JP3352321B2

JP3352321B2 - 画像形成方法

Info

Publication number: JP3352321B2
Application number: JP11853996A
Authority: JP
Inventors: 雄三徳永; 善信馬場; 武志池田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-04-16
Filing date: 1996-04-16
Publication date: 2002-12-03
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: JPH09281806A

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
記録法等において、現像プロセスに二成分系現像剤を用
いる画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法として米国特許第２，２９
７，６９１号明細書、特公昭４２−２３９１０号公報及
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、いずれも光導電層に原稿
に応じた光像を照射することにより静電潜像を形成し、
次いで該静電潜像上にこれとは反対の極性を有するトナ
ーと呼ばれる着色微粉末を付着させて該静電潜像を現像
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、圧力あるいは溶剤蒸気等により定着し複写物や
プリントアウトを得るものである。

【０００３】該静電潜像を現像する工程は、帯電させた
トナー粒子を静電潜像の静電相互作用を利用して潜像担
持体の静電潜像上に画像形成を行うものである。一般に
かかる静電潜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呼ばれる媒体に分散させた二成分系
現像剤が特に高画質を要求されるフルカラー複写機、フ
ルカラープリンターには好適に用いられている。

【０００４】近年、マルチメディア、コンピュータ画像
処理等の発達により、更に高精細なフルカラー画像を出
力する手段が要望されている。この目的のため、フルカ
ラーの複写画像やプリントアウト画像をさらに高画質、
高精細とし銀塩写真の画像水準にまで高品質化する努力
がなされている。こうした要求に応じて、プロセス及び
材料の観点から検討が加えられている。

【０００５】上述した二成分系現像方法も、現像剤磁気
ブラシが潜像担持体表面を摺擦しながら現像を行う接触
二成分系現像方法と、現像剤磁気ブラシが潜像担持体と
接触しない非接触二成分系現像方法に分類される。非接
触二成分系現像は潜像担持体にキャリアが付着するいわ
ゆるキャリア付着現象が起こりにくいという長所もある
が、上述したような高精細フルカラー画像を得るために
は、優れた細線再現性と十分な画像濃度が得られる接触
二成分系現像が好適に用いられる。

【０００６】さらに、現像剤担持体から静電潜像側に現
像バイアスを印加する際、ＤＣバイアスにＡＣバイアス
を重畳する方法が高画質化のために、より好適に用いら
れている。

【０００７】また、トナー又はキャリアの粒径を小さく
したり、現像剤磁気ブラシを緻密化することで画質を向
上させる方法もある。特開昭５９−１０４６６３号公報
に、飽和磁化の小さな磁性キャリアを使用することで現
像剤磁気ブラシを緻密化し、高画質化を達成する方法が
記載されている。これは、また、キャリア同士の、ある
いはトナーに対する磁気的なシェアを低減するために、
現像剤の長寿命化も期待できる。

【０００８】しかし、以上に述べたような高画質化を達
成するための方法、つまり、接触二成分系ＡＣ現像方式
において、キャリアの小粒径化及びキャリアの低磁気力
化は潜像担持体にキャリアが付着してしまう、いわゆる
キャリア付着現象を起こしやすくするため、実用化され
るには困難があった。

【０００９】一方、多数枚複写やプリントアウトの要
求、またエコロジーの見地から、現像剤や潜像担持体を
含めて電子写真装置の長寿命化が望まれている。

【００１０】潜像担持体としては従来、ＣｄＳ−樹脂分
散系、ＺｎＳ−樹脂分散系、Ｓｅ蒸着系、Ｓｅ−Ｔｅ蒸
着系、Ｓｅ−Ａｓ蒸着系、ＯＰＣ（有機光導電体）、そ
してＡ−Ｓｉ系等の感光体があり、実用に供されてい
る。このうち、ＯＰＣは最も普及しているが、表面が樹
脂からなるので耐久性がいまだ十分ではない。

【００１１】これに対して、Ａ−Ｓｉ系の感光体は表面
硬度が非常に高く（ビッカース硬度１０００以上）、他
の感光体に比較して耐劣化性、耐摩耗性、耐傷つき性及
び耐衝撃性等に極めて優れている。

【００１２】しかし、Ａ−Ｓｉ系の感光体は、表面抵抗
がおおよそ１×１０¹⁰〜１×１０¹⁶Ωと、他の感光体よ
り比較的低い。このような表面が低抵抗の潜像担持体を
用いた画像形成方法において、前述したような接触二成
分系現像プロセス、ＡＣ現像バイアスを高画質化のため
に用いて、従来のような鉄粉キャリアやフェライトに樹
脂コートを施した磁性キャリアを現像剤に使用すると、
トナーカブリが発生し、とくに現像剤寿命を改善すべく
低磁気力のキャリアを用いるとき、キャリア付着が発生
した。

【００１３】このような理由で、現像剤と潜像担持体の
長寿命化と優れた細線再現性と高画像濃度のフルカラー
画像を両立させた画像形成方法はこれまで実用化されて
いない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高耐
久の潜像担持体と、細線再現性に優れたトナー画像の得
られる画像形成方法を提供することにある。

【００１５】本発明の目的は、トナーカブリのない高画
質トナー画像が得られる画像形成方法を提供することに
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、表面
抵抗が１×１０¹⁰〜１×１０¹⁶Ωであるアモルファスシ
リコン系の潜像担持体と、磁性キャリアとトナーを含有
する二成分系現像剤を担持する現像剤担持体とを対向さ
せて配設し、現像する画像形成方法において、該磁性キ
ャリアはコートキャリアで、該磁性キャリアのキャリア
コアの比抵抗が１×１０¹⁰Ωｃｍ以上であり、該磁性キ
ャリアの比抵抗が１×１０¹²Ωｃｍ以上であり、該磁性
キャリアの個数平均粒径が５〜１００μｍであり、、該
個数平均粒径の１／２倍径以下の分布累積値が１０個数
％以下であり、該現像剤担持体上に形成する現像剤磁気
ブラシを該潜像担持体に接触させ、交番電界を印加しつ
つ現像を行うことを特徴とする画像形成方法に関する。

【００１７】本発明における現像方式には、現像剤とし
て二成分系現像剤を用い、現像剤磁気ブラシが潜像担持
体に接触して摺擦しつつ交番電界をかけながら現像を行
う、いわゆる接触二成分系ＡＣ現像が最適である。これ
は、前述したように、細線再現性に優れた高画質トナー
画像を得るためである。

【００１８】さらに、二成分系現像剤を構成する磁性キ
ャリアの磁気力を小さくし、微粉をなくし、かつ実質的
に高抵抗化することにより、トナーカブリとキャリア付
着を防止しつつ、細線再現性の良好な、高画質画像が得
られる。また、キャリアの磁気的なパッキングによる現
像剤の劣化が軽減されて、現像剤の長寿命化も図れる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明者らが詳細な検討を行った
ところ、潜像担持体として、アモルファスシリコン系の
ような表面抵抗が１×１０¹⁰〜１×１０¹⁶Ωである感光
体を用い、接触二成分系ＡＣ現像方式で現像を行うよう
な場合、二成分系現像剤を構成する磁性キャリアが、従
来の鉄粉キャリアやフェライトキャリアを用いると、キ
ャリア付着やトナーカブリが著しく発生することが見受
けられた。

【００２０】本発明者らはこの現象の原因を探求し、以
下のような結論に至った。

【００２１】つまり、表面の比抵抗が比較的低い潜像担
持体と、従来の鉄粉キャリアやフェライトキャリアのよ
うな比抵抗の低い現像磁性キャリアを合わせて使用する
場合、潜像担持体上の潜像の電位が、接触して摺擦する
現像磁性キャリア粒子を介してリークしてその電位を現
像バイアス電位に近づくように変化させてしまい、その
結果、カブリ取り電位が低くなり、トナーカブリを発生
する。また、現像バイアスがキャリアに注入され、それ
が原因でキャリア付着も同時に起こりやすくなっている
ことがわかった。

【００２２】従って、この現象を防ぐためには高抵抗な
現像磁性キャリアを用いることが効果的であることを見
いだした。具体的には、本発明のような潜像担持体の表
面抵抗がおおよそ１×１０¹⁰Ω〜１×１０¹⁶Ωの範囲に
ある場合、現像磁性キャリアの比抵抗が１×１０¹²Ωｃ
ｍ以上であれば、その効果を発揮することができた。

【００２３】しかし、単に現像磁性キャリアのバルク抵
抗を高めただけで、抵抗が低いキャリアコア粒子がリー
クサイトとしてキャリア表面に現れている場合には、そ
の効果が十分でないことを見いだし、現像磁性キャリア
を構成するキャリアコアの比抵抗が１×１０¹⁰Ωｃｍ以
上であり、コートキャリアの比抵抗が１×１０¹²Ωｃｍ
以上であるキャリアを用いることが重要であることがわ
かった。

【００２４】本発明の磁性キャリア又はコア粒子の比抵
抗測定は、図３に示す測定装置を用いて行う。セルＥ
に、キャリア又はコア粒子を充填し、該充填キャリア又
はコア粒子に接するように電極２１及び２２を配し、該
電極間に電圧を印加し、そのとき流れる電流を測定する
ことにより比抵抗を求める方法を用いる。本発明におけ
る比抵抗の測定条件は、充填キャリア又はコア粒子と電
極との接触面積Ｓ＝約２．３ｃｍ²、厚みｄ＝約２ｍ
ｍ、上部電極２２の荷重１８０ｇ、測定電界強度を５×
１０⁴Ｖ／ｍとした。

【００２５】本発明の現像磁性キャリアを構成する金属
酸化物として、磁性を示すＭＯ・Ｆｅ₂Ｏ₃又はＭＦｅ₂
Ｏ₄の一般式で表されるマグネタイト、フェライト等を
好ましく用いることができる。ここで、Ｍは２価あるい
は１価の金属イオンＭｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍ
ｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｌｉ等が相当し、Ｍは単独あるいは複
数の金属として用いることができる。例えばマグネタイ
ト、γ酸化鉄、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系
フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｃａ−Ｍｇ系フ
ェライト、Ｌｉ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト
といった鉄系酸化物を挙げることができる。

【００２６】上述した金属酸化物は単独で、キャリアコ
アとして用いることもできるが、その場合、上述したよ
うに、コア表面を強烈に酸化させる等の処理を行い、コ
ア比抵抗を１×１０¹⁰Ωｃｍ以上にして用いることが必
要である。

【００２７】高抵抗なキャリアコアを現像磁性キャリア
として用いる場合、特に好ましいキャリア形態として、
樹脂に上記の金属酸化物を分散してキャリアコアとして
用いることが挙げられる。この場合、１種類の金属酸化
物を樹脂に分散して用いることもできるが、特に好まし
くは少なくとも２種以上の金属酸化物を混合した状態で
用いることができる。

【００２８】この場合、上記の磁性金属酸化物の他に、
Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、
Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｂａ、Ｐｂ等の金属を単独あ
るいは複数用いた非磁性の金属酸化物及び上記磁性を示
す金属酸化物を使用できる。例えば非磁性の金属酸化物
としてＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＣａＯ、ＴｉＯ₂、Ｖ₂Ｏ₅、
ＣｒＯ₂、ＭｎＯ₂、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣｏＯ、ＮｉＯ、Ｃｕ
Ｏ、ＺｎＯ、ＳｒＯ、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂系等を使用する
ことができる。

【００２９】なお、その場合には、比重や形状が類似し
ている粒子を用いるのがバインダーとの密着性、キャリ
ア強度を高めるためにより好ましい。例えば、マグネタ
イトとヘマタイト、マグネタイトとＳｉＯ₂、マグネタ
イトとＡｌ₂Ｏ₃、マグネタイトとＴｉＯ₂、マグネタイ
トとＣａ−Ｍｎ系フェライト、マグネタイトとＣａ−Ｍ
ｇ系フェライト等を好ましく用いることができる。中で
も、マグネタイトとヘマタイトの組み合わせが価格面、
キャリア強度の面から好ましく用いることができる。

【００３０】上記の金属酸化物を樹脂に分散してコアと
する場合、磁性を示す金属酸化物の個数平均粒径はキャ
リア粒径によっても変わるが、０．０２〜２μｍまでの
ものが好ましく用いることができる。また、２種以上の
金属酸化物を分散させて用いる場合、磁性を示す金属酸
化物の個数平均粒径は０．０２〜２μｍまでのものが用
いることができ、他方の非磁性金属酸化物の個数平均粒
径は０．０５〜５μｍのものが使用できる。この場合、
磁性粒子（粒径ｒ_a）に対して他方の非磁性金属酸化物
（粒径ｒ_b）の粒径比ｒ_b／ｒ_aは１倍を超えることが好
ましく、１倍を超え５倍以下であることがより好まし
い。１．０倍以下であると比抵抗の低い磁性金属酸化物
粒子が表面に出やすくなり、キャリアコアの抵抗を十分
に上げることができず、本発明のキャリア付着を防止す
る効果が得られにくくなる。また、５．０倍を超えると
樹脂中への金属酸化物粒子の取り込みが上手くいかなく
なる場合もあり、キャリアの強度が低下し、キャリア破
壊を引き起こしやすくなる。

【００３１】また、樹脂に分散して用いる金属酸化物の
比抵抗は、磁性粒子が１×１０³Ωｃｍ以上の範囲のも
のを使用でき、特に、２種以上の金属酸化物を混合して
用いる場合には、磁性を示す粒子が１×１０³Ωｃｍ以
上の範囲のものであり、他方の非磁性金属酸化物粒子は
磁性粒子よりも高い比抵抗を有するものを用いることが
必要である。好ましくは本発明に用いる他方の非磁性金
属酸化物の比抵抗は、１×１０⁸Ωｃｍ以上のものが好
ましく用いられる。磁性粒子の比抵抗が１×１０³Ωｃ
ｍ未満であると、分散する金属酸化物の含有量を減量し
ても所望のキャリア比抵抗が得られない。また、２種以
上の金属酸化物を分散する場合には粒径の大きな非磁性
金属酸化物の比抵抗が１×１０⁸Ωｃｍ未満であると、
キャリアコアの比抵抗を十分に高めることができず、本
発明の効果が得られにくくなる。

【００３２】本発明の金属酸化物分散樹脂コアの金属酸
化物の総含有量は、５０重量％〜９９重量％である。金
属酸化物の量が５０重量％未満であると、帯電性が不安
定になり、特に低温低湿環境下においてキャリアが帯電
し、その残留電荷が残存しやすくなるために微粉トナー
や外添剤等がキャリア表面に付着しやすくなる。また、
９９重量％を超えるとキャリア強度が低下して、耐久に
よるキャリアの割れなどの問題を生じやすくなる。

【００３３】さらに本発明の好ましい形態としては、２
種以上の金属酸化物を分散した金属酸化物分散樹脂コア
において、含有する金属酸化物全体に占める磁性を有す
る金属酸化物の含有量が３０重量％〜９５重量％であ
る。３０重量％未満であるとコアの高抵抗化は良好にな
る半面、キャリアとしての磁気力が小さくなり、キャリ
ア付着を招く場合がある。また、９５重量％を超えると
磁性を有する金属酸化物の比抵抗にもよるが、より好ま
しいコアの高抵抗化が図れない。

【００３４】また、本発明で使用する金属酸化物分散樹
脂コアに含有される金属酸化物は、親油化処理されてい
ることが好ましい。親油化処理された金属酸化物はバイ
ンダー樹脂中に分散させコア粒子を形成する場合、均一
でかつ高密度でバインダー樹脂中に取り込まれることが
可能となる。特に、重合法でコア粒子を形成する場合は
球形で表面が平滑な粒子を得るために、また、粒度分布
をシャープにするために重要である。

【００３５】親油化処理はシラン系カップリング剤やチ
タネート系カップリング剤などのカップリング剤で金属
酸化物を処理するか、界面活性剤を含む水性溶媒中に金
属酸化物を分散させることにより表面を親油化する等の
方法がある。

【００３６】ここでいうシラン系カップリング剤として
は、疎水性基、アミノ基あるいはエポキシ基を有するも
のを用いることができる。疎水性基をもつシラン系カッ
プリング剤として例えば、ビニルトリクロルシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキ
シ）シラン等を挙げることができる。アミノ基をもつシ
ラン系カップリング剤としては、γ−アミノプロピルエ
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。エポキシ基をもつ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エトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、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。

【００３７】チタネート系カップリング剤としては、例
えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、
イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネー
ト、イソプロピルトリス（ジオクチルピロホスフェー
ト）チタネート等を挙げることができる。

【００３８】界面活性剤としては、市販の界面活性剤を
そのまま使用することができる。

【００３９】本発明の金属酸化物分散コアに用いられる
バインダー樹脂としては、ビニル系モノマーを重合して
得られる全ての樹脂が挙げられる。ここで言うビニル系
モノマーとしては例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレ
ン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−フ
ェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチ
ルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−
ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−
オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−
デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、ｐ−メト
キシスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロル
スチレン、ｍ−ニトロスチレン、ｏ−ニトロスチレン、
ｐ−ニトロスチレン等のスチレン誘導体；エチレン、プ
ロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン及び
不飽和モノオレフィン類；ブタジエン、イソプレンなど
の不飽和ジオレフィン類；塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル
類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニ
ル等のビニルエステル類；メタクリル酸及びメタクリル
酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピ
ル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチ
ル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシ
ル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸
ステアリル、メタクリル酸フェニル等のα−メチレン脂
肪族モノカルボン酸エステル類；アクリル酸及びアクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチ
ル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アク
リル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸
２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル
酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル等のアクリル
酸エステル類；マレン酸、マレイン酸ハーフエステル；
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等のビニルエーテル類；ビニルメチ
ルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニ
ルケトン等のビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ
−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビ
ニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物；ビニルナフタリ
ン類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリ
ルアミド等のアクリル酸若しくはメタクリル酸誘導体；
アクロレイン類などが挙げられ、これらの中から１種又
は２種以上使用して重合させたものが用いられる。

【００４０】また、ビニル系モノマーから重合して得ら
れる樹脂以外にポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド
樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂などの非ビニ
ル縮合系樹脂あるいはこれらと前記ビニル系樹脂との混
合物を用いることができる。

【００４１】本発明の金属酸化物分散コアを製造する方
法としては、ビニル系、非ビニル系の熱可塑性樹脂、金
属酸化物、その他硬化剤等の添加剤を混合機により十分
に混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルーダ
ー等の混練機を用いて溶融、混練して、これを冷却後、
粉砕分級を行なってキャリアコアを得ることができる。
この際、得られた金属酸化物含有樹脂粒子を熱あるいは
機械的に球形化してコアとして用いることが好ましい。

【００４２】より好ましく本発明の金属酸化物分散コア
を製造する方法としては、直接モノマーと金属酸化物を
混合、重合してキャリアコアを得る方法がある。このと
き、重合に用いられるモノマーとしては、前述したビニ
ル系モノマーの他にエポキシ樹脂の出発原料となるビス
フェノール類とエピクロルヒドリン、フェノール樹脂の
フェノール類とアルデヒド類、尿素樹脂の尿素とアルデ
ヒド類、メラミンとアルデヒド類等が用いられる。例え
ば、硬化系フェノール樹脂を用いたキャリアコアの製造
方法としては、水性媒体中でフェノール類とアルデヒド
類を塩基性触媒の存在下で前述した金属酸化物、好まし
くは親油化処理した金属酸化物を入れ、重合しコアを得
る。このようなキャリアコアの製造方法では、さらに水
性媒体中でフェノール類とアルデヒド類を塩基性触媒の
存在下で得られたキャリアコアを入れ、さらにフェノー
ル系樹脂を表面にコートさせることで、キャリアコアの
比抵抗をさらに向上させることができる。また、この
際、前述した金属酸化物粒子をコートさせる樹脂に含有
させることで、キャリアコアの表面をさらに頑強にする
ことができる。

【００４３】特に好ましく本発明のキャリアコアを製造
する方法としては、キャリアコアの強度をアップさせた
り、コート樹脂をより良好にコートさせるためにバイン
ダーを架橋させて用いるのが好ましい。例えば、溶融混
練時に架橋成分を添加し混練時に架橋させる。あるいは
直接重合時に硬化型樹脂を選択し直接重合させてコアを
得る、あるいは架橋成分を入れたモノマーを使用する等
の方法を挙げることができる。

【００４４】本発明に用いるキャリアは、本発明に使用
するトナーの帯電量に合わせて適当なコート樹脂をコー
トすることが必要である。本発明で使用されるコート材
のコート量は、０．１重量％〜１０重量％の範囲であ
り、さらには０．３重量％〜５重量％の範囲であること
が最も好適である。

【００４５】コート量が０．１重量％未満ではキャリア
コア材を十分にコートすることが困難となり、とくに耐
久後にトナーに対して十分な帯電付与制御ができない。
また、１０重量％を超えると、樹脂コート量が多すぎる
ため比抵抗は所望の範囲とすることができるが流動性が
低下したり、多数枚の複写による耐久画像特性が劣化す
る等の点で好ましくはない。

【００４６】本発明に使用できるコート樹脂としては、
絶縁性樹脂を好適に使用することができる。ここで、使
用される絶縁性樹脂としては熱可塑性の樹脂であっても
熱硬化性樹脂であっても使用でき、具体的には例えば熱
可塑性の樹脂としてはポリスチレン、ポリメチルメタク
リレート、スチレン−アクリル酸共重合体等のアクリル
樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリフッ化
ビニリデン樹脂、フルオロカーボン樹脂、パーフロロカ
ーボン樹脂、溶剤可溶性パーフロロカーボン樹脂、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニル
ピロリドン、石油樹脂、セルロース、酢酸セルロース、
硝酸セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチル
セルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシ
プロピルセルロース等のセルロース誘導体、ノボラック
樹脂、低分子量ポリエチレン、飽和アルキルポリエステ
ル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテ
レフタレート、ポリアクリレートといった芳香族ポリエ
ステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリ
スルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリ
エーテルケトン樹脂を挙げることができる。

【００４７】またかかる硬化性樹脂としては、具体的に
は例えば、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、マレ
イン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹
脂、具体的には例えば無水マレイン酸−テレフタル酸−
多価アルコールの重縮合によって得られる不飽和ポリエ
ステル、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素−メラミン樹
脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、グアナミン樹脂、メ
ラミン−グアナミン樹脂、アセトグアナミン樹脂、グリ
プタール樹脂、フラン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹
脂、ポリウレタン樹脂等を挙げることができる。上述し
た樹脂は、単独でも使用できるがそれぞれを混合して使
用してもよい。また、熱可塑性樹脂に硬化剤などを混合
し硬化させて使用することもできる。

【００４８】本発明のコートキャリアを好ましく製造す
る方法としては、キャリアコア材を浮遊流動させながら
樹脂溶液をスプレーしコア材表面にコート膜を形成させ
る方法、及びスプレードライ法が挙げられる。上記コー
ト方法は特に上述したような比較的低抵抗のキャリアコ
アに、コート樹脂をほぼ完全に被覆することが必要な場
合や、熱可塑性樹脂を用いた金属酸化物分散樹脂コアに
コートする場合に好適である。

【００４９】またその他のコート方法として、剪断応力
を加えながら溶媒を徐々に揮発させるといった他のコー
ト方法によっても本発明の樹脂コートキャリアを製造す
ることができる。かかる方法としては具体的にはコート
樹脂のガラス転移点以上で溶媒揮発後に固着したキャリ
アを解砕する方法、及び、剪断応力を加えつつ被膜を硬
化、解砕する方法によっても製造することができる。

【００５０】また、このような実質的に高抵抗である現
像キャリアを用いた場合、抵抗の低い現像キャリアより
も潜像担持体にキャリアが付着する、いわゆるキャリア
付着現象が起こりにくいという利点もある。これは、キ
ャリア付着のドライビングフォースには、特に交番電界
印加における接触現像方式において、現像剤担持体から
現像磁性キャリアへ電荷が注入することが支配的因子と
なっているためであり、このような電荷注入の起こりに
くい上記のような実質的に高抵抗であるキャリアを用い
れば、キャリア付着現象は飛躍的に改善される。

【００５１】本発明の現像磁性キャリアの粒径は、個数
平均粒径で５〜１００μｍであることが好適である。個
数平均粒径が５μｍ未満では、特に本発明の画像形成方
法のような、接触二成分系現像プロセス、ＡＣ現像バイ
アスを用いる現像方式の場合、いかに上記のごとき実質
的に高抵抗の現像磁性キャリアであってもキャリア付着
を免れ得ない場合があった。また、個数平均粒径が１０
０μｍを超えると、本発明の目的である細線再現性に優
れた高画質トナー画像が得られない場合がある。

【００５２】また、磁性キャリアの該個数平均粒径の１
／２倍径以下の分布累積値が１０個数％以下であること
が必要である。１０個数％を超えると、とくに該個数平
均粒径が３０μｍ以下であるような場合、微粉の現像磁
性キャリアがキャリア付着しやすくなり、上記の高抵抗
化の効果が失われる場合がある。

【００５３】本発明で使用したキャリア粒径の測定方法
を記載する。本発明のキャリアの粒径は、走査電子顕微
鏡（１００〜５０００倍）によりランダムに粒径０．１
μｍ以上のキャリア粒子を３００個以上抽出し、ニレコ
社（株）製の画像処理解析装置Ｌｕｚｅｘ３により水平
方向フェレ径をもってキャリア粒径として測定し、個数
平均粒径を算出するものとする。この条件で測定した個
数基準の粒度分布より個数平均粒径の１／２倍径累積分
布以下の累積割合を求め、１／２倍径累積分布以下の累
積値を計算する。

【００５４】本発明の現像磁性キャリアの磁化の強さ
は、磁性キャリアの磁場１キロエルステッドにおける磁
化の強さ（σ₁₀₀₀）が４０〜２５０ｅｍｕ／ｃｍ³の範
囲にあることが好適である。磁化の強さ（σ₁₀₀₀）が４
０ｅｍｕ／ｃｍ³未満であるときは、磁性キャリア粒子
が現像剤担持体に十分に保持されなくなり、キャリア付
着をする場合があった。磁化の強さ（σ₁₀₀₀）が２５０
ｅｍｕ／ｃｍ³を超えるときは、現像剤磁気ブラシの密
度が粗くなり、ドット再現性が悪くなるとともに、キャ
リア間の磁気的シェアが大きくなってしまい、耐久後の
キャリア及びトナーの劣化が起こり、画像に悪影響があ
らわれることがある。

【００５５】本発明で使用するキャリアの磁気特性は、
理研電子（株）社製の振動磁場型磁気特性自動記録装置
ＢＨＶ−３０を用いて測定する。キャリア粉体の磁気特
性値は１キロエルステッドの外部磁場を作り、そのとき
の磁化の強さを求める。キャリアは円筒状のプラスチッ
ク容器に十分密になるようにパッキングした状態に作製
する。この状態で磁化モーメントを測定し、試料を入れ
たときの実際の重量を測定して、磁化の強さ（ｅｍｕ／
ｇ）を求める。次いで、キャリア粒子の真比重を乾式自
動密度計アキュピック１３３０（島津製作所（株）社
製）により求め、磁化の強さ（ｅｍｕ／ｇ）に真比重を
掛けることで本発明の単位体積あたりの磁化の強さ（ｅ
ｍｕ／ｃｍ³）を求める。

【００５６】本発明のような、比較的低磁気力の現像磁
性キャリアを用いる場合、現像剤担持体の回転と潜像担
持体の回転が互いにカウンター方向である現像方式を好
ましく用いることができる。この方式では、現像剤担持
体の回転と潜像担持体の回転が互いに順方向である現像
方式に比較して、同じプロセススピードでは、潜像担持
体の一部分に対して接する現像剤磁気ブラシの量、すな
わちトナーの絶対量が増えるため、高画像濃度でドット
抜けのない高品位画像が期待できる。

【００５７】磁気力の高い現像磁性キャリアでは、現像
剤担持体の回転と潜像担持体の回転が互いにカウンター
方向である現像方式を用いて、本発明のごとき接触二成
分系ＡＣ現像を行う場合、現像剤担持体の回転と潜像担
持体の回転が互いに順方向である現像方式に比較して、
剛直な現像剤磁気ブラシにより画像にスジ目があらわれ
るいわゆるスキャベンジングが起こりやすくなる。これ
は、現像剤磁気ブラシが潜像及び潜像に乗ったトナー
に、より衝撃力が強く接するためである。しかし、本発
明のような比較的低磁気力の現像磁性キャリアの場合
は、現像剤磁気ブラシが比較的ソフトに潜像担持体及び
トナー画像に接するため、スキャベンジングが起こりに
くい。

【００５８】本発明の画像形成方法における接触二成分
系ＡＣ現像方式で、現像剤磁気ブラシに印加する交番電
界は５００Ｈｚ〜５０００Ｈｚであることが好適であ
る。印加する交番電界が５００Ｈｚ未満である場合、い
かに本発明のごとき実質的に高抵抗の現像磁性キャリア
であっても、現像磁性キャリアを通じて電荷が潜像担持
体に注入されてしまい、キャリア付着してしまう場合が
あった。また、印加する交番電界が５０００Ｈｚを超え
る場合、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。

【００５９】印加する交番電界としては、従来の正弦
波、三角波あるいは矩形波を用いることができるが、波
形を適切に制御した交番電界を用いることもできる。例
えば、潜像担持体から現像剤担持体にトナーを向かわせ
る第１電圧と現像剤担持体から潜像担持体にトナーを向
かわせる第２電圧と、該第１電圧と第２電圧の間の第３
電圧で波形のパターンを形成させるような交番電界を用
いることができるが、このような場合も、その波形の繰
り返しパターン１周期に対して周波数が本発明における
交番電界の周波数の範囲、すなわち５００Ｈｚ〜５００
０Ｈｚであることが好適である。

【００６０】本発明の画像形成方法に用いられるトナー
は、重量平均粒径が１〜１０μｍの範囲であることが好
適である。１０μｍを超えるトナー粒径では、潜像を現
像する粒子１個が大きくなるために、本発明の目的であ
る高精細なトナー像は得られないことになる。

【００６１】また、本発明の画像形成方法においては現
像剤担持体は、その表面形状が０．２μｍ≦中心線平均粗さ（Ｒａ）≦５．０μｍ１０μｍ ≦凹凸の平均間隔（Ｓｍ）≦８０μｍ０．０５ ≦Ｒａ／Ｓｍ≦０．５上記条件を満足することが好ましい。

【００６２】Ｒａ及びＳｍとは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１及
びＩＳＯ４６８に記載される中心線平均粗さ及び凹凸の
平均間隔を規定する値で次式により求められる。

【００６３】

【数１】

【００６４】

【数２】

【００６５】Ｒａが０．２μｍより小さいと、現像剤の
搬送性が不十分なため耐久による画像むらや画像の濃度
むらが発生しやすくなる。Ｒａが５μｍを超えると、現
像剤の搬送性には優れるものの、ブレード等の現像剤搬
送量規制部における規制力が大きくなりすぎるために外
部添加剤が摺擦による劣化を受けて耐久時の画質が低下
する。

【００６６】Ｓｍが８０μｍより大きくなると、現像剤
担持体上への現像剤が保持されにくくなるために画像濃
度が低くなってしまう。このＳｍの与える原因について
詳細は不明であるが、現像剤担持体の搬送量規制部等で
現像剤担持体との滑りが起こっていることから、凹凸の
間隔が広くなりすぎると現像剤が密にパッキングされた
塊として作用し、その力が現像剤担持体−現像剤間の保
持力を上回ると考えられる。Ｓｍが１０μｍ未満である
と、担持体表面の凹凸の多くが現像剤平均粒径より小さ
くなるため、凹部に入り込む現像剤の粒度選択性が生
じ、現像剤微粉成分による融着が発生しやすくなる。ま
た製造的にも困難である。

【００６７】さらに上記の観点より現像剤担持体上の凸
部の高さと凹凸の間隔から求められる凸・凹の傾斜（≒
ｆ（Ｒａ／Ｓｍ））が本発明の場合重要な原因となる。
本発明では０．０５ ≦Ｒａ／Ｓｍ≦０．５であることが好ましく、より好ましくは０．０７以上
０．３以下である。

【００６８】Ｒａ／Ｓｍが０．０５未満であると、現像
剤の現像剤担持体上への保持力が弱いため現像剤担持体
へ現像剤が保持されにくくなるので現像剤規制部で搬送
量が制御されず、結果として画像むらが生じる。Ｒａ／
Ｓｍが０．５を超えると、現像剤担持体表面の凹部に入
った現像剤が他の現像剤と循環しにくくなるため現像剤
融着が発生する。

【００６９】現像剤担持体の長さ方向にさらに溝（いわ
ゆるローレット）を数本加工せしめることで、さらに流
動性に優れた現像剤をも現像剤担持体に均一にコーティ
ングすることが容易になった。

【００７０】本発明におけるＲａ及びＳｍの測定は、接
触式表面粗さ測定器ＳＥ−３３００（小坂研究所社製）
を用い、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準拠して行った。

【００７１】本発明の所定の表面粗さを有する現像剤担
持体を製造する方法としては、例えば不定形・定形粒子
を砥粒として用いたサンドブラスト法、スリーブ円周方
向に凹凸を形成するためにサンドペーパーでスリーブ面
を軸方向に擦るサンドペーパー法、化学処理による方
法、弾性樹脂でコート後樹脂凸部を形成する方法等を用
いることができる。

【００７２】以下に本発明で使用したトナーの摩擦帯電
量の測定方法を記載する。現像剤担持体上からサンプリ
ングした二成分系現像剤を底部に６３５メッシュの導電
性スクリーンを装着した金属性の容器にいれ、吸引機で
吸引し、吸引前後の重量差と容器に接続されたコンデン
サーに蓄積された電位から摩擦帯電量を求める。この
際、吸引圧を２５０ｍｍＨｇとする。この方法によっ
て、摩擦帯電量を下記式を用いて算出する。

【００７３】Ｑ（μＣ／ｇ）＝（Ｃ×Ｖ）×（Ｗ₁−Ｗ₂）^-1 （式中、Ｗ₁は吸引前の重量であり、Ｗ₂は吸引後の重量
であり、Ｃはコンデンサーの容量、Ｖはコンデンサーに
蓄積された電位である。）

【００７４】なお、本発明で用いた静電潜像担持体の表
面抵抗の測定方法について述べる。潜像担持体表面に、
有効電極長さ２ｃｍで、電極間距離１２０μｍのくし型
電極を金蒸着し、抵抗測定装置（ヒューレットパッカー
ド社製４１４０ＢｐＡＭＡＴＥＲ）にて１００Ｖの電圧
を印加させて測定する。

【００７５】

【実施例】以下に本発明を実施例をもって具体的に説明
するが、本発明は実施例によって制限されるものではな
い。

【００７６】＜キャリアの製造例＞（キャリアＡ）フェノール９．０重量部ホルマリン溶液１３．５重量部（ホルムアルデヒド約４０％、メタノール約１０％、残りは水）親油化処理されたマグネタイト５５．０重量部（粒径０．２４μｍ、比抵抗５×１０⁵Ωｃｍ）親油化処理されたヘマタイト２９．０重量部（粒径０．６０μｍ、比抵抗８×１０⁹Ωｃｍ）

【００７７】ここで用いたマグネタイト及びヘマタイト
の親油化は、それぞれの金属酸化物の重量に対して０．
５重量％のシラン系カップリング剤（γ−アミノプロピ
ルエトキシシラン）を、ヘンシェルミキサーを用いて１
００℃，０．５時間の条件で混合撹拌して処理すること
によって行った。

【００７８】上記材料と塩基性触媒として２８％アンモ
ニア水２．０重量部、さらに水１１重量部をフラスコに
入れ、撹拌、混合しながら４０分間で８５℃まで昇温・
保持し、５時間反応・硬化させ重合を行った。その後、
３０℃まで冷却し、１００重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以下）、１８０℃で乾燥し
て、マグネタイトとヘマタイトとをフェノール樹脂をバ
インダとして結合した球状のキャリアコアを得た。得ら
れたコアの抵抗は、１．９×１０¹²Ωｃｍであった。

【００７９】得られたコア粒子の表面に熱硬化性のシリ
コーン樹脂を以下の方法でコートした。コート樹脂量が
０．５重量％になるようにトルエンを溶媒として１０重
量％のキャリアコート溶液を作製した。このコート溶液
を剪断応力を連続して印加しつつ溶媒を揮発させてキャ
リアへのコートを行った。このコートキャリア粒子を１
８０℃で２時間キュアし、その後、多分割分級装置を用
いてコートキャリアの分級を行った。得られたキャリア
粒子の個数平均粒径は２７．９μｍであった。個数平均
粒径の１／２倍径以下（１３．９５μｍ以下）の分布累
積値は０％であった。

【００８０】また、キャリア粒子の比抵抗を測定したと
ころ、３．５×１０¹³Ωｃｍであった。また、キャリア
粒子の飽和磁化を測定した結果、１キロエルステッドに
おける磁化の強さ（σ₁₀₀₀）＝１３０．５ｅｍｕ／ｃｍ
³であった（キャリアの真比重は３．５０ｇ／ｃｍ³）。

【００８１】（キャリアＢ）フェノール９．０重量部ホルマリン溶液１３．５重量部（ホルムアルデヒド約４０％、メタノール約１０％、残りは水）親油化処理されたマグネタイト６７．０重量部（キャリアＡで用いたもの）親油化処理されたヘマタイト１７．０重量部（キャリアＡで用いたもの）

【００８２】上記材料を用いて、加える水の量を１０重
量部とすること以外はキャリアＡと同様にして重合を行
い、マグネタイトとヘマタイトとをフェノール樹脂をバ
インダとして結合した球状のキャリアコアを得た。得ら
れたコアの比抵抗は、２．５×１０¹¹Ωｃｍであった。

【００８３】得られたコア粒子に、キャリアＡと同じコ
ート樹脂を、キャリアＡと全く同様にしてコートし、分
級を行った。得られたキャリア粒子の個数平均粒径は、
２８．２μｍであった。個数平均粒径の１／２倍径以下
（１４．１μｍ以下）の分布累積値は２％であった。

【００８４】また、キャリア粒子の比抵抗を測定したと
ころ、８．７×１０¹²Ωｃｍであった。また、キャリア
粒子の飽和磁化を測定した結果、１キロエルステッドに
おける磁化の強さ（σ₁₀₀₀）＝１７１．０ｅｍｕ／ｃｍ
³であった（キャリアの真比重は３．５２ｇ／ｃｍ³）。

【００８５】（キャリアＣ）フェノール１０．０重量部ホルマリン溶液１５．０重量部（ホルムアルデヒド約４０％、メタノール約１０％、残りは水）親油化処理されたマグネタイト３４．０重量部（キャリアＡで用いたもの）親油化処理されたヘマタイト５１．０重量部（キャリアＡで用いたもの）

【００８６】上記材料を用いて、加える水の量を２１重
量部とすること以外はキャリアＡと同様にして重合を行
い、マグネタイトとヘマタイトとをフェノール樹脂をバ
インダとして結合したキャリアコアを得た。得られたコ
アの比抵抗は、２．５×１０¹²Ωｃｍであった。

【００８７】得られたコア粒子に、キャリアＡと同じコ
ート樹脂を、キャリアＡと全く同様にしてコートし、分
級を行った。得られたキャリア粒子の個数平均粒径は、
４８．２μｍであった。個数平均粒径の１／２倍径以下
（２４．１μｍ以下）の分布累積値は２％であった。

【００８８】また、キャリア粒子の比抵抗を測定したと
ころ、３．０×１０¹³Ωｃｍであった。また、キャリア
粒子の飽和磁化を測定した結果、１キロエルステッドに
おける磁化の強さ（σ₁₀₀₀）＝８８．０ｅｍｕ／ｃｍ³
であった（キャリアの真比重は３．４４ｇ／ｃｍ³）。

【００８９】（キャリアＤ）Ｆｅ₂Ｏ₃ ２６．４重量部ＣｕＯ１２．０重量部ＺｎＯ５２．７重量部になるように秤量し、ボールミルを用いて混合を行っ
た。

【００９０】これを仮焼した後、ボールミルにより粉砕
を行い、さらにスプレードライヤーにより造粒を行っ
た。これを焼結し、さらに分級してキャリアコア粒子を
得た。得られたキャリアコアの比抵抗は３．２×１０⁹
Ωｃｍであった。このキャリアコアに、スチレン−メタ
クリル酸２−エチルヘキシル共重合体（共重合比：５０
／５０）をコート量１．５重量％になるようトルエンを
溶媒として流動床式塗布装置スピラコーター（岡田精工
社製）を用いてコートを行い、１５０℃で１時間流動床
中で乾燥してキャリアを得た。得られたキャリア粒子の
粒径は、２９．０μｍであった。個数平均粒径の１／２
倍径以下（１４．５μｍ以下）の分布累積値は１２％で
あった。

【００９１】また、キャリア粒子の比抵抗は、３．１×
１０¹¹Ωｃｍであった。また、キャリア粒子の飽和磁化
を測定した結果、１キロエルステッドにおける磁化の強
さ（σ₁₀₀₀）＝２７０．５ｅｍｕ／ｃｍ³であった（キ
ャリアの真比重は４．８８ｇ／ｃｍ³）。

【００９２】なお、それぞれのキャリアの諸物性を表１
に示す。

【００９３】

【表１】

【００９４】＜トナーの製造例＞（トナー１：Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂ）高速撹拌装置ＴＫ−ホモ
ミキサーを備えた２リットル用四つ口フラスコ中に、イ
オン交換水７００重量部と０．１モル／リットル−Ｎａ
₃ＰＯ₄水溶液４３０重量部を添加し回転数を１２０００
回転に調整し、６０℃に加温せしめた。ここに１．０モ
ル／リットル−ＣａＣｌ₂水溶液６６重量部を徐々に添
加し、微小な難水溶性分散剤Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂を含む分
散媒系を調製した。

【００９５】一方、分散質系は、スチレン単量体１６０重量部ｎ−ブチルアクリレート単量体３２重量部Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０２１１重量部飽和ポリエステル８重量部（テレフタール酸−プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡ；酸価１５，ピーク分子量６０００）サリチル酸金属化合物２重量部化合物（１）（極大ピーク値５９．４℃）６０重量部上記混合物をアトライターを用いて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）１０重量部を添加した分散物を
分散媒中に投入し、回転数を維持しつつ１５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、内温を８０℃に昇温させ５０回転で重合を１０時
間継続させた。重合終了後、スラリーを冷却し、希塩酸
を添加し分散剤を除去せしめた。更に洗浄し乾燥を行っ
た。コールターカウンターで測定したマゼンタトナーの
重量平均粒径は、６．０μｍであった。得られたトナー
に疎水化処理酸化チタンを２％外添し、流動性に優れた
トナーを得た。

【００９６】その他のシアン、イエロー、ブラックトナ
ーは、着色剤をＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、グラフトカーボンブ
ラックに変え同様の方法で作製し、それぞれの重量平均
粒径は６．１μｍ、６．０μｍ、６．１μｍであった。

【００９７】（トナー２：Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂ）マゼンタトナープロポキシ化ビスフェノールとフマル酸を縮合して得られたポリエステル樹脂１００重量部Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２４重量部Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１２１重量部ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸のクロム錯塩４重量部

【００９８】これらを十分予備混合を行った後、溶融混
練し、冷却後ハンマーミルを用いて粒径約１〜２ｍｍ程
度に粗粉砕した。次いでエアージェット方式による微粉
砕機で微粉砕した。更に、得られた微粉砕物をエルボウ
ジェット分級機を用いて分級し、負帯電性のマゼンタ色
の粉体を得た。

【００９９】上記微粉体１００重量部と、疎水化処理し
た酸化チタン微粉体０．８重量部とをヘンシェルミキサ
ーにより混合して、マゼンタトナーを調製した。このと
き、重量平均粒径が８．４μｍであった。

【０１００】シアントナープロポキシ化ビスフェノールとフマル酸を縮合して得られたポリエステル樹脂１００重量部銅フタロシアニン顔料５重量部ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸のクロム錯塩４重量部

【０１０１】マゼンタトナーと同様にして、負帯電性の
シアン色の粉体を得た。上記微粉体１００重量部と、疎
水化処理した酸化チタン微粉体０．８重量部とをヘンシ
ェルミキサーにより混合して、シアントナーを調製し
た。このとき、重量平均粒径が８．６μｍであった。

【０１０２】イエロートナープロポキシ化ビスフェノールとフマル酸を縮合して得られたポリエステル樹脂１００重量部Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４．５重量部ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸のクロム錯塩４重量部

【０１０３】マゼンタトナーと同様にして、負帯電性の
イエロー色の粉体を得た。上記微粉体１００重量部と、
疎水化処理した酸化チタン微粉体０．８重量部とをヘン
シェルミキサーにより混合して、酸化チタン微粉体が外
添されているイエロートナーを調製した。このとき、重
量平均粒径が８．６μｍであった。

【０１０４】ブラックトナープロポキシ化ビスフェノールとフマル酸を縮合して得られたポリエステル樹脂１００重量部カーボンブラック（一次粒子径６０ｎｍ）５重量部ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸のクロム錯塩４重量部

【０１０５】マゼンタトナーと同様にして、負帯電性の
ブラック色の粉体を得た。上記微粉体１００重量部と、
疎水化処理した酸化チタン微粉体０．８重量部とをヘン
シェルミキサーにより混合して、ブラックトナーを調製
した。このとき、重量平均粒径が８．４μｍであった。

【０１０６】＜実施例１＞上記のトナー１のマゼンタ、
シアン、イエロー、ブラックをそれぞれ上記のキャリア
Ａとトナー濃度８重量％となるように混合し、４色のフ
ルカラー二成分系現像剤を得た。初期の各トナーの摩擦
帯電量は−２５．０±１．５μＣ／ｇであった。

【０１０７】この現像剤をキヤノン製フルカラーレーザ
ー複写機ＣＬＣ−５００改造機を用いて画像出しを行っ
た。この現像部周辺の模式図を図１に示し、これをもっ
て説明する。キヤノン製フルカラーレーザー複写機現像
器の現像剤担持体（現像スリーブ）１と現像剤規制部材
（磁性ブレード）８との距離Ａを６００μｍ、現像スリ
ーブ１と静電潜像担持体（感光ドラム）２との距離Ｂを
４００μｍとした。このときの現像ニップＣは５ｍｍで
あった。

【０１０８】なお、現像スリーブは、ＣＬＣ−５００の
現像器内で用いられている現像スリーブ（材質：ＳＵ
Ｓ、日立金属社製、２５φ）の表面をニューマブラスタ
ー（不二製作所製）を用いてサンドブラストし、Ｒａ＝
２．１μｍ、Ｓｍ＝２９．６μｍのブラストスリーブ
（Ｒａ／Ｓｍ＝０．０７）としたものを用いた。

【０１０９】また、現像スリーブ１と感光ドラム２との
周速比は２．２：１で進行方向が図１に示す通りお互い
にカウンター方向であり、現像スリーブ１の現像極Ｓ１
の磁場が１キロエルステッド、さらに現像条件は、交番
電界は図２に示したような波形をもつ１８００Ｖで周波
数３０００Ｈｚのものを用い、現像バイアスは−３００
Ｖとなるように設定した。帯電部材３として、磁気ブラ
シで構成される接触帯電部材を用い、感光ドラムの暗部
電位（Ｖ_d）は４００Ｖ、明部電位（Ｖ_L）は５０Ｖとし
た。

【０１１０】なお、感光ドラム２としてはφ８０のネガ
帯電性アモルファスシリコン系の感光体を用いた。この
感光ドラムの表面抵抗は２．５×１０¹³Ωであった。

【０１１１】上記の現像条件で画像出しを行った。この
結果、細線再現性に非常に優れ、ベタ画像の濃度が高い
優れた画像が得られた。さらに、キャリア付着による画
像部、非画像部の画像の乱れやトナーカブリは認められ
なかった。また、１０万枚の画像出し耐久を行ったとこ
ろ、初期とトナーの摩擦帯電量の変化もなく、画像の変
化、劣化もなかった。

【０１１２】本実施例の結果を表２及び３に示す。以下
の実施例及び比較例の結果も表２及び３に示す。

【０１１３】＜実施例２＞上記のトナー１のマゼンタ、
シアン、イエロー、ブラックをそれぞれ上記のキャリア
Ｂとトナー濃度８重量％となるように混合し、４色のフ
ルカラー二成分系現像剤を得た。初期の各トナーの摩擦
帯電量は−２４．６±１．６μＣ／ｇであった。

【０１１４】実施例１と同様の条件で画像出し、１０万
枚の画像出し耐久を行ったところ、実施例１と同様にキ
ャリア付着やトナーカブリのレベルが良好で、画像濃度
も十分であり、細線再現性の良い良好な結果が得られ
た。耐久後の画像劣化、トナーの摩擦帯電量の変化もほ
とんどなかった。

【０１１５】＜実施例３＞上記のトナー２のマゼンタ、
シアン、イエロー、ブラックをそれぞれ上記のキャリア
Ｃとトナー濃度７重量％となるように混合し、４色のフ
ルカラー二成分系現像剤を得た。初期の各トナーの摩擦
帯電量は−２５．１±１．０μＣ／ｇであった。

【０１１６】実施例１と同様の条件で画像出し、１０万
枚の画像出し耐久を行ったところ、実施例１と同様にキ
ャリア付着やトナーカブリのレベルが良好で、画像濃度
も十分であり、細線再現性の良い良好な結果が得られ
た。耐久後の画像劣化、トナーの摩擦帯電量の変化もほ
とんどなかった。

【０１１７】＜実施例４＞上記のトナー２のシアンと、
キャリアＡをトナー濃度８重量％となるように混合し、
二成分系現像剤を得た。初期のトナーの摩擦帯電量は−
２４．５μＣ／ｇであった。

【０１１８】この現像剤を使い、キヤノン製アナログ複
写機ＮＰ−５０６０改造機を用いて画像出しを行った。
現像器の現像剤担持体（現像スリーブ）と現像剤規制部
材（磁性ブレード）との距離を６００μｍ、現像スリー
ブと静電潜像担持体（感光ドラム）との距離を４００μ
ｍとした。このときの現像ニップは５ｍｍであった。

【０１１９】また、現像スリーブと感光ドラムとの周速
比は２．０：１、現像スリーブの現像極の磁場が１キロ
エルステッド、さらに現像条件は、２０００Ｖで周波数
２０００Ｈｚの矩形波を用い、現像バイアスは１５０Ｖ
となるように設定した。帯電部材としてコロナ帯電器を
用い、感光ドラムの暗部電位（Ｖ_D）は４００Ｖ、明部
電位（Ｖ_L）は５０Ｖとした。

【０１２０】なお、感光ドラムとしてはφ３０のポジ帯
電性アモルファスシリコン系の感光体を用いた。この感
光ドラムの表面抵抗は１．０×１０¹³Ωであった。

【０１２１】以上の条件で画像出し、１０万枚の画像出
し耐久を行ったところ、実施例１と同様にキャリア付着
やトナーカブリのレベルが良好で、画像濃度も十分であ
り、細線再現性の良い良好な結果が得られた。耐久後の
画像劣化、トナーの摩擦帯電量の変化もほとんどなかっ
た。

【０１２２】＜比較例１＞上記のトナー１のマゼンタ、
シアン、イエロー、ブラックをそれぞれ上記のキャリア
Ｄとトナー濃度８重量％となるように混合し、４色のフ
ルカラー二成分系現像剤を得た。初期の各トナーの摩擦
帯電量は−２５．６±２．０μＣ／ｇであった。

【０１２３】実施例１と同様の条件で画像出しを行った
ところ、初期からトナーカブリが多く見られ、キャリア
付着が悪く、画像出し耐久を行ったところ、耐久後はさ
らにトナーカブリが悪化し、細線再現性も悪くなり、２
万枚耐久時に耐久中止した。

【０１２４】

【表２】

【０１２５】

【表３】

【０１２６】表２及び３中の評価方法、基準は次の通り
である。

【０１２７】（１）画像濃度：画像濃度はＳＰＩフィル
ターを装着したマクベス社製マクベスカラーチェッカー
ＲＤ−１２５５を使用して、普通紙上に形成された画像
の相対濃度として測定した。フルカラーの場合、Ｍ（マ
ゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラッ
ク）それぞれのベタ画像を測定した。

【０１２８】（２）ライン再現性：オリジナル画像及び
標準サンプルを参考にして目視により評価した。

【０１２９】（３）キャリア付着：ベタ白画像を画出し
し、現像部とクリーナー部との間の感光ドラム上の部分
を透明な接着テープを密着させてサンプリングし、５ｃ
ｍ×５ｃｍ中の感光ドラム上に付着していた磁性キャリ
ア粒子の個数をカウントし、１ｃｍ²あたりの付着キャ
リアの個数を算出する。優：１０個／ｃｍ²未満良：１０個〜２０個／ｃｍ²未満可：２０個〜５０個／ｃｍ²未満やや悪い：５０個〜１００個／ｃｍ²未満悪い：１００個／ｃｍ²以上

【０１３０】（４）カブリ画出し前の普通紙の平均反射率Ｄｒ（％）を東京電色株
式会社製デンシトメータＴＣ−６ＭＣによって測定し
た。一方、普通紙上にベタ白画像を画出しし、次いでベ
タ白画像の反射率Ｄｓ（％）を測定した。カブリ（％）
は下記式ｆｏｇ（％）＝Ｄｒ（％）−Ｄｓ（％）から算出する。優：１．０（％）未満良：１．０〜１．５（％）未満可：１．５〜２．０（％）未満やや悪い：２．０〜３．０（％）未満悪い：３．０（％）以上

【０１３１】

【発明の効果】本発明によれば、表面抵抗の低いアモル
ファスシリコン系感光体で構成された潜像担持体を用い
た画像形成方法において、実質的に高抵抗であり、低磁
気力の現像磁性キャリアを用いて接触二成分系ＡＣ現像
を行うことで、細線再現性に優れ、トナーカブリやキャ
リア付着のない高画質化を達成するとともに、潜像担持
体と現像剤の長寿命化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に好適な画像形成装置の模式図である。

【図２】本発明の実施例に用いた現像バイアス波形を示
したものである。

【図３】本発明のキャリア、キャリアコア及び金属酸化
物などの比抵抗を測定する装置の模式図である。

【符号の説明】

１現像スリーブ（現像剤担持体）２感光ドラム（潜像担持体）３接触帯電部材４転写ドラム５露光手段６クリーナー７転写材２１下部電極２２上部電極２３絶縁物２４電流計２５電圧計２６定電圧装置２７キャリア２８ガイドリングｄ試料厚みＥ抵抗測定セル

フロントページの続き (56)参考文献特開平５−249748（ＪＰ，Ａ) 特開平７−271194（ＪＰ，Ａ) 特開平８−69165（ＪＰ，Ａ) 特開平５−237369（ＪＰ，Ａ) 特開平８−6303（ＪＰ，Ａ) 特開平５−150664（ＪＰ，Ａ) 特開平７−295389（ＪＰ，Ａ) 特開平７−98521（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/09

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表面抵抗が１×１０¹⁰〜１×１０¹⁶Ωで
あるアモルファスシリコン系の静電潜像担持体と、磁性
キャリアとトナーを含有する二成分系現像剤を担持する
現像剤担持体とを対向させて配設し、現像する画像形成
方法において、該磁性キャリアはコートキャリアで、該磁性キャリアの
キャリアコアの比抵抗が１×１０¹⁰Ωｃｍ以上であり、
該磁性キャリアの比抵抗が１×１０¹²Ωｃｍ以上であ
り、該磁性キャリアの個数平均粒径が５〜１００μｍで
あり、該個数平均粒径の１／２倍径以下の分布累積値が
１０個数％以下であり、該現像剤担持体上に形成する現
像剤磁気ブラシを該潜像担持体に接触させ、交番電界を
印加しつつ現像を行うことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】二成分系現像剤を構成する磁性キャリア
のキャリアコアが、バインダー樹脂及び表面を親油化処
理した磁性金属酸化物を有することを特徴をする請求項
１に記載の画像形成方法。
【請求項３】二成分系現像剤を構成する磁性キャリア
のキャリアコアが、バインダー樹脂、表面を親油化処理
した磁性金属酸化物及び非磁性金属酸化物を有し、該磁
性金属酸化物粒子の個数平均粒径ｒ_aと非磁性金属酸化
物粒子の個数平均粒径ｒ_bとの比ｒ_b／ｒ_aが１．０を超
えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項４】該金属酸化物総量のうち該磁性金属酸化
物の占める割合が３０〜９５重量％であることを特徴と
する請求項３に記載の画像形成方法。
【請求項５】該キャリアコア粒子のバインダー樹脂が
硬化性の樹脂であり、重合法により得られる樹脂キャリ
アコア粒子であることを特徴とする請求項２乃至４のい
ずれかに記載の画像形成方法。
【請求項６】二成分系現像剤を構成する磁性キャリア
の磁場１キロエルステッドにおける磁気力が、４０〜２
５０ｅｍｕ／ｃｍ³であることを特徴とする請求項１乃
至５のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項７】現像剤担持体の回転の進行方向と潜像担
持体の回転の進行方向が、対向部において互いにカウン
ター方向であることを特徴とする請求項１乃至６のいず
れかに記載の画像形成方法。