JP2003043756A - 二成分系現像剤及び補給用現像剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流動性が高く、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二成分系現像剤及び補
給用現像剤を提供することにある。 【解決手段】 トナーと磁性微粒子分散型樹脂キャリア
を少なくとも有する二成分系現像剤及び補給用現像剤
を、該トナーと該キャリアとをトナー濃度８質量％で混
合し、１０００エルステッドの磁界下で着磁した後の流
動度をＡ、着磁する前あるいは消磁後の流動度をＢとし
たときＡ−Ｂ≦１.５秒である二成分系現像剤及び補給
用現像剤とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法等における静電荷像を現像するための二成分系現
像剤及び補給用現像剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法としては、米国特許第２，２
９７，６９１号明細書、特公昭４２−２３９１０号公報
及び特公昭４３−２４７４８号公報等に種々の方法が記
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
た二成分系現像剤を使用する現像方法が高画質を要求さ
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又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二成分系現像剤
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、上記静電荷像
は、該現像領域において、トナーによって現像される。

【０００７】一般に上記二成分系現像剤を構成するキャ
リアとトナーに対して要求される特性は種々あるが、キ
ャリアに対して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
しないトナーが融着し、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像
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。そのた
め、真比重の大きなキャリアを含有する現像剤を長期に
わたり使用した場合には、（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、この場合には（ｄ）現像画像
の細線再現性に怠ったものになりやすい。

【００１１】従って、上記（ａ）〜（ｄ）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や耐スペント
性を改良することにより、上記（ａ）〜（ｄ）を防止し
現像剤寿命を延ばすことが好ましい。

【００１２】一方、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
する場合には、（ｆ）トナーの帯電量分布が広がり、特
に低湿環境下における現像の際にチャージアップしたト
ナーが非画像部へ飛翔してしまう（以下、「かぶり」と
記す）という現像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提
案されている。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。更に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高速レーザビームプリ
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号公報や特開昭６１−９６５９号公報
に提案がなされている。しかしながら、上記キャリア
は、磁性微粒子を多量に含有させない場合には、（ｇ）
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が付着しやすく、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、磁性微粒子を多量に含有させた場合には、結着樹
脂に対して磁性微粒子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、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させた場合には、
比抵抗の低い磁性体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が生じ易くなり、また、
マグネタイトを多量に含有させると、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な比抵抗と考えら
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】一方、二成分系現像剤を構成するトナーに
おいても、特に重要な特性として適当な帯電安定性、環
境安定性、耐衝撃性、耐スペント性、現像性等が挙げら
れる。

【００２１】近年、電子写真法に対し、従来にもまして
ドットへの忠実性、ハイライト部への階調性等の高品質
画像が要求されるようになった。

【００２２】一般にトナーを製造する方法としては、熱
可塑性樹脂中に染・顔料等の着色剤、荷電制御剤等の添
加剤を溶融混合し、均一に分散した後、微粉砕装置、分
級機により所望の粒径を有するトナーを製造する方法が
知られている。

【００２３】これら粉砕法によるトナーにおいては、一
般に不定形をしている為、潜像に対し忠実な再現を行う
にも限界が有り、ドットへの忠実性、ハイライト部への
階調性などの高画質化に対して不利である。粉砕法に於
て高画質化をはかる為には、より小粒径に粉砕する必要
がある。しかし、小粒径化はより多くのエネルギーが必
要に成ること、及びトナー収率が悪くなることなどの問
題点がある。

【００２４】これら不定形トナーに対し、球形トナーが
提案されている。例えば、特公昭５６−１３９４５号公
報では、溶融スプレー法により球形トナーを得る方法
が、又、特公昭５７−５１６７６号公報では、不定形ト
ナーに有機溶剤を少量添加し、冷却下撹拌処理を行うこ
とにより球形トナーを得る方法が、更に、特公昭３６−
１０２３１号公報をはじめ、特開昭５９−５３８５６号
公報、特開昭５９−６１８４２号公報等により重合法を
用いた球形トナーを得る方法が開示されている。

【００２５】これら球形トナーは、その形状が均一であ
り、粒度分布もシャープであるため、潜像に対して忠実
に付着しやすく、ドット忠実性・ハイライト階調性など
に優れた高解像度の画像を提供することができる。特に
潜像のエッジ部では、微小な乱れがなくなり、高画質に
なる。しかし、トナーを小粒径化した場合、かぶりが生
じやすくなったり、またトナーの比表面積が増加するこ
とにより、単位質量当りの帯電量、ファンデルワールス
力等が大きくなり、トナーと現像剤担持体表面との付着
力が強く、チャージアップをおこしやすくなり、画像濃
度の低下が生じやすくなる。

【００２６】さらには、磁性微粒子分散型キャリア及び
重合トナーを用いた二成分系現像剤の場合、長期に渡り
優れた現像性を成し得るが、磁性微粒子分散型キャリア
及び重合トナーの形状及び粒度分布に起因する問題が生
じる。具体的には、磁性微粒子分散型キャリア及び重合
トナーは共に、円形度、球形度が高く、かつ粒度分布が
シャープであるため、二成分系現像剤が現像スリーブに
て着磁された際にキャリアの残留磁化により、二成分系
現像剤の見掛け密度が大きくなる、すなわち空隙率が小
さくなり、流動性不良を生じやすい。その結果、現像剤
にかかる負荷が大きくなる、あるいは現像スリーブ表面
に現像剤が均一に載らず、画像不良を生じやすくなる。
又二成分系現像剤に投入された補給トナーとの混合不良
を生じやすくなり、かぶりやトナー飛散が生じ、長期に
渡って高画質なトナー画像を形成しえることができな
い。

【００２７】一方、主流の二成分現像方法は、現像によ
ってトナーを消費させ、キャリアは消費させずに現像機
内に滞留させるため、トナー成分のキャリアへの移行に
よるキャリア汚染が生じ、またはキャリアそのものが現
像機内ストレスを受け、その樹脂被覆層が剥がれて、帯
電性等の現像剤特性に影響を与え、画像濃度が変動した
り、カブリが発生したりする。

【００２８】この問題を解決するものとして、例えば、
特公平２−２１５９１号公報に、現像によって消費され
るトナーと一緒にキャリアを追加し、現像機内のキャリ
アを少しずつ入れ替えることにより、帯電量の変化を抑
制し、画像濃度を安定化する現像装置、いわゆるトリク
ル現像装置が開示されている。しかしながら、使用され
るキャリアは飽和磁化の大きい鉄粉キャリアであるの
で、現像機内でのキャリアへのストレスが大きく、コピ
ー操作を繰り返し実施していく間にキャリア劣化しやす
いため、補給キャリア量を多くしないと画像劣化が早く
なりやすく満足のいくものではなかった。

【００２９】また、特開平３−１４５６７８号公報に
は、あらかじめ現像機中に収容されているキャリアに比
べて高い抵抗値を有するキャリアにトナーを含有させて
帯電性の維持、画質低下を抑制することが開示されてい
る。さらに特開平１１−２２３９６０号公報には、より
高い帯電量をトナーに付与するキャリアにトナーを含有
させて帯電性の維持、画質低下を抑制することが開示さ
れている。しかしながら、これらの方法では、トナー消
費の差により入れ替わるキャリア量が異なることから、
現像機中の現像剤の抵抗あるいは帯電量が変化し、画像
濃度の変動が発生しやすくなり、満足のいくものではな
かった。

【００３０】さらに特開平８−２３４５５０号公報に
は、あらかじめ現像機中に収容されているキャリアと物
性の異なるキャリアを含有させた補給トナーを複数種用
い、各トナーを順次補給する方法が開示されている。し
かしながら、実際には、一つのトナー補給容器内に複数
の物性の異なるキャリアを含有させた補給トナーを交じ
り合わないように現像機内に順次補給することは、キャ
リアとトナーの比重が極端に異なることから非常に困難
であると共に、キャリアに対してトナーが多いためにキ
ャリアの劣化が生じやすく、長期にわたり安定した画像
を得ることができない。

【００３１】この様に、今日求められる厳しい品質上の
要求、例えば細線や小文字、写真或いはカラー原稿等、
様々な対象に対応できること、更に高画質化や高品質
化、高速化及び高耐久性を満足する二成分系現像剤及び
補給用現像剤が待望されている。

【００３２】

【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二成分系現像剤及び補給用現像剤を
提供することにある。

【００３３】即ち、本発明の目的は、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二成分系現
像剤及び補給用現像剤を提供することにある。

【００３４】本発明の別の目的は、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二成分系現像剤及
び補給用現像剤を提供することにある。

【００３５】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二成
分系現像剤及び補給用現像剤を提供することにある。

【００３６】さらなる本発明の目的は、本体寿命を通じ
て安定な画像を得ることができる二成分系現像剤及び補
給用現像剤を提供することができる。

【００３７】

【課題を解決するための手段】本発明は以下のとおりで
ある。 （１）結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有するトナー
粒子と外添剤とからなるトナーと、磁性微粒子とバイン
ダー樹脂とを少なくとも有する複合体粒子で形成される
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、前記キャリアと前記トナーの
混合比率はトナー濃度として２〜１５質量％であり、前
記キャリアと前記トナーとをトナー濃度８質量％で混合
し、１０００／４π・ｋＡ／ｍ（１０００エルステッ
ド）の磁界下で着磁した後の流動度をＡ、着磁する前あ
るいは消磁後の流動度をＢとしたときＡ−Ｂ≦１.５秒
であることを特徴とする二成分系現像剤。 （２）本発明の二成分系現像剤を用いて可視像を形成さ
せて現像する現像方法に用いる補給用現像剤であって、
結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有するトナー粒子と
外添剤とからなるトナーと、磁性微粒子とバインダー樹
脂とを少なくとも有する複合体粒子で形成される磁性微
粒子分散型樹脂キャリアと、を少なくとも有し、前記キ
ャリアと前記トナーの混合比率はトナー濃度として５０
〜９８質量％であり、前記キャリアと前記トナーとをト
ナー濃度８質量％で混合し、１０００／４π・ｋＡ／ｍ
（１０００エルステッド）の磁界下で着磁した後の流動
度をＡ、着磁する前あるいは消磁後の流動度をＢとした
ときＡ−Ｂ≦１.５秒であることを特徴とする補給用現
像剤。

【００３８】

【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、磁性微粒子分散型樹
脂キャリア（以下「キャリア」と略すことがある）と、
結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有するトナー粒子と
外添剤とからなるトナーとを、トナー濃度８質量％で混
合し、１０００／４π・ｋＡ／ｍ（１０００エルステッ
ド）の磁界下で着磁した後の流動度をＡ、着磁する前あ
るいは消磁後の流動度をＢとしたとき、Ａ−Ｂ≦１.５
秒、好ましくはＡ−Ｂ≦１．０秒、さらに好ましくはＡ
−Ｂ≦０.５秒であることを満足するキャリアとトナー
を用いた二成分系現像剤及び補給用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。なお、トナー濃度とは、トナー×１００／
（トナー＋キャリア）（％）で示されるものである。

【００３９】Ａ−Ｂが１.５より大きいと、現像槽及び
現像スリーブ上において、二成分系現像剤がキャリアの
磁気凝集による流動性不良を生じ、現像スリーブ表面に
現像剤が均一に載らず画質不良を生じ、あるいはトナー
の帯電分布が広がり、カブリやトナー飛散が生じやす
く、長期にわたって高画質なトナー画像を形成し得るこ
とができない。

【００４０】なお、ここでいう流動度Ａ、流動度Ｂは、
具体的には下記測定法によって得られた値である。 （現像剤の流動度の測定方法）流動度は、筒井理化学機
器（株）社製・カサ比重測定器で測定した値で示す。よ
り具体的には、キャリアと、結着樹脂及び着色剤を少な
くとも含有するトナー粒子と外添剤とからなるトナーと
を、トナー濃度８質量％で混合した現像剤２００ｇを恒
温槽に入れ、２３℃、６０％で２４時間保存し調湿す
る。調湿した現像剤を３分割し、各々から５０±０．１
ｇの測定する現像剤をはかり取り、ロート底部のオリフ
ィス（出口直径７ｍｍ）をふさいでからロートに移す。
この時オリフィスの部分に現像剤が十分に詰まっている
ようにする。測定は、オリフィスを開いた瞬間にストッ
プウォッチを作動し、最後にオリフィスを離れる瞬間に
止め、その時間を０．０１秒の単位で読み取る。測定
は、３分割した測定する現像剤の各々につき１回行い、
３回の平均時間を流動度とする。

【００４１】なお、現像剤の流動度Ａは、１０００／４
π・ｋＡ／ｍ（１０００エルステッド）の磁界下で着磁
した後の現像剤を上記測定方法によって測定した値とす
る。また現像剤の流動度Ｂは、着磁する前の現像剤を、
あるいは着磁した現像剤が動かないように１５ｍＬサン
プル瓶に詰め、消磁機（日本電磁測器（株）社製ＳＲ−
Ｌ２５２０Ｄ）を用いて消磁した現像剤を、上記測定方
法により測定した値とする。 ＜１＞本発明の二成分系現像剤及び補給用現像剤に用い
られる磁性微粒子分散型樹脂キャリア 本発明の二成分系現像剤及び補給用現像剤で用いるキャ
リアは、磁性微粒子とバインダー樹脂とを少なくとも有
する複合体粒子で形成される磁性微粒子分散型樹脂キャ
リアである。

【００４２】本発明の磁性微粒子分散型樹脂キャリア
は、磁性微粒子として特定のマグネタイト粒子をバイン
ダー樹脂に分散させてなる複合体粒子からなるものであ
る。なお複合体粒子は、後述するカップリング剤あるい
は樹脂によって被覆されることも好ましい。この場合、
被覆された複合体粒子を磁性微粒子分散型樹脂キャリア
とする。本発明において、複合体粒子を被覆しない場合
は、複合体粒子自体を磁性微粒子分散型樹脂キャリアと
して用いる。本発明に係る磁性微粒子は、内部及び表面
に含有しているマグネシウム成分、ケイ素成分、マンガ
ン成分、リン成分の量を制御することにより、キャリア
の比抵抗、飽和磁化を下げることなく、残留磁化及び流
動性の諸特性をバランスよく向上させることを特徴とす
る。

【００４３】すなわち、マグネシウム成分、ケイ素成
分、マンガン成分、リン成分の少なくとも１種を含有
し、その含有総量が各元素換算でＦｅ１００質量部に対
し、０．０３〜５．０質量部である磁性微粒子を有する
キャリアであることを特徴とする。

【００４４】磁性微粒子中のマグネシウム成分、ケイ素
成分、マンガン成分、リン成分が、各元素換算でＦｅ１
００質量部に対し、総量が０．０３質量部より小さい場
合には、キャリアの残留磁化が大きくなり磁気凝集によ
り、二成分系現像剤が流動性不良を生じることがある。
また５．０質量部より大きい場合には、比抵抗、残留磁
化、流動性の改善効果は十分に得られるものの、耐環境
性、特に吸湿性が高いものとなる上、製造時のろ過性が
非常に悪くなる傾向があり、工業的ではない。

【００４５】また、マグネシウム成分、ケイ素成分、マ
ンガン成分、リン成分は、磁性微粒子の内部及び表面に
含有していることを特徴とする。

【００４６】磁性微粒子は、マグネシウム成分、ケイ素
成分、マンガン成分、リン成分の表面露出量の総量が各
元素換算に換算して、Ｆｅ１００質量部に対して０．０
１〜０．５質量部であることが好ましい。すなわち、本
発明に係る磁性微粒子は、磁性微粒子の内部と表面の双
方に上記元素が存在することが好ましい。０．０１質量
部より少ないと、比抵抗が低く、また流動性が劣る傾向
がある。０．５質量部より多すぎると、残留磁化が劣る
ものとなりやすい。

【００４７】このように、本発明に係る磁性微粒子は、
磁性微粒子の内部と表面の双方に上記元素が所定量存在
することが必要である。

【００４８】さらには、マグネシウム成分、ケイ素成
分、マンガン成分、リン成分の中から少なくとも２種を
含有することにより、マグネシウム成分、ケイ素成分、
マンガン成分、リン成分の中から１種のみを含有した場
合よりも、比抵抗、飽和磁化を下げることなく相乗的に
残留磁化及び流動性の諸特性をバランスよく向上させる
ことができる点で好ましい。特に、マグネシウム成分、
ケイ素成分、マンガン成分、リン成分のうち、少なくと
も２種含有する場合、少なくともマグネシウム成分を含
有することが諸特性をバランスよく向上させる点でさら
に好ましい。

【００４９】マグネシウム成分と（ケイ素成分、マンガ
ン成分、リン成分の少なくとも１種）の比率は、各元素
換算で１：９〜９：１であることが好ましい。マグネシ
ウム成分と（ケイ素成分、マンガン成分、リン成分の少
なくとも１種）の比率が、上記範囲外である場合も確か
に諸特性を向上させることは可能であるが、相乗的に諸
特性をバランス良く向上させる上で上記比率の範囲内で
あることが好ましい。

【００５０】本発明においてさらに重要な点は、磁性微
粒子の結晶が形成される前にマグネシウム成分、ケイ素
成分、マンガン成分、リン成分を含有させておくことに
あり、マグネタイト粒子の生成後にマグネシウム成分、
ケイ素成分、マンガン成分、リン成分を含有させても本
発明の目的とする残留磁化の低い磁性微粒子を得ること
は出来ない。本発明における磁性微粒子が、マグネシウ
ム成分、ケイ素成分、マンガン成分、リン成分未添加の
ものの残留磁化が７．５Ａｍ²／Ｋｇを超えるものであ
ったのに比べ、１０〜７０％程度も低いものとして得ら
れる理由については未だ明らかではないが、本発明者ら
は、マグネシウム成分、ケイ素成分、マンガン成分、リ
ン成分が磁性微粒子生成時に、成長中の粒子同士の凝集
を押さえ、且つ磁性微粒子の結晶成長において何らかの
作用を及ぼしているものではないかと考えている。

【００５１】さらには、本発明に係る磁性微粒子は、亜
鉛、銅、ニッケル、コバルト、アルミニウム、スズ、チ
タン、ジルコニウム（以下まとめて「金属成分」と略す
ことがある）の中から選ばれる少なくとも１種以上の金
属成分を含有しており、それらの成分の総量がＦｅ１０
０質量部に対し各元素に換算して、０．０１〜３．０質
量部であることが好ましい。さらに、上記金属成分及び
マグネシウム成分、ケイ素成分、マンガン成分、リン成
分の表面露出量の総量が各元素換算に換算して、Ｆｅ１
００質量部に対して０．０１〜１．５質量部が好まし
く、さらには０．０１〜０．５質量部であることが好ま
しい。磁性微粒子の外殻部と内殻部とで、亜鉛、銅、ニ
ッケル、コバルト、アルミニウム、スズ、チタン、ジル
コニウム各成分の濃度を外殻部及び表面の方を高くする
ことが好ましい。上記構成により、さらに、比抵抗、飽
和磁化を下げることなく相乗的に残留磁化及び流動性の
諸特性をバランスよく向上させることができる。

【００５２】特に、これら金属成分を添加することによ
り、磁性微粒子の流動性が著しく向上し、複合体粒子中
へのマグネタイトの均一分散が容易となり、各キャリア
粒子間の比抵抗、飽和磁化、残留磁化等のバラツキが無
くなり、静電荷像担持体へのキャリア付着の防止、ま
た、トナーの帯電分布がシャープとなり、長期にわたっ
て、高画像濃度、高精細な画像を得ることができる。な
お、これら金属成分の添加は、本発明において必須では
ない。

【００５３】磁性微粒子の内殻部に上記金属成分及びマ
グネシウム成分、ケイ素成分、マンガン成分、リン成分
が存在しても、外殻部及び表面に露出していない場合、
すなわち、表面露出成分がＦｅ１００質量部に対して
０．０１質量部未満では、比抵抗、流動性に対する改善
効果が小さい傾向にある。また表面露出成分の存在量が
１．５質量部を超えると、良好な特性は得られるもの
の、磁性微粒子表面に表面露出成分が担持しきれなくな
り、各化合物の偏在あるいは遊離等が生じやすくなり好
ましくない。

【００５４】なお、ここでいうマグネシウム成分、ケイ
素成分、マンガン成分、リン成分と金属成分の化合物と
は、金属酸化物又は水酸化物に取り込まれたマグネシウ
ム成分、ケイ素成分、マンガン成分、リン成分と金属成
分をもつ複合酸化物をいう。

【００５５】また、ここでいう表面露出成分元素の存在
量は、下記の分析方法によって得られた値である。具体
的には、試料０．９００ｇを秤量し、１Ｎ−ＮａＯＨ溶
液２５ｍＬを加える。液を攪拌しながら４５℃に加温
し、粒子表面の金属成分を溶解する。未溶解物を濾過し
た後、溶出液を純水で１２５ｍＬに定量し、溶出液に含
まれる各元素をプラズマ発光分析（ＩＣＰ）で定量す
る。下記式（４）により存在量を求める。

【００５６】

【数９】 磁性微粒子全体のマグネシウム成分、ケイ素成分、マン
ガン成分、リン成分及び金属成分の総元素量は、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。

【００５７】上記金属成分の濃度を外殻部（表面部）の
方が高くなるようにする方法としては、例えば連続的に
変化させる方法、ｐＨを調節する方法、段階的に添加す
る方法等、公知の手法があげられるが、何等限定される
ものではない。ただし、磁性微粒子を生成した後に表面
を無機コート層でコートする方法等で磁性微粒子表面に
のみ酸化物などを固着させる方法では、本発明の効果を
十分に得ることができない。

【００５８】なお、本発明においては磁性微粒子がマグ
ネタイト粒子であることが好ましい。

【００５９】次に、マグネタイト粒子の製造方法を例示
する。

【００６０】先ず、主成分が第一鉄塩である溶液中にマ
グネタイト中に含有させるマグネシウム成分、ケイ素成
分、マンガン成分、リン成分を添加する。ここに用いら
れる第一鉄塩としては硫酸第一鉄が好ましく、また、マ
グネシウム成分、ケイ素成分、マンガン成分、リン成分
としては次のようなものが用いられる。

【００６１】マグネシウム成分としては、硫酸マグネシ
ウム、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム等の水溶性
マグネシウム化合物が好ましい。ケイ素成分としては、
水ガラス、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等のケイ
酸化合物から調整された含水ケイ酸コロイドを含む溶液
が好ましい。マンガン成分としては、硫酸マンガン、塩
化マンガン、硝酸マンガン等の水溶性マンガン化合物が
好ましい。リン成分としては、ヘキサメタリン酸ナトリ
ウム、第一リン酸アンモニウム等のリン酸塩、正リン
酸、亜リン酸等のリン酸が好ましい。

【００６２】主成分が第一鉄塩である水溶液と、マグネ
シウム成分、ケイ素成分、マンガン成分、リン成分及
び、鉄に対して１．０〜１．１当量のアルカリを混合す
る。この混合液に酸素含有ガス、望ましくは空気を吹き
込み、６０〜１００℃、好ましくは８０〜９０℃で、酸
化反応を行い、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一鉄の分析と通気酸素
含有ガス量を調節して行う。この酸化反応においては、
ｐＨを６〜１０、好ましくはｐＨ７〜９に維持すること
が肝要である。

【００６３】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５〜２５％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、硫酸第一鉄等の第一
鉄塩溶液が望ましい。

【００６４】さらに、上記同様の条件でｐＨ６〜１０、
好ましくは７〜９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、ろ過、乾燥、粉
砕し、マグネタイト粒子を得る。

【００６５】本発明では、上述の様に酸化反応中の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、マグネシウム
成分、ケイ素成分、マンガン成分やリン成分がマグネタ
イト粒子中心に取り込まれやすくなり、逆に低くしたと
きは内部に取り組まれにくく表面に析出されるからであ
る。この範囲でｐＨを調整することにより、マグネシウ
ム成分、ケイ素成分、マンガン成分、リン成分の存在状
態をコントロールすることができる。

【００６６】本発明者等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
定形ではあるが粒度分布の狭い粒子の生成が認められ
る。その後、後半の中性域、弱アルカリ域（ｐＨ６〜１
０）での反応で徐々に擬球状に変化していく。

【００６７】また亜鉛、銅、ニッケル、コバルト、アル
ミニウム、スズ、チタン、ジルコニウムの中から選ばれ
る少なくとも１種以上の金属成分をマグネタイト中に添
加する場合には、上記同様の条件でｐＨ６〜１０、好ま
しくは７〜９に維持しながら酸化反応を継続し、粒子を
生成する際、すなわち不足の鉄を追加してから反応が完
結するまでの間に、亜鉛、銅、ニッケル、コバルト、ア
ルミニウム、スズ、チタン、ジルコニウムの中から選ば
れる少なくとも１種以上の金属成分を含有する水溶液を
反応系に添加する。この際、添加される金属成分は、水
溶液であっても、水酸化物の状態であってもかまわな
い。また、２種以上の成分を添加する場合、２種別々に
添加しても、２種混合したものを添加してもかまわな
い。なお、これら亜鉛、銅、ニッケル、コバルト、アル
ミニウム、スズ、チタン、ジルコニウム各成分の添加
は、本発明において必須ではない。

【００６８】マグネタイト粒子の形態は、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、複合体粒子中にマグネタイト
粒子を均一に分散する上で、球状のものが好ましく用い
られる。平均粒径は、複合体粒子の平均粒径よりも小さ
い粒子であればよく、０．０２〜５．０μｍ、特に０．
０２〜２．０μｍが好ましい。

【００６９】本発明の磁性微粒子は、親油化処理剤で処
理されていることが好ましい。

【００７０】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、より好ましくはシラン系カップリン
グ剤、チタン系カップリング剤又はアルミニウム系カッ
プリング剤であり、特にシラン系カップリング剤が好ま
しい。更に、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、キャリア中に磁性微粒子が
均一に分散しやすいので好ましく、更には、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。

【００７１】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挙げられる。

【００７２】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
キシシラン等が挙げられる。

【００７３】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
挙げられる。

【００７４】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挙げられる。

【００７５】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
ネート等が挙げられる。

【００７６】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
が挙げられる。

【００７７】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
ラン等が挙げられる。

【００７８】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−アクリル酸等が挙
げられる。

【００７９】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
が挙げられる。

【００８０】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
樹脂等が挙げられる。

【００８１】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、クロロデカン等が挙げ
られる。

【００８２】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挙げ
られる。

【００８３】本発明における親油化処理剤の量は、磁性
微粒子１００質量部に対し０．１〜５．０質量部が好ま
しい。０．１質量部未満の場合には、複合体粒子を樹脂
で被覆する場合に樹脂を複合体粒子表面に密着させるこ
とが困難となり、また、親油化処理が不十分なために磁
性微粒子の含有量の高い複合体粒子が得ることができな
い。５．０質量部を超える場合には、複合体粒子を樹脂
で被覆する場合に樹脂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。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。

【００８４】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、ウレタン樹脂等が挙げら
れる。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。

【００８５】本発明における複合体粒子を構成するバイ
ンダー樹脂と磁性微粒子との割合は、質量基準におい
て、バインダー樹脂：磁性微粒子＝１：９９〜１：５０
であることが好ましい。

【００８６】本発明に係る複合体粒子は必要により、カ
ップリング剤或いは樹脂によって被覆されてもよい。

【００８７】複合体粒子を被覆する樹脂は、公知の樹脂
であればいずれも用いることができ、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
等が挙げられる。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。

【００８８】特には、複合体粒子のバインダー樹脂とし
てフェノール樹脂、磁性微粒子の親油化処理剤としてエ
ポキシ基含有シランカップリング剤、複合体粒子の被覆
樹脂としてシリコーン樹脂を用い、そして、シリコーン
樹脂中にアミノ基を含有するシランカップリング剤を含
有させるか、或いは複合体粒子を樹脂被覆する前の前処
理剤としてアミノ基を含有するシランカップリング剤を
用いることが好ましい。このような構成とすることによ
り、フェノール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、フェノール樹脂の水酸基と水素結合しつつ、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
性微粒子の親油化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、被覆樹脂の欠落などが抑
制されるようになる。

【００８９】本発明のキャリアは、真比重が２．５〜
４．５であるのが好ましく、さらには３．０〜４．３で
あることが好ましい。真比重がこの範囲にあると、磁性
微粒子分散型樹脂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。

【００９０】本発明におけるキャリアは、１０００／４
π・ｋＡ／ｍ（１０００エルステッド）の磁界下で測定
した磁化の強さ（σ₁₀₀₀）が１５〜８０Ａｍ²／ｋｇ
（ｅｍｕ／ｇ）が好ましく、さらには２０〜７０Ａｍ²
／ｋｇが好ましく、残留磁化（σｒ）が７．５Ａｍ²／
ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）以下が好ましく、さらには４．５Ａ
ｍ²／ｋｇ以下が好ましい。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。

【００９１】キャリアの残留磁化が７．５Ａｍ²／ｋｇ
より大きいと二成分系現像剤は、磁気凝集による流動性
不良を生じやすい。

【００９２】本発明におけるキャリアは、磁性微粒子分
散型樹脂キャリアに好ましく用いられる粒状を呈するマ
グネタイト粒子に、前述のごとくマグネシウム成分、ケ
イ素成分、マンガン成分、リン成分、金属成分を含有す
ることにより、キャリアとして保有すべき磁気特性、例
えば飽和磁化を損なわない範囲で、残留磁化を７．５Ａ
ｍ²／ｋｇ以下に低下させたものであり、これらの特性
を調整する目的は以下のごとくである。

【００９３】残留磁化を低下させる目的は、二成分系現
像剤の流動性の改善にある。マグネタイト粒子粉末を有
するキャリアを用いた二成分系現像剤は、従来から現像
剤中で磁気凝集による流動性不良の問題がある。これら
の問題は残留磁化、言い換えれば磁気凝集力を弱めるこ
とにより改善できるものと考えた。更には、電子写真に
おいて静電的転写が終わった後の、ドラムからの不必要
なトナーの遊離性の改善にも繋がるものと考えている。

【００９４】本発明のキャリアの体積平均粒径は、特に
高画質化、高品位化のためには１０〜５０μｍの範囲が
好ましく、さらには体積平均粒径１４〜４５μｍ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。

【００９５】また、本発明のキャリアの残留磁化（σ
ｒ）と体積平均粒径（ｄ）は、１．０≦ｄ／σｒ＜３
０．０（単位：μｍ・ｋｇ／Ａｍ²）、好ましくは１．
５≦ｄ／σｒ＜２０．０、更に好ましくは１．５≦ｄ／
σｒ＜１５．０である。ｄ／σｒが３０以上であると、
二成分系現像剤の流動性が高すぎ、長期放置した際にト
ナーとキャリアが分離しやすくなり、カブリや飛散が生
じやすくなる。またｄ／σｒが１．０未満であると、二
成分系現像剤の流動性が悪化し、キャリアのトナーへの
帯電付与能が悪くなる。

【００９６】本発明のキャリアは、適宜所定のシステム
に都合の良いように、比抵抗値と磁気特性とを調整する
ために、複合体粒子中に、本発明の磁性微粒子に加えて
非磁性無機化合物粒子を配合してもよい。磁性微粒子と
非磁性無機化合物粒子は、合計量でバインダー樹脂１０
０質量部に対して５００〜９９０質量部、より好ましく
は、７００〜９９０質量部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。

【００９７】また、磁性微粒子と非磁性無機化合物粒子
との合計量１００質量部に対して、磁性微粒子が５０質
量部以上含有していることが好ましい。

【００９８】さらに、非磁性無機化合物粒子は、磁性微
粒子として好ましく用いられるマグネタイトよりも比抵
抗値が大きいことが好ましい。非磁性無機化合物粒子の
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。

【００９９】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ＳＦ−１は、１００〜１３０が好ましく、
さらには１００〜１２０が好ましい。キャリアは、球形
度が１３０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。

【０１００】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、下記式（５）によって導かれる球形度を求めること
で行う。

【０１０１】

【数１０】式（５） 球形度ＳＦ−１＝〔（ＭＸＬＮＧ）²／（ＡＲＥＡ）〕
×（π／４）×１００ （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。

【０１０２】次に、本発明に係る磁性微粒子分散型樹脂
キャリアの製造方法について述べる。

【０１０３】複合体粒子は、磁性微粒子（必要に応じて
非磁性無機化合物微粒子と共に）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、例えば水系媒体中に分散して重合する、所謂、重合
法や、磁性微粒子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。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。

【０１０４】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、アルデヒド類及び親油化処理を行った磁性微
粒子を分散させ、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。

【０１０５】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
ング剤の加水分解が促進され、強固な被覆を形成するこ
とができるために好ましい。

【０１０６】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、エピハロヒドリン及び親油化処理を行った
磁性微粒子を分散させ、アルカリ水性媒体中で反応させ
る方法が挙げられる。

【０１０７】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、アルデヒド類及び親油化処理を行った磁性微粒子
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。

【０１０８】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、親油化処理を行った磁性
微粒子を種々の樹脂と混練した後、粉砕し、さらには球
形化処理を行う方法等が挙げられる。

【０１０９】親油化処理を行った磁性微粒子とバインダ
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磁性微粒子の
酸化防止のために好ましい。

【０１１０】複合体粒子をカップリング剤によって被覆
処理する場合には、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。

【０１１１】複合体粒子の表面を樹脂で被覆する場合に
は、樹脂の被覆は、周知の方法によって行えばよく、例
えば、ヘンシェルミキサーや、ハイスピードミキサーの
如き撹拌機を用いて複合体粒子と樹脂とを混合する方
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付け
る方法のいずれであってもよい。

【０１１２】＜２＞本発明の二成分系現像剤及び補給用
現像剤に用いられるトナー 次に本発明の二成分系現像剤及び補給用現像剤に用いら
れるトナーについて説明する。

【０１１３】本発明に係るトナーは、結着樹脂及び着色
剤を少なくとも含有するトナー粒子と外添剤とからな
る。本発明に係るトナーは重量平均粒径が３．０〜１
０．０μｍであり、４．５〜８．５μｍであることが好
ましい。トナーの重量平均粒径（Ｄ４）が１０．０μｍ
を超えると、静電荷像を現像するトナーが大きくなるた
めに、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、トナーの重量平均粒径を３．０μｍ未満とした場合
には、粉体としてのハンドリング性が低下する傾向があ
る。

【０１１４】トナーの粒径の測定には、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。

【０１１５】トナー粒子に使用される結着樹脂として
は、下記に例示される樹脂の使用が可能である。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−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−インデン共重合体等のスチ
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；石油系樹脂等が使用できる。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。

【０１１６】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。

【０１１７】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。

【０１１８】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
スルホン等のジビニル化合物；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。

【０１１９】架橋剤の添加量としては、上述した結着樹
脂の製造に用いられる重合性単量体１００質量部に対し
て０．００１〜１０質量部が好ましい。

【０１２０】トナー粒子は荷電制御剤を含有しても良
い。

【０１２１】トナー粒子を負荷電性に制御するものとし
ては下記物質が挙げられる。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
ール等の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。

【０１２２】トナー粒子を正荷電性に制御するものとし
ては下記物質が挙げられる。例えば、アミノ化合物、第
４級アンモニウム化合物および有機染料特に塩基性染料
とその塩が知られており、ベンジルジメチル−ヘキサデ
シルアンモニウムクロライド、デシル−トリメチルアン
モニウムクロライド、ニグロシン塩基、ニグロシンヒド
ロクロライド、サフラニンγ及びクリスタルバイオレッ
ト等が挙げられる。なおこれら染料は、着色剤としても
用いることができる。

【０１２３】これら荷電制御剤は、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、荷電制御剤の添加
量は、トナーの結着樹脂１００質量部に対して、０．０
１〜２０質量部、好ましくは０．１〜１０質量部、より
好ましくは０．２〜４質量部使用するのが良い。

【０１２４】トナー粒子は、磁性体を含有しても良い。
磁性体としては、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、
或いはこれらの金属とアルミニウム、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
との合金及びその混合物が挙げられる。これら磁性体
は、着色剤としてもよい。

【０１２５】本発明に用いられるトナー粒子の着色剤
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得る。

【０１２６】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等に
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。

【０１２７】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、ペリレン化合物等が用いられる。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等が好
適に用いられる。

【０１２８】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等が特に好適に
利用できる。

【０１２９】これらの着色剤は、単独又は混合して、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
ナー粒子中への分散性の点から選択される。該着色剤の
添加量は、結着樹脂１００質量部に対し１〜２０質量部
添加して用いられる。

【０１３０】また、本発明に係るトナー粒子はワックス
を含有することも好ましい形態であり、その含有量は、
結着樹脂１００質量部に対して０.１〜２０質量部が好
ましく、さらには０.２〜１５質量部が好ましい。

【０１３１】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、分級してトナー粒子
を得る粉砕法によってトナーを製造する場合において
は、ワックスの添加量は、結着樹脂１００質量部に対し
１〜１０質量部、より好ましくは２〜７質量部使用する
のが好ましい。

【０１３２】重合性単量体と着色剤及びワックスを有す
る混合物を重合させることにより、直接的にトナー粒子
を得る重合法によってトナーを製造する場合、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質量部に対し２〜２０質量
部、より好ましくは５〜１５質量部使用するのが好まし
い。

【０１３３】通常、ワックスは、結着樹脂より極性が低
いため、水系媒体中での重合方法を行う重合法ではトナ
ー粒子内部に多量のワックスを内包化させ易いため、粉
砕法と比較し、多量のワックスを用いることが可能とな
る。よって重合法でトナーを製造した場合には、より良
好なオフセット防止効果が得られる。

【０１３４】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、ドラム融着やスリーブ融着を起こしやす
く、特に重合法によってトナーを製造した場合には粒度
分布の広いトナー粒子が生成する傾向にある。

【０１３５】次に本発明に用いられるトナー粒子を製造
するための方法について説明する。本発明に用いられる
トナー粒子は、公知の粉砕法及び重合法を用いて製造す
ることが可能である。

【０１３６】本発明のトナー粒子の平均円形度は、０.
９６０以上であることが好ましく、より好ましくは０.
９７０以上である。具体的には、本発明に用いられるト
ナー粒子としては、円形度が大きく（形状が均一）、粒
度分布がシャープとなる重合法を用いて製造された重合
トナー粒子が好ましい。粉砕トナーを用いた二成分系現
像剤は、トナーの形状及び粒度分布より空隙率が大きく
なるため、着磁前後の流動度差が大きく、流動性不良を
生じやすい。さらに、残留磁化の大小に対する流動性差
は、重合トナーを用いた二成分系現像剤より小さい。す
なわち残留磁化を小さくしても二成分系現像剤の流動性
に対する効果は小さい。

【０１３７】粉砕トナー粒子の製造方法においては、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することに
より、樹脂成分を互いに相溶させた中に金属化合物、顔
料、染料、磁性体を分散又は溶解させ；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粒子を得るこ
とができる。

【０１３８】さらに必要に応じてトナー粒子と所望の添
加剤をヘンシェルミキサー等の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。

【０１３９】重合トナー粒子の製造方法は、特公昭５６
−１３９４５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粒子を
得る方法や、特公昭３６−１０２３１号公報、特開昭５
９−５３８５６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粒子を
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粒子を生成する分散
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
ナー粒子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
等を用いトナー粒子を製造することが可能である。

【０１４０】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懸濁重合方法が好ましい。

【０１４１】また、一旦得られた重合トナー粒子に更に
単量体を吸着させた後、重合開始剤を用い重合させる所
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。

【０１４２】次に、トナー粒子に外添される外添剤につ
いて説明する。

【０１４３】本発明に使用されるトナーにはシリカ、ア
ルミナ、酸化チタン等の無機微粉体；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、シリコーン等の有機微粉体
の微粉体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体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体が存
在することになり、現像剤の流動性、転写性が向上さ
れ、さらに現像剤の寿命も向上する。

【０１４４】上述した微粉体の個数平均粒径は３〜１０
０ｎｍであることが好ましい。平均粒径が１００ｎｍ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。
また３ｎｍより小さいと、耐久時の流動性維持が困難と
なる。これら微粉体の平均粒径の測定は後述する。

【０１４５】これらの微粉体の表面積としては、ＢＥＴ
法による窒素吸着によった比表面積が３０ｍ²／ｇ以
上、特に５０〜４００ｍ²／ｇの範囲のものが良好であ
る。微粉体の添加量は、トナー粒子１００質量部に対し
て０．１〜２０質量部で使用することが好適である。

【０１４６】トナーが負帯電性トナーである場合には、
外添剤として少なくとも１種類は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、遊離する外添剤がす
くなくなる。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。

【０１４７】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。

【０１４８】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、シリカ１００質量部に対
して、１〜４０質量部、好ましくは２〜３５質量部を用
いるのが良い。処理量が１〜４０質量部であると耐湿性
が向上し凝集体が発生しにくい。

【０１４９】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。

【０１５０】各種トナー特性付与を目的として、他の添
加剤を加えることができる。添加剤は、トナー粒子に添
加した時の耐久性の点から、トナーの重量平均粒径の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、研磨剤、滑剤、荷電
制御粒子等が用いられる。

【０１５１】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等の金属酸化物；窒化ケイ素等
の窒化物；炭化ケイ素の炭化物；及び硫酸カルシウム、
硫酸バリウム及び炭酸カルシウム等の金属塩が挙げられ
る。

【０１５２】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等のフッ素系樹脂粉末；
及びステアリン酸亜鉛及びステアリン酸カルシウム等の
脂肪酸金属塩が挙げられる。

【０１５３】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
ム等の金属酸化物；及びカーボンブラックが挙げられ
る。

【０１５４】これら添加剤は、トナー粒子１００質量部
に対し、好ましくは０．１〜１０質量部、より好ましく
は０．１〜５質量部が用いられる。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。

【０１５５】＜３＞本発明の二成分系現像剤及び補給用
現像剤 本発明の二成分系現像剤及び補給用現像剤は、上記のキ
ャリア及びトナーを有するものである。

【０１５６】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、２〜１５質量％、好まし
くは４〜１３質量％にすると良好な結果が得られる。ト
ナー濃度が２質量％未満の場合には、画像濃度が低くな
りやすく、１５質量％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。

【０１５７】また、補給用現像剤を補給しながら現像を
行う現像方法において、トナーとキャリアとを混合して
補給用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、５０〜９８質量％にすると良好な
結果が得られる。トナーが５０質量％未満の場合には、
キャリアが多すぎるために、現像剤の帯電量が増加しや
すく、画像濃度の変化が生じるようになる。また９８質
量％を超えると、トナー量が極端に多くなり、キャリア
の劣化が生じると共に、現像剤の帯電量が低下しやすく
なる。

【０１５８】トナーの重量平均粒径ａとキャリアの体積
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
与することができづらくなり、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。

【０１５９】本発明の二成分系現像剤は、いかなる現像
方法（フルカラー、モノクロ問わず）でも用いることが
でき、例えば、高速システム用現像剤、オイルレス定着
用現像剤、オートリフレッシュ（トリクル）用（補給用
含む）現像剤等、公知の現像方法に適用可能である。

【０１６０】本発明に係るキャリアは、比抵抗、飽和磁
化を下げることなく相乗的に残留磁化及び流動性の諸特
性をバランスよく向上していることから、オートリフレ
ッシュ（トリクル）用現像剤に、好適に用いることがで
きる。すなわち、真比重及び残留磁化が小さく、流動性
が高いことから、Ｔ／Ｃ比（二成分系現像剤中のトナー
の割合）が高い補給用現像剤において、キャリアが補給
用現像剤中に経時的に均一に分散していることが可能と
なる。その結果、Ｔ／Ｃ比が常に安定した補給用現像剤
を現像槽に補給することができ、長期的に安定した高画
質なトナー画像を形成しうる。

【０１６１】本発明の二成分系現像剤及び補給用現像剤
を使用する現像方法としては、例えば図１に示すような
現像手段を有する画像形成装置を用い現像を行うことが
できる。

【０１６２】図１は、ロータリー回転方式の各色毎に現
像器を有する現像装置１３を搭載した電子写真方式のフ
ルカラー画像形成装置の一例の概略構成図である。静電
潜像担持体１は、帯電装置１５によりその表面を負極性
に一様に帯電される。次に露光装置１４により、一色
目、例えばイエロー画像に対応する像露光がなされ、静
電潜像担持体１の表面にはイエロー画像に対応する静電
潜像が形成される。

【０１６３】現像装置１３は回転移動式の構成であり、
前記イエロー画像に対応する静電潜像の先端が現像位置
に到達する以前に、イエロー現像器が静電潜像担持体１
に対向し、その後磁気ブラシが静電潜像を摺擦して、前
記静電潜像担持体上にイエロートナー像を形成する。

【０１６４】現像に用いられる各現像器には、図２に示
すように、例えば、現像剤担持体としての現像スリーブ
６、マグネットローラ８、規制部材７、現像剤搬送スク
リュー１０、１１、スクレーパ３９等が設けられてい
る。

【０１６５】図２は、図１の現像器２、３、４および５
の概略構成図である。図２を用いて現像器内の現像剤が
現像されるまでの搬送されていく流れを説明する。現像
スリーブ６は固定したマグネットローラ８を内包し、静
電潜像担持体１の周面との間に所定の現像間隔を保ち駆
動回転される。なお、現像スリーブ６と静電潜像担持体
１とは接触している場合もある。規制部材７は剛性かつ
磁性を有し、現像スリーブ６に対し現像剤が介在しない
状態で所定の荷重をもって圧接されるものや、現像スリ
ーブ６との間に所定の間隔を保って配されるもの等、種
々のものがある。一対の現像剤搬送スクリュー１０、１
１は、スクリュー構造を持ち、互いに逆方向に現像剤を
搬送循環させて、トナーとキャリアを十分撹拌混合した
上、現像剤として現像スリーブ６に送る作用をするもの
である。マグネットローラ８は、例えば、Ｎ極およびＳ
極を交互に等間隔に配置した等磁力の４極の磁石から構
成されるもの、６極の磁石から構成されるもの、或い
は、スクレーパ３９に接する部分において反発磁界を形
成し、現像剤の剥離を容易にするために、１極欠落させ
て５極とし、前記現像スリーブ６内で固定した状態で内
包させたものであっても良い。

【０１６６】上記一対の現像剤搬送スクリュー１０、１
１は、互いに相反する方向に回転する撹拌部材を兼ねる
部材であって、スクリューの推力によって補給用現像剤
収容装置９より補給される補給用現像剤を搬送すると共
に、トナーとキャリアとの混合作用によって、摩擦帯電
がなされた均質な二成分の現像剤とされ、現像スリーブ
６の周面上にその二成分系現像剤を層状に付着する。

【０１６７】現像スリーブ６の表面の現像剤は、マグネ
ットローラ８の磁極に対向して設けた規制部材７によ
り、均一な層を形成する。均一に形成された現像剤層
は、現像領域において、静電潜像担持体１の周面上の潜
像を現像し、トナー像を形成する。

【０１６８】図１において、用紙または透明シート等の
転写材１２は、給紙トレイ２６または２７から、送り出
しローラ２８または２９により搬送され、一度レジスト
レーションローラ２５で先端を塞き止められた後、所定
のタイミングで転写ドラム２４へと送り出される。送り
出された転写材１２は、吸着装置３２と対向ローラ３０
により転写ドラム２４へ静電的に保持され、転写ドラム
２４と静電潜像担持体１が対向する転写領域へ搬送され
る。そこで前記転写材は、静電潜像担持体１上のイエロ
ートナー像と密着し、転写装置３１の作用でイエロート
ナー像が転写材１２上に転写され、前記転写ドラム２４
は、転写材１２を保持したまま次の工程に備える。

【０１６９】イエロートナーの転写を終えた静電潜像担
持体１は、その後、必要に応じてクリーニング前処理が
施された後、除電コロトロンで除電され、クリーニング
装置１８により表面に残ったイエロートナーが掻き取ら
れ、さらに除電装置１６で表面に残った電荷が除電され
る。

【０１７０】次に、二色目、例えば、マゼンタ画像形成
工程のために、前記静電潜像担持体１は、帯電装置１５
によりその表面を負極性に一様に帯電され、レーザ露光
装置１４によりマゼンタ画像に対応する像露光がなさ
れ、静電潜像担持体１の表面にはマゼンタ画像に対応す
る静電潜像が形成される。また、現像装置１３は、イエ
ロートナー層の形成を終了した後で、マゼンタトナーの
現像器が前記静電潜像担持体１に対向するように切り換
えられており、前記マゼンタ画像に対応する静電潜像
は、マゼンタ用の磁気ブラシで現像される。そして、前
記転写ドラム上に保持されていた転写材が、再び転写領
域へと搬送され、転写装置３１の作用で今度はイエロー
トナー像の上にマゼンタトナー像が多重転写される。

【０１７１】マゼンタトナー像の転写を終えた静電潜像
担持体１は、その後、イエロー画像形成工程と同様にし
て、表面の残留トナーのクリーニングと残留電荷の除電
が行われ、一方で、マゼンタトナー像が転写された転写
材は、転写ドラム２４に保持されたまま、次の工程に備
える。その後、マゼンタ画像形成工程と同様にして、三
色目、例えばシアン画像形成工程が行われ、最後に四色
目、例えばブラック画像形成工程が行われる。最後のブ
ラックの画像形成工程では、転写材の搬送が前記三色目
までの工程と異なる。すなわち、四色目の転写を終えた
転写材は、除電装置１９および搬送ガイド部材２０の先
端の図示していない剥離フィンガーにより、転写ドラム
２４から分離され、定着装置２１で多重トナー像が転写
材に転写された後、画像形成装置の外に搬出される。

【０１７２】また、転写材の分離を終えた転写ドラム２
４は、その表面を除電装置２２、３３で除電した後、ク
リーニング装置２３で表面クリーニングが行われ、次の
転写材１２の供給を待つことになる。上記のような複写
動作が繰り返されると、図２の現像器内の現像槽１７内
に収納されている現像剤中のトナーは徐々に消費され、
キャリアに対するトナーの比率、すなわちトナー濃度が
低下していく。このトナー濃度の変化は、現像槽１７に
設けられた図示しないトナー濃度センサによりトナー濃
度が現像に必要な適性範囲内に常に入るようにフィード
バック制御される。

【０１７３】上記制御により補給用現像剤収容装置９の
補給口から、補給用現像剤が現像器内の現像槽１７に供
給される。

【０１７４】一方、現像槽１７内の現像剤中のキャリア
は、現像により消費されることはなく、現像槽１７内で
のトナーと一緒に撹拌されたり、マグネットローラの磁
力および静電潜像担持体１との接触等の影響により徐々
に表面等が汚染されて、劣化していく。このようにキャ
リアが劣化していくと、トナーに所定の帯電量を付与し
得なくなり画質の低下を生じることになる。そこで、現
像器内の消費されない劣化したキャリアを新しいキャリ
アと置換する必要がある。新しいキャリアを現像器内に
補給する手段として、現像により消費されたトナーを補
給するための補給用現像剤収容装置９の中に補給用のト
ナーと上記所定の量のキャリアを混合した補給用現像剤
を入れ、補給用現像剤収容装置９の補給口から、各々の
現像器２、３、４、５に補給する。過剰になった現像剤
は、図４に示す現像器側現像剤排出口３４より排出され
る。

【０１７５】そこで、図１に示した回転移動する現像装
置１３内の回転移動を利用した現像剤の入れ替えについ
て図３を用いて説明する。

【０１７６】回転移動方式を採用した現像装置１３を具
備するフルカラー画像形成装置において、現像器２、
３、４、５は、現像装置１３の内部で回転移動し、現像
時、静電潜像担持体１に対向する位置に回転移動して現
像を行い、非現像時は静電潜像担持体１に対向していな
い位置に回転移動する。

【０１７７】現像器２が静電潜像担持体１に対向し、現
像動作を行っている位置で、現像器２に設けられた現像
器側現像剤排出口３４から溢出した現像剤は、回転動作
により連通管３６内を移動し、ロータリー回転方式現像
装置の回転中心軸に設けられた現像剤回収口３５から排
出される。

【０１７８】本発明における現像方法は、具体的には、
現像スリーブに交流電圧を印加して、現像領域に交番電
界を形成しつつ、磁気ブラシが静電潜像担持体１に接触
している状態で現像を行うことが好ましい。現像スリー
ブ６と静電潜像担持体１の距離（Ｓ−Ｄ間距離）は、１
００〜１０００μｍ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。

【０１７９】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、交番電界を形成するための交流バイアスの波形とし
ては三角波、矩形波、正弦波、あるいはＤｕｔｙ比を変
えた波形が挙げられる。ときにトナー像の形成速度の変
化に対応するためには、非連続の交流バイアス電圧を有
する現像バイアス電圧（断続的な交番重畳電圧）を現像
スリーブに印加して現像を行うことが好ましい。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、３０００Ｖ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。

【０１８０】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、静電潜像担持体の一次帯電を低
めることができるために静電潜像担持体寿命を長寿命化
できる。Ｖｂａｃｋは、現像システムにもよるが２００
Ｖ以下、より好ましくは１５０Ｖ以下が良い。コントラ
スト電位としては、十分画像濃度が出るように１００〜
４００Ｖが好ましく用いられる。

【０１８１】また、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、静電潜像担持体に接触
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。

【０１８２】本発明において現像方法で重要なことは、
十分な画像濃度を出しドット再現性に優れ、かつキャリ
ア付着のない現像を行うために、現像スリーブ６上の磁
気ブラシの静電潜像担持体１との接触幅（現像当接部）
を好ましくは３〜８ｍｍにすることである。現像当接部
が３ｍｍより狭いと十分な画像濃度とドット再現性を良
好に満足することが困難であり、８ｍｍより広いと現像
剤のパッキングが起き機械の動作を止めてしまったり、
またキャリア付着を十分に抑えることが困難になる。

【０１８３】現像当接部の調整方法としては、規制部材
７と現像スリーブ６との距離を調整したり、現像スリー
ブ６と静電潜像担持体１との距離（Ｓ−Ｄ間距離）を調
整することで当接幅を適宜調整する方法がある。

【０１８４】静電潜像担持体の構成としては、通常の画
像形成装置に用いられる静電潜像担持体と同じで良く、
例えば、アルミニウム、ＳＵＳ等の導電性基体の上に、
順に導電層、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層、必要
に応じて電荷注入層を設ける構成の感光体が挙げられ
る。導電層、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層は、通
常の感光体に用いられるもので良い。感光体の最表面層
として、例えば電荷注入層あるいは保護層を用いてもよ
い。

【０１８５】本発明の補給用現像剤を用いることで現像
装置内での現像剤にかかるシェアが小さく、多数枚の複
写においてもキャリアへのトナーあるいは外添剤等のス
ペントが抑制され、補給用現像剤中のキャリア補給量が
少なくとも、画質低下を押さえることが出来るなどの本
発明の効果が十分に発揮できる。

【０１８６】本発明の二成分系現像剤及び補給用現像剤
を用いる画像形成方法の他の形態について図５を用いて
説明する。

【０１８７】マグネットローラ１２１の有する磁力によ
って搬送スリーブ１２２の表面に磁性粒子１２３よりな
る帯電用磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを静電潜
像担持体（以下、「感光体」という）１０１の表面に接
触させ、感光体１０１を帯電する。搬送スリーブ１２２
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。帯電された感光体１０１に、図示
されない露光装置によりレーザ光１２４を照射すること
により、デジタルな静電潜像を形成する。感光体１０１
上に形成された静電潜像は、マグネットローラ１１２を
内包し、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１１１に担持され
た二成分系現像剤１１９中のトナー１１９ａによって、
現像される。

【０１８８】現像装置１０４は、隔壁１１７により現像
剤室Ｒ₁、撹拌室Ｒ₂に区画され、それぞれ現像剤搬送ス
クリュー１１３、１１４が設置されている。撹拌室Ｒ₂
の上方には、補給用現像剤１１８を収容した補給用現像
剤収容室Ｒ₃が設置され、補給用現像剤収容室Ｒ₃の下部
には補給用現像剤補給口１２０が設けられている。

【０１８９】現像剤搬送スクリュー１１３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１１１の長手方向に沿って一方向に搬送す
る。隔壁１１７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１１３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１
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１１４に受け渡される。スクリュー１１４
の回転方向はスクリュー１１３と逆で、撹拌室Ｒ ₂内の
現像剤、現像剤室Ｒ₁から受け渡された現像剤及び補給
用現像剤収容室Ｒ₃から補給された補給用現像剤を撹
拌、混合しながら、スクリュー１１３とは逆方向に撹拌
室Ｒ₂内を搬送し、隔壁１１７の他方の開口を通って現
像剤室Ｒ₁に送り込む。

【０１９０】感光体１０１上に形成された静電潜像を現
像するには、現像剤室Ｒ₁内の現像剤１１９がマグネッ
トローラ１１２の磁力により汲み上げられ、現像スリー
ブ１１１の表面に担持される。

【０１９１】現像スリーブ１１１上に担持された現像剤
は、現像スリーブ１１１の回転にともない規制部材１１
５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１１１と感光体１０１とが対向し
た現像領域に至る。マグネットローラ１１２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
の磁気ブラシが形成される。そして磁気ブラシが感光体
１０１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１１１の表面に付着
しているトナーが、感光体１０１上の静電潜像の領域に
転移して付着し、静電潜像が現像されトナー像が形成さ
れる。

【０１９２】現像領域を通過した現像剤は、現像スリー
ブ１１１の回転にともない現像装置１０４内に戻され、
スクリュー１１３により現像スリーブ１１１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。

【０１９３】上記の現像により現像装置１０４内の現像
剤１１９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、補給用現像剤
収容室Ｒ₃から補給用現像剤１１８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１１９の
Ｔ／Ｃが所定量に保たれる。現像装置１０４内の現像剤
１１９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
検知センサを使用する。該トナー濃度検知センサは、図
示されないコイルを内部に有している。

【０１９４】現像スリーブ１１１の下方に配置され、現
像スリーブ１１１上の現像剤１１９の層厚を規制する規
制部材１１５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１１５が挙げら
れる。ブレード１１５の端部と現像スリーブ１１１面と
の距離は１５０〜８００μｍが好ましく、特に好ましく
は２５０〜７００μｍである。この距離が１５０μｍよ
り小さいと、キャリアが凝集して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１５０μｍ以上が好ましい。８
００μｍより大きいと現像スリーブ１１１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、感光体１０１へのキャリアの付着が多くなると共に
現像剤の循環、規制部材１１５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。

【０１９５】この磁性キャリア層は、現像スリーブ１１
１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１１１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である。

【０１９６】また、現像されたトナー像は、搬送されて
くる転写材（記録材）１２５上へ、バイアス印加手段１
２６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１２７により転写され、転写材上に転写さ
れたトナー像は、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
ずに感光体１０１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。

【０１９７】図６は、本発明の二成分系現像剤及び補給
用現像剤を用いる画像形成方法をフルカラー画像形成装
置に適用した概略図を示す。図６に於けるフルカラー画
像形成装置は、各色の画像形成を各色毎の感光ドラムを
用いて行うタンデム方式が用いられる。

【０１９８】図６におけるフルカラー画像形成装置は、
感光体上に残存した転写残トナーを回収し貯蔵するため
の独立したクリーニング手段を有さず、現像手段がトナ
ー像を転写材上に転写した後に感光体に残留したトナー
を回収する現像同時クリーニング方法を行っているもの
である。

【０１９９】補給用現像剤に含有されるキャリアによっ
て増量したキャリアは、容量ＵＰ分がオーバーフローし
て現像剤回収オーガに取り込まれ、補給用現像剤収容装
置あるいは別の回収容器へ搬送される。

【０２００】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。

【０２０１】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。

【０２０２】第１の画像形成ユニットＰａは、静電潜像
担持体としての直径３０ｍｍの感光体６１ａを具備し、
この感光体６１ａは矢印ａ方向へ回転移動される。帯電
手段としての一次帯電装置６２ａは、直径１６ｍｍのス
リーブの表面に形成された帯電用磁気ブラシが感光体６
１ａの表面に接触するように配置されている。レーザ光
６７ａは、一次帯電装置６２ａにより表面が均一に帯電
されている感光体６１ａに静電潜像を形成するために、
図示されていない露光装置により照射される。感光体６
１ａ上に担持されている静電潜像を現像してカラートナ
ー像を形成するための現像手段としての現像装置６３ａ
は、カラートナーを保持している。

【０２０３】転写手段としての転写ブレード６４ａは、
感光体６１ａの表面に形成されたカラートナー像をベル
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）の面に転写する。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。

【０２０４】第１の画像形成ユニットＰａは、一次帯電
装置６２ａによって感光体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潜像を形成し、
現像装置６３ａで静電潜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６４
ａ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。

【０２０５】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８５で検知し、消費されたトナー量に応じて補給用
現像剤装置６５ａから補給用現像剤を補給する。なお、
トナー濃度検知センサ８５は図示されないコイルを内部
に有している。

【０２０６】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
の転写が順次行われる。

【０２０７】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装置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。

【０２０８】定着装置７０は、例えば、一対の直径４０
ｍｍ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７
６を有している。

【０２０９】転写材上に転写された未定着のカラートナ
ー像は、この定着装置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。

【０２１０】図６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、駆動ロー
ラ８０によって矢印ｅ方向に移動するものである。他
に、転写ベルトクリーニング装置７９、ベルト従動ロー
ラ８１、ベルト除電器８２を有し、一対のレジストロー
ラ８３は転写材ホルダー内の転写材を転写材担持体６８
に搬送するためものである。

【０２１１】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。

【０２１２】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。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。

【０２１３】＜４＞本発明における物性値の測定方法 本発明に係る各種特性値の測定方法を列記する。 （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。この条件で測定した重量平均粒径
をコンピュータ処理により求める。

【０２１４】（２）キャリアの粒径の測定方法 キャリアの平均粒径は、レーザ回折式粒度分布計（堀場
製作所株式会社製）により計測された体積平均粒径、個
数平均粒径で示す。

【０２１５】（３）磁性微粒子（非磁性無機化合物粒
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。

【０２１６】（４）キャリア及び磁性微粒子の磁気特性
測定方法 磁化値（σ₁₀₀₀）及び残留磁化値（σｒ）は、振動試料
型磁力計ＶＳＭ−３Ｓ−１５（東英工業株式会社製）を
用いて測定する。

【０２１７】（５）キャリアの真比重の測定方法 真比重は、マルチボリウム密度計（マイクロメリティク
ス製）で測定した値で示す。

【０２１８】（６）キャリア及び磁性微粒子の比抵抗の
測定方法 実施例で計測した磁性微粒子の比抵抗の測定は以下のと
おりに行う。比抵抗は、ハイレジスタンスメーター４３
２９Ａ（横河ヒューレットパッカード製）で測定した値
で示した。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８に示す測定装置を用いて行う。セルＡ
に、磁性微粒子またはキャリアを充填し、サンプル８７
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８１及び８２を配し、該電極間に電圧を印加し、
その時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、それに伴いそ
れにともな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２ｍｍ、上記電極８２の荷重１．７６Ｎ（１８０
ｇ）、印加電圧１００Ｖとする。

【０２１９】（７）トナー粒子の平均円形度の測定方法 本発明における平均円形度は、粒子の形状を定量的に表
現する簡便な方法として用いたものであり、本発明では
東亞医用電子製フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−１
０００」を用いて測定を行い、３μm以上の円相当径の
粒子群について測定された各粒子の円形度（Ｃｉ）を下
式（６）によりそれぞれ求め、さらに下式（７）で示す
ように測定された全粒子の円形度の総和を全粒子数
（ｍ）で除した値を平均円形度と定義する。

【０２２０】

【数１１】

【０２２１】

【実施例】以下、本発明の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。

【０２２２】＜１＞磁性微粒子の製造 （１）疎水性酸化鉄１の製造例 Ｆｅ²⁺２．４ｍｏｌ／Ｌを含む硫酸第一鉄水溶液５５Ｌ
に、Ｍｇ元素換算でＦｅ１００質量部に対して９．９質
量部の硫酸マグネシウム２５５３ｇ及び炭酸ソーダを加
えｐＨ９に調整した。４．４ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウ
ム水溶液６３Ｌと、上記調整された水溶液に混合し、温
度を８０℃に維持しながら４０Ｌ／ｍｉｎの空気を吹き
込み、３０分間結晶を成長させた。次いで、上記種晶粒
子を含む水酸化鉄スラリーに反応当初に用いたものと同
濃度の硫酸第一鉄水溶液６．５Ｌを加え、水酸化ナトリ
ウム水溶液を添加しながらｐＨ８〜９、温度８５℃に
て、４０Ｌ／ｍｉｎの空気を吹き込み酸化反応を６時間
で完結した。反応が終了したマグネタイトスラリーは、
常法により洗浄、濾過、乾燥、粉砕した。こうして得ら
れたマグネタイト粒子は、総Ｍｇ量がＦｅ１００質量部
に対し２．１質量部となり、表面露出Ｍｇ量がＦｅ１０
０質量部に対し０．２５質量部であった。

【０２２３】上記マグネタイト（マグネタイトＩ）１０
０質量部を０．５質量部のγ−グリシジルトリメトキシ
シランで表面処理し、疎水性酸化鉄１を得た。このよう
にして得られたマグネタイトを、粒径、磁気特性、比抵
抗、凝集度を測定し、結果を表１と表２に示す。なお、
凝集度の測定は以下のようにして行った。

【０２２４】疎水性酸化鉄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。測定サンプル
は、１Ｌポリビンに４００ｇ投入し、各環境下にて、５
日間静置したものを測定した。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）を用いた。

【０２２５】振動時間６０ｓｅｃにて測定した。測定結
果を所定の計算式にて計算し、凝集度を求めた。その結
果より、凝集度３０％未満を「低」とし、３０％以上を
「高」とした。

【０２２６】

【表１】

【０２２７】

【表２】

【０２２８】（２）疎水性酸化鉄２〜１９の製造例 マグネシウム成分、ケイ素成分、マンガン成分、リン成
分の添加量、アルカリの使用量を変えて酸化反応時のｐ
Ｈを種々変化させた以外は疎水性酸化鉄１と同様にして
疎水性酸化鉄２〜２０を得た。この時の主要製造条件及
び生成した疎水性酸化鉄２〜２０の物性を表１と表２に
示した。

【０２２９】（３）疎水性酸化鉄２０の製造例 Ｆｅ²⁺２．４ｍｏｌ／Ｌを含む硫酸第一鉄水溶液５７Ｌ
に、Ｍｇ元素換算でＦｅ１００質量部に対して９．９質
量部の硫酸マグネシウム１３２３ｇ、Ｓｉ元素換算でＦ
ｅ１００質量部に対して１３質量部含有のケイ酸ソーダ
１００５ｇ及び炭酸ソーダを加えｐＨ９に調整した。
４．４ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液６５Ｌと、上
記調整された水溶液に混合し、温度を８０℃に維持しな
がら４０Ｌ／ｍｉｎの空気を吹き込み、３０分間結晶を
成長させた。次いで、上記種晶粒子を含む水酸化鉄スラ
リーに反応当初に用いたものと同濃度の硫酸第一鉄水溶
液６．５Ｌを加え、水酸化ナトリウム水溶液を添加しな
がらｐＨ８〜９、温度８５℃にて、４０Ｌ／ｍｉｎの空
気を吹き込み酸化反応を進行した。途中、未反応の水酸
化第一鉄濃度を調べながら、反応の進行率を調べ、その
進行率が反応当初に対して４５％進行した時点で０．１
８ｍｏｌ／Ｌの硫酸ニッケル水溶液１０Ｌを約１００分
間かけて、酸化反応継続中のマグネタイトを含んだ水酸
化第一鉄スラリーに添加し、ｐＨを６〜９に維持して酸
化反応を６時間で完結した。反応が終了したマグネタイ
トスラリーは、常法により洗浄、濾過、乾燥、粉砕し
た。こうして得られたマグネタイトは、総Ｍｇ量がＦｅ
１００質量部に対し１．１質量部、総Ｓｉ量がＦｅ１０
０質量部に対し１．１質量部となり、表面露出Ｍｇ量が
Ｆｅ１００質量部に対し０．１２質量部、表面露出Ｓｉ
量がＦｅ１００質量部に対し０．１３質量部、総Ｓｉ、
Ｍｇ、Ｎｉ総量がＦｅ１００質量部に対し２．６質量
部、表面露出Ｓｉ、Ｍｇ、Ｎｉ総量がＦｅ１００質量部
に対し０．４５質量部であった。

【０２３０】上記マグネタイト１００質量部を０．５質
量部のγ−グリシジルトリメトキシシランで表面処理
し、疎水性酸化鉄２１を得た。このようにして得られた
マグネタイトを、前記記載の粒径、磁気特性、比抵抗、
凝集度を測定し、結果を表１と表２に示す。

【０２３１】（４）疎水性酸化鉄２１〜３１の製造例 添加金属成分の種類、添加量を変えた以外は疎水性酸化
鉄２１と同様にして疎水性酸化鉄２２〜３１を得た。疎
水性酸化鉄２２〜３１の物性を表１と表２に示した。

【０２３２】 ＜２＞キャリアの製造 （１）キャリア１の製造例 ・フェノール（ヒドロキシベンゼン） ５０質量部 ・３７質量％のホルマリン水溶液 ８０質量部 ・水 ５０質量部 ・疎水性酸化鉄１ ６００質量部 ・２５質量％のアンモニア水 １５質量部 上記材料を四ツ口フラスコに入れ、撹拌混合しながら６
０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質量部の水を添
加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗し、風乾し
た。次いでこれを減圧下（５ｍｍＨｇ）１５０〜１８０
℃で２４時間乾燥して、フェノール樹脂を結着樹脂とす
る複合体粒子を得た。

【０２３３】得られた複合体粒子の表面に、シランカッ
プリング剤であるγ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ンの５質量％トルエン溶液を塗布した。

【０２３４】上記処理機内のシランカップリング剤で処
理された複合体粒子を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
ーン樹脂固形分にして３％のγ−アミノプロピルトリメ
トキシシランを添加し、シリコーン樹脂固形分として２
０％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。

【０２３５】以後２時間攪拌した後、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、目開き８２μｍ（２００メッシュ）以上の粗粒を
除去し、表３に示す物性のキャリア１を得た。

【０２３６】

【表３】

【０２３７】（２）キャリア２〜３１の製造例 キャリア１の製造例において、疎水性酸化鉄１のかわり
に、疎水性酸化鉄２〜３１を使用した以外は同様にし
て、表３に示す物性のキャリア２〜３１を得た。

【０２３８】（３）キャリア３２の製造例 キャリア１の製造例において、疎水性酸化鉄１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３に示す物性のキャリア３２を得た。

【０２３９】（４）キャリア３３の製造例 キャリア１の製造例において、疎水性酸化鉄１を５４０
質量部、平均粒径０．３５μｍの疎水性ヘマタイト６０
質量部を使用した以外は同様にして、表３に示す物性の
キャリア３３を得た。

【０２４０】（５）キャリア３４の製造例 キャリア１の製造例において、疎水性酸化鉄１を４２０
質量部、平均粒径０．３５μｍの疎水性ヘマタイト１２
０質量部を使用した以外は同様にして、表３に示す物性
のキャリア３４を得た。

【０２４１】（６）キャリア３５の製造例 キャリア１の製造例において、シリコーン樹脂をコート
しない以外は同様にして、表３に示す物性のキャリア３
５を得た。

【０２４２】（７）キャリア３６の製造例 キャリア１の製造例において、γ−アミノプロピルトリ
メトキシシランをコートしない以外は同様にして、表３
に示す物性のキャリア３６を得た。

【０２４３】（８）キャリア３７〜３９の製造例 キャリア１の製造例において、疎水性酸化鉄１のかわり
に、疎水性酸化鉄９を使用し、さらに撹拌速度を変える
以外は同様にして、表３に示す物性のキャリア３７〜３
９を得た。

【０２４４】（９）キャリア４０〜４２の製造例 キャリア１の製造例において、疎水性酸化鉄１のかわり
に、疎水性酸化鉄２８を使用し、さらに攪拌速度を変え
る以外は同様にして、表３示す物性のキャリア４０〜４
２を得た。

【０２４５】＜３＞トナーの製造 （１）トナー１の製造例 高速撹拌装置ＴＫ−ホモミキサーを備えた２Ｌ用四つ口
フラスコ中にイオン交換水９５０質量部と０．１モル／
Ｌ−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液４５０質量部を添加し回転数を１
２，０００ｒｐｍに調整し、６５℃に加温させた。ここ
に１．０モル／Ｌ−ＣａＣｌ₂水溶液６８質量部を徐々
に添加し微小な難水溶性分散剤Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂を含む
ｐＨ９の水系媒体を調製した。 ・スチレン １８０質量部 ・２−エチルヘキシルアクリレート ２０質量部 ・着色剤（C.I.ピグメントイエロー１３） １２質量部 ・ジ−ｔ−ブチルサリチル酸金属化合物 ２質量部 ・ポリエステル樹脂 １５質量部 （酸価５、ピーク分子量７０００） ・エステル系ワックス（融点６５℃） ２０質量部 ・ジビニルベンゼン ０．８質量部 上記混合物を、アトライターを用い３時間分散させた
後、重合開始剤である２，２′−アゾビス（２，４−ジ
メチルバレロニトリル）４質量部を添加した分散物を、
分散媒体中に投入し回転数１２０００ｒｐｍで１２分間
造粒した。その後高速撹拌器からプロペラ撹拌羽根に撹
拌器を変え内温６５℃、回転数５０ｒｐｍで懸濁重合を
５時間継続させた後、過硫酸カリウムを２質量部添加
し、重合粒子の表面を改質し、内温を８５℃まで昇温さ
せ、５時間継続した。

【０２４６】懸濁重合及び表面処理工程終了後スラリー
を冷却し、希塩酸を添加しリン酸カルシウムを溶解し
た。

【０２４７】トナー粒子をろ別後、更に洗浄し乾燥して
シアントナー粒子（トナー粒子１）を得た。

【０２４８】得られたトナー粒子を透過電子顕微鏡（Ｔ
ＥＭ）を用いて断層面を測定したところ、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。

【０２４９】さらに得られたトナー粒子の結着樹脂は、
Ｔｇが６０℃であった。得られたシアントナー粒子の平
均円形度は０.９８５であった。

【０２５０】得られたトナー粒子１００質量部に対し
て、下記外添剤３種を外添し、外添後に３３０メッシュ
の篩で粗粉を除去し、負帯電性のシアントナー（トナー
１）を得た。トナー１の重量平均粒径は７．１μｍであ
った。 ・第１の疎水性シリカ微粉体０．３質量部：ＢＥＴ比表
面積１７０ｍ²／ｇ、個数平均粒径１２ｎｍ、シリカ微
粉体１００質量部に対して気相中でヘキサメチルジシラ
ザン２０質量部で疎水化処理したもの。 ・第２の疎水性シリカ微粉体０．７質量部：ＢＥＴ比表
面積７０ｍ²／ｇ、個数平均粒径３０ｎｍ、シリカ微粉
体１００質量部に対して気相中でヘキサメチルジシラザ
ン１０質量部で疎水化処理したもの。 ・疎水性酸化チタン微粉体０．４質量部：ＢＥＴ比表面
積１００ｍ²／ｇ、個数平均粒径４５ｎｍ、酸化チタン
微粉体１００質量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質量部で疎水化処理したもの。

【０２５１】（２）トナー２の製造例 銅フタロシアニン顔料の代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粒子１の製造例と同様にして
マゼンタ色のトナー粒子２を得た。得られたトナー粒子
２の平均円形度は０.９８４であった。得られたトナー
粒子２に、トナー１と同様の外添剤３種を外添し、トナ
ー２とした。トナー２の重量平均粒径は７．４μｍでっ
た。

【０２５２】（３）トナー３の製造例 銅フタロシアニン顔料の代わりにＣ．Ｉ．ピグメントイ
エロー１８０及びソルベントイエロー１６３を使用する
ことを除いてトナー粒子１の製造例と同様にしてイエロ
ー色のトナー粒子３を得た。得られたトナー粒子３の平
均円形度は０.９８５であった。得られたトナー粒子３
に、トナー１と同様の外添剤３種を外添し、トナー３と
した。トナー３の重量平均粒径は７．２μｍでった。

【０２５３】（４）トナー４の製造例 銅フタロシアニン顔料の代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粒子１の製造例と同様にして
ブラック色のトナー粒子４を得た。得られたトナー粒子
４の平均円形度は０.９８３であった。得られたトナー
粒子４に、トナー１と同様の外添剤３種を外添し、トナ
ー４とした。トナー４の重量平均粒径は７．３μｍでっ
た。

【０２５４】

【実施例１】トナー１を７質量部と、キャリア１を９３
質量部とをＶ型混合機にて混合し二成分系現像剤とし、
一方トナー１を１９質量部と、キャリア１を１質量部と
をＶ型混合機にて混合し補給用現像剤とした。次に、市
販の複写機ＧＰ５５（キヤノン製）の現像装置を図５に
示すように改造した。具体的には、現像スリーブとして
は直径１６ｍｍのＳＵＳスリーブをサンドブラスト処理
によって表面形状を表面粗さＲｚ＝１２．１μｍに調整
したものを使用した。帯電部材としては、図５に示す磁
性粒子（ＣＰ２１２０（キヤノン社製）に用いられてい
るものと同じ）を使用した磁気ブラシ帯電装置を用い、
感光体の当接部に対して逆方向に１００％で回転させ、
直流／交流電界（−７００Ｖ、１．５ｋＨｚ／１．２ｋ
Ｖｐｐ）を重畳印加し、感光体１２４を帯電させる。

【０２５５】また、クリーニングユニットを取り外し、
現像コントラスト２５０Ｖ、カブリとの反転コントラス
ト−１８０Ｖに設定し、不示図の現像バイアス印加手段
から図７の非連続の交流電圧を有する現像バイアスを印
加し、定着装置を加熱ローラ、加圧ローラともに、表層
をＰＦＡ（４フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体）で１．２μｍ被覆したローラに
変更し、且つオイル塗布機構を除去した構成に改造し
た。

【０２５６】画像面積５０％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ＣＬＣ８０ｇ紙（キヤノン販売社製）を用いて２万枚
の通紙試験を行い、以下の評価法に基づいて評価した。
結果を表４と表５に示すが、表から分かるように良好な
結果が得られた。

【０２５７】（画像濃度）画像濃度は（５ｍｍ角、５ｍ
ｍ丸、ベタ）をＸ−Ｒｉｔｅ５０４Ａカラー反射濃度計
（Ｘ−Ｒｉｔｅ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ製）にて測
定した数値である。測定時は机上に白色の複写用紙を３
〜５枚置いて下地の影響を拾わない様にして測定を行
う。

【０２５８】（カブリ）本発明では、非画像部における
カブリ量を反射式濃度計（ＴＯＫＹＯ ＤＥＮＳＨＯＫ
Ｕ ＣＯ．ＬＴＤ社製ＲＥＦＬＥＣＴＯＭＥＴＥＲ Ｍ
ＯＤＥＬ ＴＣ−６ＤＳ）を用いて測定（プリント後の
白地部反射濃度最悪値をＤｓ、プリント前の用紙の反射
濃度平均値をＤｒとした時のＤｓ−Ｄｒをカブリ量とし
た）した。尚、画像濃度測定時と同様に、机上に白色の
複写用紙を３〜５枚置いて下地の影響を拾わない様にし
て測定を行う。評価基準は以下のとおりである。 ◎：０．４％未満 ○：０．４〜０．８％未満 △：０．８〜１．２％未満 ×：１．２％以上

【０２５９】（ハイライト部の画質評価）ハイライト部
の標準サンプルとの対比により目視で４段階に評価し
た。 ◎…優 ○…良 △…普通 ×…悪い

【０２６０】（トナー飛散の評価基準）現像器からのト
ナー飛散の度合いを目視で３段階に評価した。 ○…トナー飛散は実質的に無い。 △…トナー飛散が少しあるが、影響は少ない。 ×…トナーの飛散がある。

【０２６１】（静電荷像担持体の傷による画質欠落）キ
ャリアの静電荷像担持体表面への付着を評価する手段と
して、１万枚通紙後の静電荷像担持体表面の傷による画
像欠落を観察した。耐久１万枚後の静電荷像担持体表面
の走査電子顕微鏡による観察、及び画質を目視にて評価
し、下記の基準で評価した。 ◎：良好 ○：実質上問題無し △：実質上問題あり ×：著しく劣る

【０２６２】

【表４】

【０２６３】

【表５】

【０２６４】

【実施例２〜７】実施例１において、キャリア１をキャ
リア２〜７にそれぞれ代えた他は同様にして行ったとこ
ろ、表４と表５に示すように良好な結果が得られた。

【０２６５】

【実施例８】実施例１において、キャリア１をキャリア
８に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表５に
示すように、Ｈ／Ｈ環境におけるカブリ、トナー飛散が
若干悪化した。これは、ケイ素成分及びマグネシウム成
分の添加量が多いために、キャリアの高湿下での吸湿性
が増し、環境安定性が若干悪化したためであると考えら
れる。

【０２６６】

【実施例９】実施例１において、キャリア１をキャリア
９に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表５に
示すように良好な結果が得られた。

【０２６７】

【実施例１０、１１】実施例１において、キャリア１を
キャリア９〜１１に代えた他は同様にして行ったとこ
ろ、表４と表５に示すように、実施例１と比較して、全
ての項目において、若干劣る結果となった。これはマグ
ネシウムの添加量がやや少ないために、キャリアの残留
磁化が若干大きくなり、二成分系現像剤の流動性がわず
かに悪化したことによると考えられる。

【０２６８】

【実施例１２】実施例１において、キャリア１をキャリ
ア１２に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表
５に示すように、カブリ、トナー飛散が若干悪化した。
これは、疎水性酸化鉄表面のマグネシウム成分及びケイ
素成分が露出していないため、疎水性酸化鉄のキャリア
中での分散が不均一となり、キャリアのＳＦが大きくな
り、トナーへの帯電能が若干悪化したためと考えられ
る。

【０２６９】

【比較例１】実施例１において、キャリア１をキャリア
１３に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表５
に示すように、カブリ、トナー飛散が悪化し、また静電
荷像担持体表面の傷による画像欠落が悪化した。これ
は、疎水性酸化鉄内部のマグネシウム成分及びケイ素成
分が少ないために、飽和磁化が小さくなり、またキャリ
アの残留磁化が大きいため、二成分系現像剤のＡ−Ｂが
大きくなり、流動性が悪化したためと考えられる。

【０２７０】

【実施例１３】実施例１において、キャリア１をキャリ
ア１４に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表
５に示すように良好な結果が得られた。

【０２７１】

【実施例１４】実施例１において、キャリア１をキャリ
ア１５に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表
５に示すように、良好な結果が得られた。

【０２７２】

【実施例１５】実施例１において、キャリア１をキャリ
ア１６に代えた他は同様にして行ったところ、表４と５
のように良好な結果が得られた。

【０２７３】

【実施例１６】実施例１において、キャリア１をキャリ
ア１７に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表
５に示すように、良好な結果が得られた。

【０２７４】

【比較例２】実施例１において、キャリア１をキャリア
１８に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表５
に示すように、すべての評価項目において悪化した。こ
れは、疎水性酸化鉄内部にマグネシウム成分、ケイ素成
分、マンガン成分、リン成分及び金属成分が添加されて
いないために、キャリアの残留磁化が大きく、二成分系
現像剤のＡ−Ｂが大きくなり、流動性が悪化したためと
考えられる。

【０２７５】

【比較例３】実施例１において、キャリア１をキャリア
１９に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表５
に示すように、カブリ、トナー飛散が悪化した。これ
は、疎水性酸化鉄内部のマグネシウム成分の添加量が少
ないために、二成分系現像剤のＡ−Ｂが大きく、キャリ
アの残留磁化が大きく、二成分系現像剤の流動性が悪い
ためであると考えられる。

【０２７６】

【実施例１７】実施例１において、キャリア１をキャリ
ア２０に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表
５に示すように良好な結果が得られた。

【０２７７】

【比較例４】実施例１において、キャリア１をキャリア
２１に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表５
に示すように、カブリ、トナー飛散が悪化した。これ
は、疎水性酸化鉄内部のケイ素成分またはマグネシウム
成分が添加されていないために、キャリアの残留磁化が
大きく、二成分系現像剤のＡ−Ｂが大きくなり、流動性
が悪化したためと考えられる。

【０２７８】

【実施例１８】実施例１において、キャリア１をキャリ
ア２２に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表
５に示すように良好な結果が得られた。

【０２７９】

【実施例１９】実施例１において、キャリア１をキャリ
ア２３に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表
５に示すように、カブリ、トナー飛散が若干悪化した。
これは、疎水性酸化鉄の金属成分の添加量が多く、キャ
リア造粒時の反応を阻害し、ＳＦが大きくなり流動性等
が若干悪化したためと考えられる。

【０２８０】

【実施例２０】実施例１において、キャリア１をキャリ
ア２４に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表
５に示すように良好な結果が得られた。

【０２８１】

【実施例２１〜２７】実施例１において、キャリア１を
キャリア２５〜３１に代えた他は同様にして行ったとこ
ろ、表４と表５に示すように良好な結果が得られた。

【０２８２】

【実施例２８】実施例１において、キャリア１をキャリ
ア３２に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表
５に示すように実施例１の結果よりもＮＬ、ＨＨにおい
て、やや劣る結果となった。これは、表面を親油化処理
していないマグネタイト粒子を使用したために、キャリ
ア内でのマグネタイトの分散がやや不均一となり、キャ
リアのＳＦ値が大きくなり、又／あるいはキャリアが温
湿度にやや影響されやすくなったためと考えられる。

【０２８３】

【実施例２９】実施例１において、キャリア１をキャリ
ア３３に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表
５に示すように良好な結果が得られた。

【０２８４】

【実施例３０】実施例１において、キャリア１をキャリ
ア３４に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表
５に示すように良好な結果が得られた。

【０２８５】

【実施例３１】実施例１において、キャリア１をキャリ
ア３５に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表
５に示すように実施例１の結果よりもＨＨにおいて、や
や劣る結果となった。これは、表面を樹脂コートしてい
ないキャリアを使用したために、キャリアが温湿度にや
や影響されやすくなったためと考えられる。

【０２８６】

【実施例３２】実施例１において、キャリア１をキャリ
ア３６に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表
５に示すように、カブリ、トナー飛散が若干悪化した。
これは、キャリア表面をアミノプロピルトリメトキシシ
ランで処理していないため、高湿下でのトリボ付与能が
弱いために若干悪化したためであると考えられる。

【０２８７】

【実施例３３〜３５】実施例１において、トナー１をト
ナー２〜４に代えた他は同様にして行ったところ、表４
と表５に示すように良好な結果が得られた。

【０２８８】

【実施例３６、３７】実施例１において、キャリア１を
キャリア３７、３８に代えた他は同様にして行ったとこ
ろ、表４と表５に示すように良好な結果が得られた。

【０２８９】

【実施例３８】実施例１において、キャリア１をキャリ
ア３９に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表
５に示すようにすべての項目においてやや悪化した。こ
れはキャリアの粒径が小さいために、静電荷像担持体に
キャリアが付着しやすくなり、またトナーの帯電量分布
が広がり、特に低湿環境下における現像の際にチャージ
アップしたトナーが非画像部へ飛翔したためと考えられ
る。

【０２９０】

【実施例３９、４０】実施例１において、キャリア１を
キャリア４０、４１に代えた他は同様にして行ったとこ
ろ、表４と表５に示すように良好な結果が得られた。

【０２９１】

【実施例４１】実施例１において、キャリア１をキャリ
ア４２に代えた他は同様にして行ったところ、表４と表
５に示すように、カブリ、トナー飛散が若干悪化した。
これはキャリアの粒径が大きいために、二成分系現像剤
の流動性が若干悪し、トナーへの帯電付与能が悪化した
ためと考えられる。

【０２９２】

【実施例４２】実施例１において、補給用現像剤の補給
及び現像剤の排出を行わず、トナーのみを補給する他は
同様に行ったところ、表４と表５に示すように良好な結
果が得られた。

【０２９３】

【発明の効果】本発明の二成分系現像剤及び補給用現像
剤は、残留磁化が低く、かつ流動性が高いので、カブ
リ、トナー飛散の発生が防止または抑制され、良好な画
像を長期にわたって得ることができる。また、二成分系
現像剤及び補給用現像剤のキャリアの飽和磁化が高いの
で、静電荷像担持体へのキャリア付着がなく、長期にわ
たって高画質なトナー画像を形成し得ることができる。

【０２９４】さらに、本発明の二成分系現像剤及び補給
用現像剤は、温湿度に左右されることなく、トナーへの
帯電付与能が安定しているため、長期にわたって高画質
濃度で高精細なカラー像を形成し得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の補給用現像剤が使用されるロータリ
ー回転方式の現像装置を備えた画像形成装置の一つの実
施の形態である図を示す。

【図２】 図１の現像装置の現像器の一つの実施の形態
である図を示す。

【図３】 図１の現像装置を説明するための拡大構成図
を示す。

【図４】 図３の現像装置の現像器の一つの実施の形態
である図を示す。

【図５】 本発明のクリーナーレスシステムに使用され
る現像装置を備えた画像形成装置の一つの実施の形態で
ある図を示す。

【図６】 本発明のフルカラー画像形成装置の一つの実
施の形態である図を示す。

【図７】 図５で用いられる画像形成装置に使用される
現像バイアスの非連続の交流電界を有するバイアスを示
す。

【図８】 比抵抗の測定に用いたセルの模式図を示す。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ２，３，４，５ 現像器 ６ 現像スリーブ ７ 規制ブレード ８ マグネットローラ ９ 補給用現像剤収容装置 １０，１１ 現像剤搬送スクリュー １２ 転写材 １３ ロータリー回転方式現像装置 １４ 露光装置 １５ 帯電装置 １７ 現像槽 １８，２３ クリーニング装置 １９，２２，３３ 除電装置 ２０ 搬送ガイド部材 ２１ 定着装置 ２４ 転写ドラム ２５ レジストレーションローラ ２６，２７ 給紙トレイ ２８，２９ 送り出しローラ ３０ 対向ローラ ３１ 転写装置 ３２ 吸着装置 ３４ 現像剤排出口 ３５ 現像剤回収口 ３６ 連通管 ３７ 現像剤一次保管部 ３８ 現像剤回収オーガ １０１ 感光体 １０４ 現像装置 １１１ 現像スリーブ １１２ マグネットローラ １１８ 補給用現像剤 １１９ 二成分系現像剤 １１９ａ トナー １１９ｂ キャリア １２０ 補給用現像剤補給口 ６１ 感光体 ６２ 帯電装置 ６３ 現像装置 ６５ 補給用現像剤容器 ８５ トナー濃度検知センサ ９１ 下部電極 ９２ 上部電極 ９３ 絶縁物 ９４ 電流計 ９５ 電圧計 ９６ 電源 ９７ サンプル ９８ ガイドリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 AA15 BA03 BA11 CA14 CA26 CB02 CB03 CB13 EA02 EA05 EA07 EA10

Claims (50)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有す
   るトナー粒子と外添剤とからなるトナーと、磁性微粒子
   とバインダー樹脂とを少なくとも有する複合体粒子で形
   成される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、 前記キャリアと前記トナーの混合比率はトナー濃度とし
   て２〜１５質量％であり、 前記キャリアと前記トナーとをトナー濃度８質量％で混
   合し、１０００／４π・ｋＡ／ｍ（１０００エルステッ
   ド）の磁界下で着磁した後の流動度をＡ、着磁する前あ
   るいは消磁後の流動度をＢとしたときＡ−Ｂ≦１.５秒
   であることを特徴とする二成分系現像剤。
2. 【請求項２】 前記差Ａ−ＢがＡ−Ｂ≦１.０秒である
   ことを特徴とする請求項１に記載の二成分系現像剤。
3. 【請求項３】 前記比Ａ−ＢがＡ−Ｂ≦０.５秒である
   ことを特徴とする請求項１に記載の二成分系現像剤。
4. 【請求項４】 前記磁性微粒子分散型樹脂キャリアの残
   留磁化σｒ（Ａｍ²／ｋｇ）と体積平均粒径ｄ（μｍ）
   が下記式（１）を満足することを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれかに記載の二成分系現像剤。 【数１】１．０≦ｄ／σｒ＜３０．０ （１）
5. 【請求項５】 前記磁性微粒子分散型樹脂キャリアの残
   留磁化σｒ（Ａｍ²／ｋｇ）と体積平均粒径ｄ（μｍ）
   が下記式（２）を満足することを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれかに記載の二成分系現像剤。 【数２】１．５≦ｄ／σｒ＜２０．０ （２）
6. 【請求項６】 前記磁性微粒子分散型樹脂キャリアの残
   留磁化σｒ（Ａｍ²／ｋｇ）と体積平均粒径ｄ（μｍ）
   が下記式（３）を満足することを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれかに記載の二成分系現像剤。 【数３】１．５≦ｄ／σｒ＜１５．０ （３）
7. 【請求項７】 前記磁性微粒子は、マグネシウム成分、
   ケイ素成分、マンガン成分、リン成分の少なくとも１種
   を含有しており、各元素換算でＦｅ１００質量部に対す
   る総量が０．０３〜５．０質量部であることを特徴とす
   る請求項１〜６のいずれかに記載の二成分系現像剤。
8. 【請求項８】 前記磁性微粒子は、亜鉛成分、銅成分、
   ニッケル成分、コバルト成分、アルミニウム成分、スズ
   成分、チタン成分及びジルコニウム成分からなるグルー
   プから選ばれる少なくとも１種の金属成分を含有してお
   り、これらの成分の各金属元素に換算した総量がＦｅ１
   ００質量部に対して０．０１〜３．０質量部含有してい
   ることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の二
   成分系現像剤。
9. 【請求項９】 前記磁性微粒子は、マグネシウム成分、
   ケイ素成分、マンガン成分、リン成分、亜鉛成分、銅成
   分、ニッケル成分、コバルト成分、アルミニウム成分、
   スズ成分、チタン成分及びジルコニウム成分からなるグ
   ループから選ばれる少なくとも１種を含有し、これらの
   各元素に換算した表面露出量の総量がＦｅ１００質量部
   に対して０．０１〜１．５質量部であることを特徴とす
   る請求項１〜８のいずれかに記載の二成分系現像剤。
10. 【請求項１０】 前記磁性微粒子は、亜鉛成分、銅成
    分、ニッケル成分、コバルト成分、アルミニウム成分、
    スズ成分、チタン成分及びジルコニウム成分からなるグ
    ループから選ばれる少なくとも１種の金属成分を含有し
    ており、これらの成分の各元素に換算した含有割合が、
    磁性微粒子の外殻部と内殻部とで、外殻部の方が高いこ
    とを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の二成分
    系現像剤。
11. 【請求項１１】 前記磁性微粒子は、マグネシウム成
    分、ケイ素成分、マンガン成分、リン成分の少なくとも
    １種を含有し、これらの成分の各元素換算に換算した表
    面露出量の総量がＦｅ１００質量部に対して０．０１〜
    ０．５質量部であることを特徴とする請求項１〜１０の
    いずれかに記載の二成分系現像剤。
12. 【請求項１２】 前記磁性微粒子は、マグネシウム成分
    と、ケイ素成分、マンガン成分及びリン成分からなるグ
    ループより選ばれる少なくとも１種とを含有し、各元素
    換算の質量基準の比率が、下記式を満たすことを特徴と
    する請求項１〜１１のいずれかに記載の二成分系現像
    剤。 【数４】マグネシウム元素：（ケイ素元素、マンガン元
    素、リン元素）＝１：９〜９：１
13. 【請求項１３】 前記キャリアの残留磁化は７．５Ａｍ
    ²／ｋｇ以下であることを特徴とする請求項１〜１２の
    いずれかに記載の二成分系現像剤。
14. 【請求項１４】 前記キャリアの残留磁化は４．５Ａｍ
    ²／ｋｇ以下であることを特徴とする請求項１〜１２の
    いずれかに記載の二成分系現像剤。
15. 【請求項１５】 前記磁性微粒子はマグネタイト粒子で
    あることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載
    の二成分系現像剤。
16. 【請求項１６】 前記磁性微粒子は、親油化処理剤によ
    って親油化処理されていることを特徴とする請求項１〜
    １５のいずれかに記載の二成分系現像剤。
17. 【請求項１７】 前記親油化処理剤がシラン系カップリ
    ング剤であることを特徴とする請求項１６に記載の二成
    分系現像剤。
18. 【請求項１８】 前記キャリアは、非磁性無機化合物粒
    子をさらに含有することを特徴とする請求項１〜１７の
    いずれかに記載の二成分系現像剤。
19. 【請求項１９】 前記キャリアは、重合法によって得ら
    れることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載
    の二成分系現像剤。
20. 【請求項２０】 前記キャリアの形状係数ＳＦ−１は１
    ００〜１３０であることを特徴とする請求項１〜１９の
    いずれかに記載の二成分系現像剤。
21. 【請求項２１】 前記トナー粒子の平均円形度は０.９
    ６０以上であることを特徴とする請求項１〜２０のいず
    れかに記載の二成分系現像剤。
22. 【請求項２２】 前記トナー粒子の平均円形度は０.９
    ７０以上であることを特徴とする請求項１〜２０のいず
    れかに記載の二成分系現像剤。
23. 【請求項２３】 前記トナーは重量平均粒径３．０〜１
    ０．０μｍであり、結着樹脂１００質量部に対して０.
    １〜２０質量部のワックスを含有していることを特徴と
    する請求項１〜２２のいずれかに記載の二成分系現像
    剤。
24. 【請求項２４】 前記トナー粒子は、重合法により得ら
    れたものであることを特徴とする請求項１〜２３のいず
    れかに記載の二成分系現像剤。
25. 【請求項２５】 前記外添剤は個数平均粒径３〜１００
    ｎｍであることを特徴とする請求項１〜２４のいずれか
    に記載の二成分系現像剤。
26. 【請求項２６】 請求項１〜２５のいずれかに記載の二
    成分系現像剤を用いて可視像を形成させて現像する現像
    方法に用いる補給用現像剤であって、 結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有するトナー粒子と
    外添剤とからなるトナーと、磁性微粒子とバインダー樹
    脂とを少なくとも有する複合体粒子で形成される磁性微
    粒子分散型樹脂キャリアと、を少なくとも有し、 前記キャリアと前記トナーの混合比率はトナー濃度とし
    て５０〜９８質量％であり、 前記キャリアと前記トナーとをトナー濃度８質量％で混
    合し、１０００／４π・ｋＡ／ｍ（１０００エルステッ
    ド）の磁界下で着磁した後の流動度をＡ、着磁する前あ
    るいは消磁後の流動度をＢとしたときＡ−Ｂ≦１.５秒
    であることを特徴とする補給用現像剤。
27. 【請求項２７】 前記差Ａ−ＢがＡ−Ｂ≦１.０秒であ
    ることを特徴とする請求項２６に記載の補給用現像剤。
28. 【請求項２８】 前記比Ａ−ＢがＡ−Ｂ≦０.５秒であ
    ることを特徴とする請求項２６に記載の補給用現像剤。
29. 【請求項２９】 前記磁性微粒子分散型樹脂キャリアの
    残留磁化σｒ（Ａｍ ²／ｋｇ）と体積平均粒径ｄ（μ
    ｍ）が下記式（１）を満足することを特徴とする請求項
    ２６〜２８のいずれかに記載の補給用現像剤。 【数５】１．０≦ｄ／σｒ＜３０．０ （１）
30. 【請求項３０】 前記磁性微粒子分散型樹脂キャリアの
    残留磁化σｒ（Ａｍ ²／ｋｇ）と体積平均粒径ｄ（μ
    ｍ）が下記式（２）を満足することを特徴とする請求項
    ２６〜２８のいずれかに記載の補給用現像剤。 【数６】１．５≦ｄ／σｒ＜２０．０ （２）
31. 【請求項３１】 前記磁性微粒子分散型樹脂キャリアの
    残留磁化σｒ（Ａｍ ²／ｋｇ）と体積平均粒径ｄ（μ
    ｍ）が下記式（３）を満足することを特徴とする請求項
    ２６〜２８のいずれかに記載の補給用現像剤。 【数７】１．５≦ｄ／σｒ＜１５．０ （３）
32. 【請求項３２】 前記磁性微粒子は、マグネシウム成
    分、ケイ素成分、マンガン成分、リン成分の少なくとも
    １種を含有しており、各元素換算でＦｅ１００質量部に
    対する総量が０．０３〜５．０質量部であることを特徴
    とする請求項２６〜３１のいずれかに記載の補給用現像
    剤。
33. 【請求項３３】 前記磁性微粒子は、亜鉛成分、銅成
    分、ニッケル成分、コバルト成分、アルミニウム成分、
    スズ成分、チタン成分及びジルコニウム成分からなるグ
    ループから選ばれる少なくとも１種の金属成分を含有し
    ており、これらの成分の各金属元素に換算した総量がＦ
    ｅ１００質量部に対して０．０１〜３．０質量部含有し
    ていることを特徴とする請求項２６〜３２のいずれかに
    記載の補給用現像剤。
34. 【請求項３４】 前記磁性微粒子は、マグネシウム成
    分、ケイ素成分、マンガン成分、リン成分、亜鉛成分、
    銅成分、ニッケル成分、コバルト成分、アルミニウム成
    分、スズ成分、チタン成分及びジルコニウム成分からな
    るグループから選ばれる少なくとも１種を含有し、これ
    らの各元素に換算した表面露出量の総量がＦｅ１００質
    量部に対して０．０１〜１．５質量部であることを特徴
    とする請求項２６〜３３のいずれかに記載の補給用現像
    剤。
35. 【請求項３５】 前記磁性微粒子は、亜鉛成分、銅成
    分、ニッケル成分、コバルト成分、アルミニウム成分、
    スズ成分、チタン成分及びジルコニウム成分からなるグ
    ループから選ばれる少なくとも１種の金属成分を含有し
    ており、これらの成分の各元素に換算した含有割合が、
    磁性微粒子の外殻部と内殻部とで、外殻部の方が高いこ
    とを特徴とする請求項２６〜３４のいずれかに記載の補
    給用現像剤。
36. 【請求項３６】 前記磁性微粒子は、マグネシウム成
    分、ケイ素成分、マンガン成分、リン成分の少なくとも
    １種を含有し、これらの成分の各元素換算に換算した表
    面露出量の総量がＦｅ１００質量部に対して０．０１〜
    ０．５質量部であることを特徴とする請求項２６〜３５
    のいずれかに記載の補給用現像剤。
37. 【請求項３７】 前記磁性微粒子は、マグネシウム成分
    と、ケイ素成分、マンガン成分及びリン成分からなるグ
    ループより選ばれる少なくとも１種とを含有し、各元素
    換算の質量基準の比率が、下記式を満たすことを特徴と
    する請求項２６〜３６のいずれかに記載の補給用現像
    剤。 【数８】マグネシウム元素：（ケイ素元素、マンガン元
    素、リン元素）＝１：９〜９：１
38. 【請求項３８】 前記キャリアの残留磁化は７．５Ａｍ
    ²／ｋｇ以下であることを特徴とする請求項２６〜３７
    のいずれかに記載の補給用現像剤。
39. 【請求項３９】 前記キャリアの残留磁化は４．５Ａｍ
    ²／ｋｇ以下であることを特徴とする請求項２６〜３７
    のいずれかに記載の補給用現像剤。
40. 【請求項４０】 前記磁性微粒子はマグネタイト粒子で
    あることを特徴とする請求項２６〜３９のいずれかに記
    載の補給用現像剤。
41. 【請求項４１】 前記磁性微粒子は、親油化処理剤によ
    って親油化処理されていることを特徴とする請求項２６
    〜４０のいずれかに記載の補給用現像剤。
42. 【請求項４２】 前記親油化処理剤がシラン系カップリ
    ング剤であることを特徴とする請求項４１に記載の補給
    用現像剤。
43. 【請求項４３】 前記キャリアは、非磁性無機化合物粒
    子をさらに含有することを特徴とする請求項２６〜４２
    のいずれかに記載の補給用現像剤。
44. 【請求項４４】 前記キャリアは、重合法によって得ら
    れることを特徴とする請求項２６〜４３のいずれかに記
    載の補給用現像剤。
45. 【請求項４５】 前記キャリアの形状係数ＳＦ−１は１
    ００〜１３０であることを特徴とする請求項２６〜４４
    のいずれかに記載の補給用現像剤。
46. 【請求項４６】 前記トナー粒子の平均円形度は０.９
    ６０以上であることを特徴とする請求項２６〜４５のい
    ずれかに記載の補給用現像剤。
47. 【請求項４７】 前記トナー粒子の平均円形度は０.９
    ７０以上であることを特徴とする請求項２６〜４５のい
    ずれかに記載の補給用現像剤。
48. 【請求項４８】 前記トナーは重量平均粒径３．０〜１
    ０．０μｍであり、結着樹脂１００質量部に対して０.
    １〜２０質量部のワックスを含有していることを特徴と
    する請求項２６〜４７のいずれかに記載の補給用現像
    剤。
49. 【請求項４９】 前記トナー粒子は、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２６〜４８のい
    ずれかに記載の補給用現像剤。
50. 【請求項５０】 前記外添剤は個数平均粒径３〜１００
    ｎｍであることを特徴とする請求項２６〜４９のいずれ
    かに記載の補給用現像剤。