質を損なう原因となる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
解決しようとするもので、第１の目的は、トナーへの帯
電の付与が十分に行われ、トナー飛散や地肌汚れのない
良好な画像を得ることができる現像剤、それを用いる画
像形成方法及び画像形成装置を提供することである。

【００１７】第２の目的は、細線・中間調の再現性に優
れた良好な画像を得ることができる現像剤、それを用い
る画像形成方法及び画像形成装置を提供することであ
る。

【００１８】第３の目的は環境安定性、長時間使用した
場合の経時安定性優れた現像剤、それを用いる画像形成
方法及び画像形成装置を提供することである。

【００１９】第４の目的は、トナー補給機構及びトナー
濃度センサを必要としない、小型で安価な画像形成方
法、画像形成装置及びそれに用いる現像剤を提供するこ
とである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、以下のような二成分現像剤を提供することによっ
て上記の問題が解決されることを見出した。すなわち、
本発明によれば、少なくとも結着樹脂及び磁性体からな
る磁性トナーと、少なくとも磁性体からなる磁性キャリ
アとからなる二成分現像剤において、該磁性トナーの粒
径分布が、重量平均粒径が６．０〜８．０μｍ、５
μｍ以下の磁性トナー粒子が４０〜８０個数％であり、
かつ、該磁性トナーの５ｋエルステッド磁場中での磁
化が１０〜２５ｅｍｕ／ｇであり、１ｋエルステッド
磁場中での磁化が７〜２０ｅｍｕ／ｇであることを特徴
とする二成分現像剤が提供される。

【００２１】さらに、本発明者らの検討によって、以下
のような画像形成方法及び画像形成装置が提供される。
すなわち、本発明者らは、内部に磁界発生手段を有し、
トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を担持して搬送
する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持されて搬
送される前記現像剤の量を規制する第１の規制部材と、
第１の規制部材により掻き落とされた前記現像剤を収容
する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に隣接し、前記
現像剤担持体にトナーを供給するトナー収容部とを備
え、前記現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度の変化に
より、該現像剤と前記トナーとの接触状態を変化させ
て、前記現像剤担持体上の現像剤のトナー取り込み状態
を変化させる現像装置であって、前記現像剤収容部は、
第１の規制部材よりも前記現像剤担持体上の現像剤の搬
送方向上流側に配設された第２の規制部材を有し、第２
の規制部材は、前記現像剤担持体上の現像剤のトナー濃
度が上昇し、該現像剤の層厚が増加した場合に該現像剤
の増加分の通過を規制すべく、前記現像剤担持体との間
隙が設定されている現像方法において、該トナーが少な
くとも結着樹脂と磁性体からなる磁性トナーで、該磁性
トナーの粒径分布が、重量平均粒径が６．０〜８．０
μｍ、５μｍ以下のトナー粒子が４０〜８０個数％で
あり、該磁性トナーの磁化が５ｋエルステッド磁場中
での磁化が１０〜２５ｅｍｕ／ｇであり、１ｋエルス
テッド磁場中での磁化が７〜２０ｅｍｕ／ｇであること
が重要であることを見出した。

【００２２】すなわち、本発明に用いるトナーは、ま
ず、トナー粒子全体のうち５μｍ以下の粒子個数が４０
〜８０個数％、より好ましくは４０〜６０％とすること
により、高精細、高解像度の画像を形成することが可能
となる。加えて、特に小型の現像装置を用いた場合に
は、１ｋエルステッド磁場中での磁化が７〜２０ｅｍｕ
／ｇとすることによりトナーの流動性が良好になり、現
像剤の動きによってトナーの取り込みが安定して行える
ため、画像の濃度ムラを防止できる。５μｍ以下の粒子
個数が８０％より多いとトナーとしての流動性が悪化
し、トナーの取り込みが円滑に行われないため、トナー
濃度ムラによる画像濃度ムラが発生しやすくなる。一
方、５μｍ以下の粒子個数が４０％未満の場合には、潜
像を忠実に再現する微細粒子が減少するため、特に高解
像度の画像を出力する場合、その再現性に劣るという問
題が生ずる。さらに、粗大粒子が多い場合にはトナーの
実質的な取り込み量が減少し、特にトナー消費量の多い
画像を出力した場合には画像濃度が低下するという問題
が生ずる。

【００２３】本発明の二成分現像剤に用いるトナーの重
量平均粒径は６．０〜８．０μｍであり、より好ましく
は７．０〜８．０μｍである。重量平均粒径６．０μｍ
未満では、長期間の使用でトナーの電荷が高くなり、画
像濃度の低下特に低湿環境下での画像濃度低下等の問題
が生じやすい。また、重量平均粒径が８．０μｍを超え
る場合では、１２００ｄｐｉの微小スポットの解像度が
充分でなく、その上非画像部への飛び散りも多く、画像
品質が劣る傾向にあった。

【００２４】本発明に用いる磁性トナーの５ｋエルステ
ッド磁場中での磁化は１０〜２５ｅｍｕ／ｇであり、よ
り好ましくは１５〜２０ｅｍｕ／ｇである。また、１ｋ
エルステッド磁場中での磁化が７〜２０ｅｍｕ／ｇ、よ
り好ましくは１０〜１７ｅｍｕ／ｇである。これによっ
て、トナー取り込み時に現像剤がトナーを効率よく取り
込むことができるため、トナー消費量の多い画像を繰り
返し複写しても画像濃度の低下を防止できる。また、ト
ナー自体の磁化による現像剤担持体方向への磁気束縛力
により現像剤担持体の回転に伴うトナー飛散や地肌部分
へのトナー現像を有効に防止できる。さらに、現像剤が
現像スリーブから離脱し感光体上に付着することを防止
することが可能で、さらに現像に寄与する現像剤を構成
するキャリアの粒子径を小さくすることによりトナーの
保有率を高くできるために、高速複写機においても十分
な画像濃度及び細線再現性を達成できる。

【００２５】本発明の二成分現像剤に用いるトナーの分
級方法としては、トナー粉原料を気流中におけるトナー
粒子の慣性力及びコアンダ効果による湾曲気流の遠心力
によって、少なくとも粗粉領域、中粉領域及び微粉領域
に分級することにより、上記の粒径分布のトナーを
効率よく得ることができる。

【００２６】また、本発明の二成分現像剤をカラー用現
像剤として用いる場合は、上記記載のトナーとシリコー
ン樹脂を主成分としたコート層を有する平均粒径３５〜
８０μｍの磁性キャリアとを組合せることが好ましい。
これにより、現像剤の寿命は飛躍的に向上する。

【００２７】本発明で用いられるキャリアの平均粒径
は、種々の方法で測定可能であるが、本発明においては
通常の篩分けによる方法や、光学顕微鏡から得られる画
像からランダムに抽出した２００〜４００個を画像処理
解析装置により解析する方法を用いることができる。

【００２８】本発明で用いられるトナー粒度分布は、種
々の方法で測定可能であるが、本発明においてはコール
ターカウンターを用いて行なった。即ち、測定装置とし
てはコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社
製）を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフ
ェイス（日科機製）及びＰＣ９８０１パーソナルコンピ
ューター（ＮＥＣ製）を接続し、電解液は１級塩化ナト
リウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。

【００２９】測定法としては、上記の電解水溶液１０〜
１５ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアル
キルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更
に測定試料を２〜２０ｍｇ加え、超音波分散器で約１〜
３分間分散処理を行なう。次いで、別のビーカーに電解
水溶液１００〜２００ｍｌを入れ、その中にそのサンプ
ル分散液を所定の濃度になるように加える。この試料液
について、上記のコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型に
より、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用
いて個数を基準として粒径２〜４０μｍの粒子の粒度分
布を測定し、粒径２〜４０μｍの粒子の体積分布と個数
分布を算出し、体積分布から求めた重量基準の重量平均
粒径（Ｄ４：各チャンネルの中央値をチャンネルの代表
値とする）を求めた。

【００３０】本発明の二成分現像剤には、流動性付与剤
を用いてもよい。流動性付与剤としては、Ｓｉ、Ｔｉ、
Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｎｉ、Ｍ
ｎ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇ、
Ｖ、Ｚｒ等の酸化物や複合酸化物が挙げられ、こらを１
種或いは２種以上を組合せて用いられる。これらのう
ち、二酸化ケイ素（シリカ）、二酸化チタン（チタニ
ア）、アルミナの微粒子が好適に用いられる。また、こ
れらのうち、１次粒子径は０．１μｍ以下のものがこの
ましい。これら流動性付与剤の内、０．０５μｍ以下の
疎水性シリカ微粒子と平均粒径０．０５μｍ以下の疎水
性酸化チタン微粒子と併用することが、環境安定性・画
像濃度安定性には最も効果が高いことが分かった。

【００３１】本発明に用いることのできる流動性付与剤
は、トナーに対して０．１〜２重量％使用されるのが好
ましい。０．１重量％未満では、トナー凝集を改善する
効果が乏しくなり、２重量％を超える場合は、細線間の
トナー飛び散り、機内の汚染、感光体の傷や摩耗等の問
題が生じやすい傾向がある。本発明におけるキーポイン
トは、添加量が少量でも所定の流動性を確保でき、長期
間、多数枚数の複写、プリントにおいても高解像度の画
質を維持できることにあり、この効果は５μｍ以下のト
ナー量を多くして、流動性付与剤を多量に添加した場合
より、明らかに効果的であった。

【００３２】さらに、本発明の二成分現像剤において
は、疎水化処理剤等により表面改質処理をすることが有
効である。疎水化処理剤の代表例としては以下のものが
挙げられる。ジメチルジクロルシラン、トリメチルクロ
ルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルジ
クロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジ
ルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロル
シラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、ｐ−クロ
ルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロ
ルシラン、クロルメチルトリクロルシラン、ｐ−クロル
フェニルトリクロルシラン、３−クロルプロピルトリク
ロルシラン、３−クロルプロピルトリメトキシシラン、
ビニルトリエトキシシラン、ビニルメトキシシラン、ビ
ニル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メ
タクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルト
リアセトキシシラン、ジビニルジクロルシラン、ジメチ
ルビニルクロルシラン、オクチル−トリクロルシラン、
デシル−トリクロルシラン、ノニル−トリクロルシラ
ン、（４−ｔ−プロピルフェニル）−トリクロルシラ
ン、（４−ｔ−ブチルフェニル）−トリクロルシラン、
ジベンチル−ジクロルシラン、ジヘキシル−ジクロルシ
ラン、ジオクチル−ジクロルシラン、ジノニル−ジクロ
ルシラン、ジデシル−ジクロルシラン、ジドデシル−ジ
クロルシラン、ジヘキサデシル−ジクロルシラン、（４
−ｔ−ブチルフェニル）−オクチル−ジクロルシラン、
ジオクチル−ジクロルシラン、ジデセニル−ジクロルシ
ラン、ジノネニル−ジクロルシラン、ジ−２−エチルヘ
キシル−ジクロルシラン、ジ−３，３−ジメチルベンチ
ル−ジクロルシラン、トリヘキシル−クロルシラン、ト
リオクチル−クロルシラン、トリデシル−クロルシラ
ン、ジオクチル−メチル−クロルシラン、オクチル−ジ
メチル−クロルシラン、（４−ｔ−プロピルフェニル）
−ジエチル−クロルシラン、オクチルトリメトキシシラ
ン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザ
ン、ジエチルテトラメチルジシラザン、ヘキサフェニル
ジシラザン、ヘキサトリルジシラザン等である。この
他、疎水化処理剤としては、チタネート系カップリング
剤、アルミニウム系カップリング剤も使用可能である。

【００３３】また、本発明の現像剤には、実質的な悪影
響を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばテフロン
（登録商標）粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化
ビニリデン粉末の如き滑剤粉末；酸化セリウム粉末、炭
化ケイ素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末等の研磨
剤；カーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉
末等の導電性付与剤；逆極性の白色微粒子、及び黒色微
粒子を現像性向上剤として少量用いることもできる。

【００３４】本発明の二成分現像剤に用いるトナー用結
着樹脂としては従来公知のものを広く使用することがで
きる。結着樹脂としては、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等のスチレン
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−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−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−プタジエン共重合体、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
体等のスチレン系共重合体；アクリル樹脂、メタクリル
樹脂、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、天然樹脂変性フェノー
ル樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、ポリウレタン、
ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、クマロイ
ンデン樹脂、シリコン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素
樹脂、芳香族系石油樹脂等が挙げられ、これらを単独或
いは混合して使用される。特に、スチレン系共重合体及
びポリエステル樹脂が現像特性、定着性等の面で好まし
い。

【００３５】結着樹脂のうち、スチレン系共重合体のス
チレンモノマーに対するコモノマーとしては、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
ような二重結合を有するモノカルボン酸もしくはその置
換体；マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチ
ル、マレイン酸ジメチルのような二重結合を有するジカ
ルボン酸及びその置換体；塩化ビニル、酢酸ビニル、安
息香酸ビニルのようなビニルエステル類；エチレン、プ
ロピレン、ブチレンのようなエチレン系オレフィン類；
ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンのようなビ
ニルケトン類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエ
ーテル、ビニルイソブチルエーテルのようなビニルエー
テル類が挙げられ、これらのビニル単量体が単独もしく
は２種以上用いられる。

【００３６】結着樹脂のうち、ポリエステル樹脂はアル
コール成分と酸成分を原材料に公知の合成方法で製造す
ることができる。アルコール成分としては、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−プロピレングリコール、
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、ポリオ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
ェノール類、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二価のアルコール単位体、
その他の二価のアルコール単位体、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、ペンタエスリトール、ジペンタエスリトール、トリ
ペンタエスリトール、蔗糖、１，２，４−ブタントリオ
ール、１，２，５−ペンタトリオール、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
ベンゼン等の三価以上の多価アルコール単量体等が挙げ
られる。

【００３７】酸成分としては、パルミチン酸、ステアリ
ン酸、オレイン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フ
マ−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二価の有機酸単
量体、これらの酸の無水物、低級アルキルエステルトリ
ノレイン酸の二量体、その他の二価の有機酸単量体、
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三量体酸、これら酸の無水物等の三
価以上の多価カルボン酸単量体等が挙げられる。

【００３８】本発明の画像形成方法及び装置で用いる顔
料としては以下のものが用いられる。黒色顔料として
は、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チ
ャンネル ブラック、ランプブラック、アセチレンブラ
ック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ
色素、金属酸化物、複合金属酸化物が挙げられる。

【００３９】黄色顔料としては、カドミウムイエロー、
ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、
ネーブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイ
エローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエロー
ＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエロー
ＮＣＧ、タートラジンレーキが挙げられる。

【００４０】橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、
パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バ
ルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジ
ＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリア
ントオレンジＧＫが挙げられる。

【００４１】赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウム
レッド、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピ
ラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レ
ーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレ
ーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリ
アントカーミン３Ｂが挙げられる。紫色顔料としては、
ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキが
挙げられる。

【００４２】青色顔料としては、コバルトブルー、アル
カリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニン
ブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニン
ブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダ
ンスレンブルーＢＣが挙げられる。

【００４３】緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化
クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレ
ーキ、等がある。これらは、１種又は２種以上を使用す
ることができる。

【００４４】また、本発明におけるトナーには定着時の
オフセット防止のために離型剤を内添することも可能で
ある。離型剤としては、キャンデリラワックス、カルナ
ウバワックス、ライスワックス等の天然ワックス、モン
タンワックス、パラフィンワックス、サゾールワック
ス、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、
アルキルリン酸エステル等がある。これらは、結着樹脂
及び定着ローラー表面材質により選択される。これら離
型剤の融点は６５〜９０℃であることが好ましい。この
範囲より低い場合には、トナーの保存時のブロッキング
が発生しやすくなり、この範囲より高い場合には定着ロ
ーラー温度が低い領域でオフセットが発生しやすくなる
場合がある。

【００４５】本発明に用いるトナーには荷電制御剤をト
ナー粒子に内添、又はトナー粒子に外添して用いること
が好ましい。荷電制御剤によって、現像システムに応じ
た最適の荷電量コントロールが可能となり、特に本発明
では、荷電制御剤を用いることは、前記のトナー濃度を
制御しない現像方法を採用した場合に有効である。

【００４６】トナーに用いられる極性制御剤としては従
来公知の物でよく、正極性制御剤としては、ニグロシン
及び脂肪酸金属塩等による変性物；トリブチルベンジル
アンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルフォン
酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレー
ト等の四級アンモニウム塩；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
サイド等のジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボ
レート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルス
ズボレート等のジオルガノスズボレートを単独あるいは
２種類以上組み合わせて用いることができる。これらの
中でも、ニグロシン系化合物、有機四級アンモニウム塩
等の極性制御剤が特に好ましく用いられる。

【００４７】負極性制御剤としては、例えば有機金属化
合物、キレート化合物が有効である。その例としてはア
ルミニウムアセチルアセトナート、鉄（ＩＩ）アセチル
アセトナート、３，５−ジ‐ｔ‐ブチルサリチル酸クロ
ム等があり、特にアセチルアセトン金属錯体、モノアゾ
金属錯体、ナフトエ酸あるいはサリチル酸系の金属錯体
又は塩が好ましく、特にサリチル酸系金属錯体、モノア
ゾ金属錯体又はサリチル酸系金属塩が好ましい。

【００４８】前記の極性制御剤は、微粒子状として用い
ることが好ましく、具体的には、３μｍ以下の個数平均
粒径が好ましい。

【００４９】トナーに使用される極性制御剤の使用量
は、結着樹脂の種類や、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、好
ましくは結着剤１００重量部に対して０．１〜２０重量
部の範囲、より好ましくは０．２〜１０重量部で用いら
れる。０．１重量部未満では、トナーの帯電量が不足し
実用的でない。また２０重量部を越える場合にはトナー
の帯電量が大きすぎ、キャリアとの静電的吸引力の増大
のため、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招
く。

【００５０】また本発明に用いるトナーは磁性トナーと
して好適に用いられ、磁性トナーに使用される磁性材料
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及び
その混合物等が挙げられる。この中でも特にマグネタイ
トが有用である。

【００５１】このマグネタイトは公知の製造方法で作ら
れる。例えば、硫酸鉄水溶液をアルカリ性水溶液で中和
し、水酸化鉄を得る。その後、ｐＨを１０以上に調整し
た水酸化鉄懸濁液を酸素を含有するガスで酸化しマグネ
タイトスラリーを得る。次いで、該スラリーを水洗、濾
過、乾燥、解砕しマグネタイト粒子が得られる。

【００５２】これらの強磁性体は平均粒子径が０．０１
〜１μｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍのものがよ
い。磁性トナー中に含有させる量としては、トナーに対
し５〜８０ｗｔ％、特に好ましくはトナー対し１０〜６
０ｗｔ％がよい。

【００５３】また、本発明に用いられる磁性トナーの磁
性体は、ＦｅＯ含有量が５〜５０ｗｔ％であることが好
ましく、より好ましくは１０〜３０ｗｔ％である。ま
た、この強磁性体は比表面積が１〜６０ｍ^２／ｇが好ま
しく、より好ましくは３〜２０ｍ^２／ｇである。

【００５４】本発明で使用される磁性キャリアとして
は、従来公知のものが使用可能であり、例えば鉄粉、フ
ェライト粉、ニッケル粉、マグネタイト粉等の磁性粒
子、あるいはこれら磁性粒子の表面を樹脂で処理したも
の、あるいは磁性粒子が樹脂中に分散されている磁性粒
子分散樹脂粒子等が挙げられる。これら磁性キャリアの
平均粒径は３５〜８０μｍがよい。

【００５５】本発明に用いる磁性キャリアのコート層を
形成する樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロ
ピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエ
チレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アク
リル（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリ
ロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコ
ール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビ
ニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケト
ン等のポリビニル及びポリビニリデン系樹脂；塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体、ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリク
ロロトリフルオロエチレン等のフッ素樹脂；ポリアミ
ド；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；
尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ
樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。これらの中で、
磁性粒子の表面にシリコーン樹脂層を設けたもの或いは
カーボンブラックを含むシリコーン樹脂層を設けたもの
が、耐スペント性に最も優れている。

【００５６】磁性キャリアのコート層に用いられるシリ
コーン樹脂としては、従来知られているいずれのシリコ
ーン樹脂であってもよく、例として下記式で示されるオ
ルガノシロキサン結合のみからなるストレートシリコー
ン及びアルキド、ポリエステル、エポキシ、ウレタン等
で変成したシリコーン樹脂が挙げられる。

【００５７】

【化１】 上記式中Ｒ１は水素原子、炭素原子１〜４のアルキル基
及びフェニル基のいずれか一種、Ｒ２及びＲ３はそれぞ
れ水素基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、フェニル
基、フェノキシ基、炭素原子数２〜４のアルケニル基、
炭素原子数２〜４のアルケニルオキシ基、ヒドロキシ
基、カルボキシル基、エチレンオキシド基、グリシジル
基及び下記式で示される基のうちいずれか一種である。

【００５８】

【化２】 上記式中Ｒ４，Ｒ５はヒドロキシ基、カルボキシル基、
炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のア
ルコキシ基、炭素原子数２〜４のアルケニル基、炭素原
子数２〜４のアルケニルオキシ基、フェニル基及びフェ
ノキシ基のいずれか一種を表し、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ及
びｐは１以上の整数を表す。

【００５９】上記Ｒ１〜Ｒ５の各置換基は、未置換のも
ののほか、例えばアミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ
ル基、メルカプト基、アルキル基、フェニル基、エチレ
ンオキサイド基、グリシジル基、ハロゲン原子等の置換
基を有してもよい。

【００６０】また、磁性キャリアのコート層にカーボン
ブラックを含むことによって、所望のキャリアの電気抵
抗を得ることが出来る。本発明で使用されるカーボンブ
ラックは、例えばファーネスブラック、アセチレンブラ
ック、チャンネルブラック等のすべてのカーボンブラッ
クが使用出来る。この中でも特にファーネスブラックと
アセチレンブラックの混合物を用いることにより、少量
の添加で効果的に導電性の調整が可能で、更にコート層
の耐摩耗性に優れたキャリアを得ることが可能となっ
た。これらのカーボンブラックは、粒径０．０１〜１０
μｍ程度のものが好ましく、被覆樹脂１００重量部に対
して２〜３０重量部添加されることが好ましく、さらに
は５〜２０重量部が好ましい。

【００６１】本発明に用いる磁性キャリアの被覆層中に
は、核体粒子との接着性を向上させたり導電性付与剤の
分散性を向上させる目的でシランカップリング剤、チタ
ンカップリング剤等を添加してもよい。

【００６２】本発明で用いられるシランカップリング剤
としては、下記一般式で示される化合物が挙げられる。

【００６３】

【化３】 上記式中、Ｘはケイ素原子に結合している加水分解基で
クロル基、アルコキシ基、アセトキシ基、アルキルアミ
ノ基、プロペノキシ基等がある。Ｙは有機マトリックス
と反応する有機官能基でビニル基、メタクリル基、エポ
キシ基、グリシドキシ基、アミノ基、メルカプト基等が
ある。Ｒは炭素数１〜２０のアルキル基又はアルキレン
基である。

【００６４】キャリアに用いられるシランカップリング
剤の中でも、特に負帯電性を有する現像剤を得るには、
上記式中Ｙにアミノ基を有するアミノシランカップリン
グ剤が好ましく、正帯電性を有する現像剤を得るにはＹ
にエポキシ基を有するエポキシシランカップリング剤が
好ましい。

【００６５】キャリアのコ−ト層の形成法としては、従
来の方法と同様にして、キャリア核体粒子の表面にコ−
ト層形成液を噴霧法、浸漬法等の手段で塗布すればよ
い。このときのコ−ト層の厚さは０．１〜２０μmが好
ましい。

【００６６】本発明に係る二成分現像剤を作製する方法
の一例としては、まず、前述した結着樹脂、着色剤とし
ての顔料又は染料、荷電制御剤、滑剤、その他の添加剤
等をヘンシェルミキサーの如き混合機により充分に混合
する。混合した後、バッチ式の２本ロール、バンバリー
ミキサーや連続式の２軸押出し機、例えば神戸製鋼所社
製ＫＴＫ型２軸押出し機、東芝機械社製ＴＥＭ型２軸押
出し機、ＫＣＫ社製２軸押出し機、池貝鉄工社製ＰＣＭ
型２軸押出し機、栗本鉄工所社製ＫＥＸ型２軸押出し機
や、連続式の１軸混練機、例えばブッス社製コ・ニーダ
等の熱混練機を用いて構成材料を良く混練し、冷却後、
ハンマーミル等を用いて粗粉砕する。ここで、カラート
ナーの場合には、顔料の分散を向上させる目的で、結着
樹脂の一部と顔料を予め溶融混練して得られるマスター
バッチを着色剤として使用することが一般的である。次
に、これら粗粉砕物をジェット気流を用いた微粉砕機や
機械式粉砕機を単独或いは併用して微粉砕する。次に得
られた微粉際粒子を旋回気流を用いた分級機やコアンダ
効果を用いた分級機により所定の粒度に分級する。本発
明の粒径分布を有するトナーを得るためには、この中で
もコアンダ効果を利用した分級機が好適に用いられる。
さらに、トナーは流動性付与剤と共にヘンシェルミキサ
ー等の混合機により充分混合し、２５０メッシュ以上の
篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去する。

【００６７】図１は、本発明の実施の形態の一例を示す
画像形成装置の現像装置部分の概略図である。潜像担持
体である感光体ドラム１の側方に配設された現像装置１
３は、支持ケース１４、現像剤担持体としての現像スリ
ーブ１５、現像剤収容部材１６、第１の規制部材として
の第１ドクターブレード１７等から主に構成されてい
る。

【００６８】感光体ドラム１側に開口を有する支持ケー
ス１４は、内部にトナー１８を収容するトナー収容部と
してのトナーホッパー１９を形成している。トナーホッ
パー１９の感光体ドラム１側寄りには、トナー１８と磁
性粒子であるキャリアとからなる現像剤２２を収容する
現像剤収容部１６ａを形成する現像剤収容部材１６が、
支持ケース１４と一体的に設けられている。また、現像
剤収容部材１６の下方に位置する支持ケース１４には、
対向面１４ｂを有する突出部１４ａが形成されており、
現像剤収容部材１６の下部と対向面１４ｂとの間の空間
によって、トナー１８を供給するためのトナー供給開口
部２０が形成されている。

【００６９】トナーホッパー１９の内部には、図示しな
い駆動手段によって回動されるトナー供給手段としての
トナーアジテータ２１が配設されている。トナーアジテ
ータ２１は、トナーホッパー１９内のトナー１８をトナ
ー供給開口部２０に向けて撹拌しながら送り出す。ま
た、トナーホッパー１９の、感光体ドラム１と対向する
側には、トナーホッパー１９内のトナー１８の量が少な
くなったときにこれを検知するトナーエンド検知手段１
４ｃが配設されている。

【００７０】感光体ドラム１とトナーホッパー１９との
間の空間には、現像スリーブ１５が配設されている。図
示しない駆動手段で図の矢印方向に回転駆動される現像
スリーブ１５は、その内部に、現像装置１３に対して相
対位置不変に配設された、磁界発生手段としての図示し
ない磁石を有している。

【００７１】現像剤収容部材１６の、支持ケース１４に
取り付けられた側と対向する側には、第１ドクターブレ
ード１７が一体的に取り付けられている。第１ドクター
ブレード１７は、その先端と現像スリーブ１５の外周面
との間に一定の隙間を保った状態で配設されている。

【００７２】現像剤収容部材１６の、トナー供給開口部
２０の近傍に位置する部位には、第２の規制部材として
の第２ドクターブレード２３が配設されている。第２ド
クターブレード２３は、その自由端が現像スリーブ１５
の外周面に対して一定の隙間を保つべく、現像スリーブ
１５の表面に形成される現像剤２２の層の流れを妨げる
方向、すなわち、自由端を現像スリーブ１５の中心に向
けて、基端を現像剤収容部材１６に一体的に取り付けら
れている。現像剤収容部１６ａは、現像スリーブ１５の
磁力が及ぶ範囲で、現像剤２２を循環移動させるに十分
な空間を有するように構成されている。

【００７３】なお、対向面１４ｂは、トナーホッパー１
９側から現像スリーブ１５側に向けて下向きに傾斜する
よう、所定の長さにわたって形成されている。これによ
り、振動、現像スリーブ１５の内部に設けられた図示し
ない磁石の磁力分布のむら、現像剤２２中の部分的なト
ナー濃度の上昇等が発生した際に、第２ドクターブレー
ド２３と現像スリーブ１５の周面との間から現像剤収容
部１６ａ内のキャリアが落下しても、落下したキャリア
は対向面１４ｂで受けられて現像スリーブ１５側に移動
し、磁力で現像スリーブ１５に磁着されて再び現像剤収
容部１６ａ内に供給される。これにより現像剤収容部１
６ａ内のキャリア量の減少を防止することができ、画像
形成時における、現像スリーブ１５の軸方向での画像濃
度むらの発生を防止することができる。対向面１４ｂの
傾斜角度αとしては５゜程度が、また、所定の長さｌと
しては、好ましくは２〜２０ｍｍ、さらに好ましくは３
〜１０ｍｍ程度である。

【００７４】上記構成により、トナーホッパー１９の内
部からトナーアジテータ２１によって送り出されたトナ
ー１８は、トナー供給開口部２０を通って現像スリーブ
１５に担持された現像剤２２に供給され、現像剤収容部
１６ａへ運ばれる。そして、現像剤収容部１６ａ内の現
像剤２２は、現像スリーブ１５に担持されて感光体ドラ
ム１の外周面と対向する位置まで搬送され、トナー１８
のみが感光体ドラム１上に形成された静電潜像と静電的
に結合することにより、感光体ドラム１上にトナー像が
形成される。

【００７５】ここで、上記トナー像形成時における現像
剤２２の挙動を説明する。図２に示すように、現像装置
１３に磁性キャリア２２ａのみからなるスタート剤をセ
ットすると、磁性キャリア２２ａは現像スリーブ１５の
表面に磁着されるものと現像剤収容部１６ａ内に収容さ
れるものとに分かれる。現像剤収容部１６ａ内に収容さ
れた磁性キャリア２２ａは、現像スリーブ１５の矢印ａ
方向への回転に伴い、現像スリーブ１５内からの磁力に
よって矢印ｂ方向へ、１ｍｍ／ｓ以上の移動速度で循環
移動する。そして、現像スリーブ１５の表面に磁着され
た磁性キャリア２２ａの表面と現像剤収容部１６ａ内で
移動する磁性キャリア２２ａの表面との境界部において
界面Ｘが形成される。

【００７６】次に、トナーホッパー１９にトナー１８が
セットされると、トナー供給開口部２０より現像スリー
ブ１５に担持された磁性キャリア２２ａにトナー１８が
供給される。したがって、現像スリーブ１５は、トナー
１８と磁性キャリア２２ａとの混合物である現像剤２２
を担持することとなる。

【００７７】現像剤収容部１６ａ内では、収容されてい
る現像剤２２の存在により、現像スリーブ１５によって
搬送される現像剤２２に対して、その搬送を停止させよ
うとする力が働いている。そして、現像スリーブ１５に
担持された現像剤２２の表面に存在するトナー１８が界
面Ｘへ搬送されると、界面Ｘ近傍における現像剤２２間
の摩擦力が低下して界面Ｘ近傍の現像剤２２の搬送力が
低下し、これにより界面Ｘ近傍での現像剤２２の搬送量
が減少する。

【００７８】一方、合流点Ｙより現像スリーブ１５の回
転方向上流側の現像剤２２には、上述の現像剤収容部１
６ａ内のような、現像スリーブ１５によって搬送される
現像剤２２に対して、その搬送を停止させるような力は
作用しないので、図３に示すように、合流点Ｙへ搬送さ
れてきた現像剤２２と界面Ｘを搬送される現像剤２２と
の搬送量のバランスが崩れて現像剤２２の玉突状態が発
生し、合流点Ｙの位置が上昇して界面Ｘを含む現像剤２
２の層厚が増加する。また、第１ドクターブレード１７
を通過した現像剤２２の層厚も徐々に増加し、この増加
した現像剤２２が第２ドクターブレード２３によって掻
き落とされる。

【００７９】そして、第１ドクターブレード１７を通過
した現像剤２２が所定のトナー濃度に達すると、図４に
示すように、第２ドクターブレード２３に掻き落とされ
て層状となった増加分の現像剤２２がトナー供給開口部
２０を塞ぎ、この状態でトナー１８の取り込みが終了す
る。このとき、現像剤収容部１６ａ内ではトナー濃度が
高くなることにより現像剤２２の嵩が大きくなり、これ
により現像剤収容部１６ａ内の空間が狭くなることによ
って、現像剤２２が図の矢印ｂ方向に循環移動する移動
速度も低下する。

【００８０】このトナー供給開口部２０を塞ぐように形
成された現像剤２２の層において、第２ドクターブレー
ド２３に掻き落とされた現像剤２２は、図４に矢印ｃで
示すように、速度１ｍｍ／ｓ以上の移動速度で移動して
対向面１４ｂで受けられるが、対向面１４ｂが現像スリ
ーブ１５側に向けて角度αで下方に傾斜し、かつ、所定
長さｌを有しているため、現像剤２２の層の移動によ
る、トナーホッパー１９への現像剤２２の落下を防止す
ることができ、現像剤２２の量を常に一定に保つことが
できるので、トナー供給を常時一定に自己制御すること
が可能となる。

【００８１】

【発明の実施の形態】以下に本発明を実施例を用いてよ
り具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に
限定されない。

【００８２】

【実施例１】 ポリエステル樹脂 １００重量部 含クロムアゾ染料 ３重量部 マグネタイト微粒子 ２３重量部 ポリプロピレン ５重量部 上記処方の混合物をヘンシェルミキサーにて混合後、１
８０℃に設定した混練押し出し機によって混練した後、
冷却固化せしめ、これをカッターミルにて粗粉砕後、機
械式粉砕機を使用して微粉砕し、得られた微粉砕物をコ
アンダ効果を利用した多分割分級機を使用して、重量平
均粒径が７．２４μｍ、５μｍ以下が５１.４個数％の
粒度分布に分級し母体粒子を得た。さらに、この母体着
色粒子１００重量部に対して、平均粒径０．３μｍの疎
水性シリカ０．６重量部を添加して、ヘンシェルミキサ
ーにて混合し、トナーａを得た。このトナーの１ｋエル
ステッドおよび５ｋエルステッドの磁場中での磁化を測
定したところ、それぞれ１２．８ｅｍｕ／ｇ、１７．１
ｅｍｕ／ｇであった。

【００８３】 シリコ−ン樹脂（オルガノストレ−トシリコ−ン） １００重量部 トルエン １００重量部 γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン ５重量部 カ−ボンブラック １０重量部 上記混合物をホモミキサ−で２０分間分散し、コ−ト層
形成液を調製した。このコ−ト層形成液を流動床型コ−
ティング装置を用いて、粒径５０μｍの球状マグネタイ
ト１０００部の表面にコ−ティングして磁性キャリアＡ
を得た。このキャリアＡ：９０重量部とトナーａ：１０
重量部をターブラミキサーを用いて混合し、２成分現像
剤１を得た。

【００８４】次に、図１で示される現像装置をリコ−製
ｉｍａｇｉｏ ＭＦ２００に組み込み、耐久性の評価を
１０万枚前後の画像濃度、地肌汚れ、解像力、画像濃度
制御性を評価した。

【００８５】［試験］ （画像濃度）画像の上部、中部、下部からそれぞれ３カ
所、計９カ所の位置の画像濃度をマクベス反射濃度計で
測定した。

【００８６】（濃度ムラ）画像の上部、中部、下部から
それぞれ３カ所、計９カ所の位置の画像濃度をマクベス
反射濃度計で測定し、その最大値と最小値の差を濃度ム
ラとした。評価基準は次の通りとした。 ◎：画像濃度差が０．１未満 ○： ０．１以上０．２未満 △： ０．２以上０．５未満 ×： ０．５以上

【００８７】（解像度）縦線、横線がそれぞれ１ｍｍあ
たり２．０、２．２、２．５、２．８、３．２、３．
６、４．０、４．５、５．０、５．６、６．３、７．１
本の線が等間隔に並んでいる線画像に対して、複写画像
が線間をどこまで忠実に再現できているかを評価した。

【００８８】（画像濃度制御性）原稿濃度が１．６の１
００％ソリッド画像を２０枚連続複写し、画像濃度の変
化を評価した。評価基準は次の通りとした。 ◎：画像濃度差が０．１未満 ○： ０．１以上０．２未満 △： ０．２以上０．５未満 ×： ０．５以上

【００８９】上記試験の結果を後述する表１及び表２に
示した。

【００９０】

【実施例２】実施例１で得られた母体粒子に平均粒径
０．３μｍの疎水性シリカ０．６重量部、疎水性酸化チ
タン０．３重量部を添加して、ヘンシェルミキサーにて
混合し、トナーｂを得た。このキャリアＡ：９０重量部
とトナーｂ：１０重量部をターブラミキサーを用いて混
合し、二成分現像剤２を得た。このトナーの１ｋエルス
テッドおよび５ｋエルステッドの磁場中での磁化を測定
したところ、それぞれ１２．１ｅｍｕ／ｇ、１７．６ｅ
ｍｕ／ｇであった。次に、実施例１と同様に耐久性の評
価を１０万枚前後の画像濃度、地肌汚れ、解像力、画像
濃度制御性を評価した。その結果を後述する表１及び表
２に示す。

【００９１】

【実施例３】実施例２において分級条件を変更し、重量
平均粒径が７．８４μｍ、５μｍ以下が４１．２個数％
の粒度分布に分級した以外は実施例２と同様の方法でト
ナーｃと現像剤３を作製し、実施例２と同様の方法で評
価を行った。結果を後述する表１及び２に示す。

【００９２】

【実施例４】実施例２において分級条件を変更し、重量
平均粒径が６．５４μｍ、５μｍ以下が６２．１個数％
の粒度分布に分級した以外は実施例２と同様の方法でト
ナーｄと現像剤４を作製し、実施例２と同様の方法で評
価を行った。結果を後述する表１及び表２に示す。

【００９３】

【実施例５】実施例２において分級条件を変更し、重量
平均粒径が６．０３μｍ、５μｍ以下が７５．６個数％
の粒度分布に分級した以外は実施例２と同様の方法でト
ナーｅと現像剤５を作製し、実施例２と同様の方法で評
価を行った。結果を後述する表１及び２に示す。

【００９４】

【実施例６】 ポリエステル樹脂 １００重量部 含クロムアゾ染料 ３重量部 マグネタイト微粒子 ３０重量部 ポリプロピレン ５重量部 上記処方の混合物をヘンシェルミキサーにて混合後、１
８０℃に設定した混練押し出し機によって混練した後、
冷却固化せしめ、これをカッターミルにて粗粉砕後、機
械式粉砕機を使用して微粉砕し、得られた微粉砕物を旋
回式風力分級装置を使用して、重量平均粒径が７．５５
μｍ、５μｍ以下が５５．７個数％の粒度分布に分級し
母体粒子を得た。さらに、この母体着色粒子１００重量
部に対して、平均粒径０．３μｍの疎水性シリカ０．５
重量部、疎水性酸化チタン０．３重量部を添加して、ヘ
ンシェルミキサーにて混合し、トナーｆを得た。このト
ナーを用い実施例１と同様に現像剤を作製し、評価を行
った。その評価結果を後述する表１及び表２に示す。

【００９５】

【比較例１】 ポリエステル樹脂 １００重量部 含クロムアゾ染料 ３重量部 マグネタイト微粒 ５０重量部 ポリプロピレン ５重量部 上記処方の混合物をヘンシェルミキサーにて混合後、１
８０℃に設定した混練押し出し機によって混練した後、
冷却固化せしめ、これをカッターミルにて粗粉砕後、機
械式粉砕機を使用して微粉砕し、得られた微粉砕物を旋
回式風力分級装置を使用して、重量平均粒径が８．５３
μｍ、５μｍ以下が３２．３個数％の粒度分布に分級し
母体粒子を得た。さらに、この母体着色粒子１００重量
部に対して、平均粒径０．３μｍの疎水性シリカ０．５
重量部、疎水性酸化チタン０．３重量部を添加して、ヘ
ンシェルミキサーにて混合し、トナーｇを得た。このト
ナーを用い実施例１と同様に現像剤を作製し、評価を行
った。その結果を後述する表１及び表２に示す。

【００９６】

【比較例２】 ポリエステル樹脂 １００重量部 含クロムアゾ染料 ３重量部 ポリプロピレン ５重量部 上記処方の混合物をヘンシェルミキサーにて混合後、１
８０℃に設定した混練押し出し機によって混練した後、
冷却固化せしめ、これをカッターミルにて粗粉砕後、機
械式粉砕機を使用して微粉砕し、得られた微粉砕物を旋
回式風力分級装置を使用して、重量平均粒径が５．９１
μｍ、５μｍ以下が８３．１個数％の粒度分布に分級し
母体粒子を得た。さらに、この母体着色粒子１００重量
部に対して、平均粒径０．３μｍの疎水性シリカ０．５
重量部、疎水性酸化チタン０．３重量部を添加して、ヘ
ンシェルミキサーにて混合し、トナーｈを得た。このト
ナーを用い実施例１と同様に現像剤を作製し、評価を行
った。評価結果は以下の表１及び表２に示す。

【００９７】

【表１】

【００９８】

【表２】

【００９９】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の二成分現
像剤を画像形成に用いれば、トナー飛散や地肌汚れのな
い良好な画像、さらには細線及び中間調の再現性に優れ
た解像度の高い画像が得られる。しかも、長時間使用し
ても現像剤の耐久性が高く、連続して安定した良好な画
像が得られる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像形成装置の一例を示す断面図で
ある。

【図２】 本発明の画像形成装置の一例における現像剤
の動作を説明するための部分断面図である。

【図３】 本発明の画像形成装置の一例における現像剤
の動作を説明するための別の部分断面図である。

【図４】 本発明の画像形成装置の一例における現像剤
の動作を説明するための別の部分断面図である。

【符号の説明】

１ 潜像担持体（感光体ドラム） １３ 現像装置 １４ｂ 対向面 １５ 現像剤担持体（現像スリーブ） １６ａ 現像剤収容部 １６ 現像剤収容部材 １７ 第１の規制部材（第１ドクターブレード） １８ トナー １９ トナー収容部（トナーホッパー） ２０ トナー供給開口部 ２１ トナー供給手段（トナーアジテータ） ２２ 現像剤 ２３ 第２の規制部材（第２ドクターブレード） ２２ａ 磁性キャリア Ｘ 界面部（界面） Ｙ 合流点 ａ、ｂ 磁性キャリアの移動方向 ｌ 長さ α 傾斜角度

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/09 Ｇ０３Ｇ 9/10 ３５２ (72)発明者 朱 冰 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 近藤 麻衣子 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 中井 洋志 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 樋口 博人 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 岩本 康敬 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 AA02 AA08 BA06 CA12 CB07 CB13 EA02 EA05 FA02 2H031 AA01 AC07 AC17 AC29 AC33 AC34 AD15 BA06 BA08 BA09 2H077 AA11 AD06 AD13 AD17 BA08 EA03 FA19

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも結着樹脂及び磁性体からなる
   磁性トナーと、少なくとも磁性体からなる磁性キャリア
   とからなる二成分現像剤において、該磁性トナーの粒径
   分布が、重量平均粒径が６．０〜８．０μｍ、５μ
   ｍ以下の磁性トナー粒子が４０〜８０個数％であり、か
   つ、該磁性トナーの５ｋエルステッド磁場中での磁化
   が１０〜２５ｅｍｕ／ｇであり、１ｋエルステッド磁
   場中での磁化が７〜２０ｅｍｕ／ｇであることを特徴と
   する二成分現像剤。
2. 【請求項２】前記磁性トナーが少なくとも疎水性酸化ケ
   イ素微粒子及び／又は疎水性酸化チタン微粒子を含むこ
   とを特徴とする請求項１に記載の二成分現像剤。
3. 【請求項３】前記磁性キャリアが少なくともシリコ−ン
   樹脂を主成分としたコ−ト層を有することを特徴とする
   請求項１又は２に記載の現像剤。
4. 【請求項４】 画像形成装置であって、 内部に磁界発生手段を有し、 少なくとも結着樹脂及び磁性体からなる磁性トナーと、
   少なくとも磁性体からなる磁性キャリアとからなる二成
   分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、 前記現像剤担持体に担持されて搬送される前記現像剤の
   量を規制する第１の規制部材と、 第１の規制部材により掻き落とされた前記現像剤を収容
   する現像剤収容部と、 前記現像剤収容部に隣接し、前記現像剤担持体にトナー
   を供給するトナー収容部とを備え、 前記現像剤収容部は、第１の規制部材よりも前記現像剤
   担持体上の現像剤の搬送方向上流側に配設された第２の
   規制部材を有し、 該第２の規制部材と前記現像剤担持体との間には間隙が
   設定されており、 前記磁性トナーの粒径分布における重量平均粒径が
   ６．０〜８．０μｍであり、５μｍ以下のトナー粒子
   が４０〜８０個数％であり、該磁性トナーの磁化が５ｋ
   エルステッドの磁場中で１０〜２５ｅｍｕ／ｇであるこ
   とを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 画像形成方法であって、 請求項４に記載の画像形成装置を用い、 前記現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度の変化に応じ
   て、該現像剤とトナーとの接触状態を変化させることに
   よって、前記現像剤担持体上の現像剤のトナー取り込み
   状態を変化させ、 前記第２の規制部材によって、前記現像剤担持体上の現
   像剤のトナー濃度が上昇し該現像剤の層厚が増加した場
   合に、該現像剤の増加分の通過を規制することを特徴と
   する画像形成方法。