JP3987065B2 - ２成分現像剤および画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真現像方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に使用される２成分現像剤に関し、特に、長期にわたって画像濃度の低下やガブリのない２成分現像剤に関するものである。

電子写真現像方式としては、大きく別けて１成分現像方式と２成分現像方式の２種類の方法がある。２成分現像方式は、１成分現像方式と比較し高速現像の点で有利な方法であり、現在の画像形成装置等に一般的に利用されている。なかでも、他の現像方式と比較して、画質がよく、カラー化も可能でトナーの比較的安価等の理由のため、２成分磁気ブラシ現像法が広く用いられている。以下、２成分磁気ブラシ現像法を例に挙げて、２成分現像方式に使用される現像法に利用される一般的な現像剤について説明する。

２成分磁気ブラシ現像法等の２成分現像方式に用いられる現像剤は、通常着色剤を含んだトナー粒子と磁性キャリヤ粒子とからなり、現像の際に攪拌して使用される。トナー粒子とキャリヤ粒子は、攪拌により摩擦帯電を受け、トナー粒子はこの摩擦帯電によりキャリヤ表面に吸着する。

このような摩擦帯電した状態の２成分現像剤は、内部に磁石を備えた現像スリーブ上に供給される。このとき、現像スリーブ上のキャリヤ粒子は内部磁石の磁気力による吸引によって、現像スリーブの表面からチェーン状につながり、磁気ブラシが形成される。現像剤はこの状態のまま現像スリーブによって搬送され、静電潜像を有した感光体へと送られることになる。

そして、２成分現像剤は、磁気ブラシとして感光体表面に摺擦され、帯電したトナー粒子は静電潜像面との電位差に基づくクーロン力によって、静電潜像面に移行してトナー像を形成する。一方、磁性を帯びたキャリヤ粒子は、現像スリーブ内の磁石により吸引されたまま、現像スリーブ上に保持され残存することになる。静電潜像面のトナー像は後段の転写紙等に転写、定着され画像形成が行われる。

このような２成分現像方式において、２成分現像剤中のトナー粒子は、キャリヤ粒子と攪拌されることにより、常にストレスがかかる。このため、２成分現像剤中のトナー粒子は、長期間の攪拌において破砕してしまい、これによりスペントやガブリ等が生じ、画質劣化の原因となる。このような問題は、帯電の立ち上りを速くするために、攪拌性を向上させたり、攪拌時のストレスがよりかかる高速現像を実現したりすることにより、一層顕著となる。

一方、近年、高画質化及び低トナー消費量の観点から、小径化かつ高顔料濃度化したトナー粒子が求められている。小径トナー粒子は凝集力が高く、かつ飛散しやすいため、スペントやガブリの原因となり、その粒径は適度にコントロールする必要がある。また、高顔料濃度トナー粒子は顔料界面で割れが生じやすい。このため、小径トナー粒子の耐久性が低くなり、長期ランニングで小径トナー粒子の存在が増えることで、さらにフィルミングやガブリが生じやすくなるという問題がある。

上述したような問題点を回避し、小径トナー粒子の画質を改善するための技術として、例えば、特許文献１には、トナー粒子の粒度分布を特定の範囲に制御した現像剤を用いる技術が提案されている。具体的には、トナー粒子の体積平均粒径が３ないし９μｍであり、かつその粒度分布が所定のパラメータを満足するように設定し、このトナー粒子を樹脂被覆したキャリヤと混合して２成分現像剤を得る技術が開示されている。

また、特許文献２には、特許文献１に開示したトナー粒子よりも微紛を増やし、５μｍ以下のトナー粒子の個数と８〜１２．７μｍのトナー粒子の個数を制御した２成分現像剤が提案されている。

また、特許文献３では個数基準による粒子分布の１．０〜２．０μｍの間にピークまたは極大値があるトナーが提案されている。
特開平９−６８８２３号公報（平成９（１９９７）年 ３月１１日） 特開平２−８７７号公報（公開日：平成２（１９９０）年 １月 ５日） 特開２００３−２８７９１８号公報（公開日：平成１５（２００３）年１０月１０日）

しかしながら、上記特許文献１に開示の２成分現像剤のように、粒度分布の狭いトナー粒子を用いた場合、一般的に鮮鋭さの欠けた画像が形成される傾向があり、また、トナーに均一にストレスがかかるためにトナー粒子の耐久性の点で問題がある。

また、上記特許文献２、及び特許文献３では、微紛が多く、かつ粗紛の少ないトナー粒子を用いているが、このようなトナー粒子を用いた場合、画像の鮮明さは向上するものの、微紛の影響を受けることで耐久性が劣るという問題があり、さらなる向上が必要であった。

特に、上記特許文献１及び特許文献２に開示された両トナー粒子ともに、顔料濃度が低い場合には比較的上記の問題点の影響は少ないが、高顔料濃度のトナーを高速現像方式に用いる場合においては、その影響が大きくなり、上記問題を回避する技術の開発が強く求められていた。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、２成分現像方式において、トナー消費量の少ない小径かつ高顔料濃度のトナーであっても、キャリヤとのストレスによる割れやスペントが抑制され、長期にわたって画質劣化のない安定した画像を得ることが可能な２成分現像剤および画像形成方法を提供することにある。

本発明に係る２成分現像剤は、上記課題を解決するために、トナー粒子及びキャリヤ粒子を有する２成分現像剤において、上記トナー粒子は、少なくとも結着樹脂とカーボンブラック顔料とを含有する体積平均粒径が５．５μｍ〜７μｍであり、
体積平均粒径が５μｍより小さいトナー粒子の個数％が、数式（１）以下の領域であり、かつ、
体積平均粒径が８μｍ〜１２．７μｍのトナー粒子の体積％が、上限域：数式（２）と下限域：数式（３）との間の領域であり、
上記トナー粒子中のカーボンブラック顔料濃度が、８〜２０ｗｔ％であり、
上記キャリヤ粒子が、体積平均粒径３５μｍ〜６５μｍの樹脂コートキャリヤ粒子であることを特徴とする２成分現像剤。

ｙ＝−１５ｘ＋１３６・・・（１）
（ｘは体積平均粒径、ｙは５μｍより小さいトナーの個数％をそれぞれ示す）
ｎ＝１５ｍ−７５・・・（２）
ｎ＝７ｍ−３７・・・（３）
（ｍは体積平均粒径、ｎは８〜１２．７μｍトナーの体積％をそれぞれ示す）
２成分現像剤に使用されるトナー粒子において、５μｍより体積平均粒径が小さいトナー粒子の割合が上述した上限域以上では、微粉が多いために、キャリヤ粒子へのスペントが生じやすくなり帯電量が変化したり、カブリが生じるために画質劣化が生じたりする。

また、体積平均粒径が８〜１２．７μｍのトナー粒子の割合が上述の上限域以上では粗粒が多くなることで、解像度の低下が引き起こされ、画質劣化が生じる。また、体積平均粒径が８〜１２．７μｍのトナー粒子の割合が上述の下限域以下では耐久性が低く、長期ラニンングにおいて画質劣化が生じてしまう。

さらに、キャリヤ粒子の粒径が３５μｍより小さいと、キャリヤ粒子が飛散しやすくなり、画質が低下する。加えて、キャリヤ粒子の粒径が６５μｍよりも大きいと、５．５〜〜７μｍの小径のトナー粒子に対して表面積が小さくなり過ぎ、トナー粒子を均一に摩擦帯電できなくなる。特に長期ランニングにおいて微粉量が増えてくるとこの影響は顕著に現れてくるため、カブリが生じやすくなる。

したがって、上記の構成を有する本発明に係る２成分現像剤によれば、トナー消費量の少ない小径かつ高顔料濃度のトナーであっても、キャリヤとのストレスによる割れやスペントが抑制され、長期にわたって画質劣化のない安定した画像を得ることが可能となる。

また、本発明に係る２成分現像剤では、上記トナー粒子が、体積平均粒径の異なる２種類のトナー粒子を混合することにより作製されるものであり、体積平均粒径が小さいトナー粒子の割合をａ％、体積平均粒径が大きいトナー粒子の割合をｂ％とした場合、ａ＞ｂとなることが好ましい。

好ましい粒度分布を持つトナー粒子は、体積平均粒径の異なる２種類のトナーを混合することにより作製することができる。このとき、粒径が小さいトナー粒子の割合をａ％とし、粒径が大きいトナー粒子の割合をｂ%とした場合、ａ＞ｂの割合で混合することが好ましい。

このようなトナー粒子を用いることで長期ランニングにおいて安定した画質を得ることができる。これらの理由については明確ではないが、粒径の大きなトナー粒子がある一定の割合で入ることで、キャリヤ粒子間に粒径の大きなトナー粒子が入り込みスペーサーの機能を果たし、小径トナー粒子へのストレスを緩和するためと推測する。すなわち、たとい粒径の大きなトナー粒子が、ストレスにより破壊されても粒径が多少小さくなるだけで画質には影響が少なく、また粒径の大きなトナー粒子の初期の割合も少ないために影響が少ないためと推測する。

また、本発明に係る２成分現像剤では、上記結着樹脂が、ポリエステル樹脂またはポリエーテルポリオール樹脂であることが好ましい。

ポリエステル樹脂やポリエーテルポリオール樹脂は、スチレンアクリル樹脂などの他の樹脂と比較し耐久性が高い。そのため、上記の構成によれば、長期ランニングでも耐久性の高いため、画質劣化の少ない２成分現像剤を提供できる。

また、本発明に係る画像形成方法は、上記課題を解決するために、潜像保持体上に潜像を形成する工程、該潜像保持体上に現像剤担持体上の現像剤を用いてトナー像を形成する工程、該トナー像を像支持体上に転写する工程、トナー像を像支持体上に定着する工程を有する画像形成方法において、上記現像剤は、トナー粒子及びキャリヤ粒子を有する２成分現像剤であって、上記トナー粒子は、少なくとも結着樹脂とカーボンブラック顔料とを含有する体積平均粒径が５．５μｍ〜７μｍであり、
体積平均粒径が５μｍより小さいトナー粒子の個数％が、数式（１）以下の領域であり、かつ、
体積平均粒径が８μｍ〜１２．７μｍのトナー粒子の体積％が、上限域：数式（２）と下限域：数式（３）との間の領域であり、
上記トナー粒子中のカーボンブラック顔料濃度が、８〜２０ｗｔ％であり、
上記キャリヤ粒子が、体積平均粒径３５μｍ〜６５μｍの樹脂コートキャリヤ粒子であることを特徴とする２成分現像剤。

ｙ＝−１５ｘ＋１３６・・・（１）
（ｘは体積平均粒径、ｙは５μｍより小さいトナーの個数％をそれぞれ示す）
ｎ＝１５ｍ−７５・・・（２）
ｎ＝７ｍ−３７・・・（３）
（ｍは体積平均粒径、ｎは８〜１２．７μｍトナーの体積％をそれぞれ示す）
上記の方法によれば、トナー消費量の少ない小径かつ高顔料濃度のトナーであっても、キャリヤとのストレスによる割れやスペントが抑制され、長期にわたって画質劣化のない安定した画像形成を行うことができる。

本発明に係る２成分現像剤によれば、トナー消費量の少ない小径かつ高顔料濃度のトナーであっても、キャリヤとのストレスによる割れやスペントが抑制され、長期にわたって画質劣化のない安定した画像を得ることが可能となる。また、上記２成分現像剤を用いた画像形成方法でも、同様の効果を得ることができる。

本発明の一実施形態について説明すると以下の通りである。本発明に係る２成分現像剤は、トナー粒子およびキャリヤ粒子を有するものであって、上記トナー粒子は少なくとも結着樹脂およびカーボンブラック顔料を含むものである。すなわち、本発明におけるトナー粒子は、結着樹脂および顔料をその主成分として構成されるものであり、必要に応じて帯電制御剤やＷＡＸ類等が添加されていてもよい。

本発明のトナー粒子に用いる結着樹脂としては、公知の樹脂を含む広い範囲から選択できる。例えば、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニル、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、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニル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、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体および共重合体、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン等をあげることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を使用することもできる。特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレンやスチレン−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、およびポリビニルブチラール樹脂等が挙げられ、これらの樹脂のうちのいずれかが単独であるいは２種以上の樹脂が併用して用いることができる。

また、これらの樹脂は、合成段階から結晶性ＷＡＸ類や非相溶性物質を予め微分散されたものでもよい。なかでも特に、樹脂弾性等の熱的性質に優れたポリエステル樹脂あるいはポリエーテルポリオール樹脂を主成分として構成されることが望ましい。

また、本発明のトナー粒子に用いられるカーボンブラック顔料としては、未処理の顔料を使用してもよく、樹脂等により表面処理した顔料を用いてもよい。またカーボンブラック以外に、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、磁性フェライト、及びマグネタイト等の黒色顔料を併用してもよい。

なお、本発明のトナー粒子中におけるカーボンブラック顔料濃度は、８〜２０重量％の範囲が好ましく、更には１０〜１５重量％の範囲にすることがより好ましい。８重量％以下ではトナーの耐久性は高いため長期ランニングでも安定した画像が得られるが、着色度が低く、一定濃度の画像を得るためのトナー量が多くなってしまうために経済性の面で不利となる。また、２０重量％以下では定着性や帯電特性の低下を防止することが可能である。

また、本発明のトナー粒子は、結着樹脂と着色剤以外の添加剤、例えば帯電制御剤やＷＡＸ類等を含んでもよい。カラートナー用の帯電制御剤としては、正帯電性であれば４級アンモニウム塩、負帯電性であればアルキルサリチル酸の金属塩等の無色の帯電制御剤を使用することが好ましい。

本発明のトナー粒子の製造方法としては、結着樹脂、顔料（着色剤）もしくは予め結着樹脂中に顔料（着色剤）を予備分散させた、いわゆるマスターバッチ組成物等の主成分に、必要に応じて帯電制御剤やＷＡＸ類、分散剤といった添加材料を混合機で乾式混合した後、熱溶融混練して均一分散させ、粉砕し分級するといった工程で行うことができる。混合機としては、例えば、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）、スーパーミキサー（川田社製）、メカノミル（岡田精工社製）などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル（ホソカワミクロン社製）、ハイブリダイゼーションシステム（奈良機械製作所製）、コスモシステム（川崎重工業社製）等の装置などを利用することができる。また、混練機としては、例えば、ＴＥＭ−１００Ｂ（東芝機械製）、ＰＣＭ−６５／８７（池貝製）等の１軸もしくは２軸のエクストルーダー、あるいはニーディックス（三井鉱山社製）などのオープンロール方式のものを用いることができる。

特に溶融混練操作においては、添加剤を効率よく分散させるために溶融時の樹脂粘度が下がりすぎないよう低温度での高シェア混練が望ましく、特にオープンロール方式のものなどが好ましい。

また、トナー粒子の粉砕にはジェット気流を用いた衝突式気流粉砕機、機械式粉砕機等を用いることができ、風力等による分級を施して所定粒度に調整する。また、水溶液中でトナー粒子を生成する懸濁法、乳化凝集法、溶融懸濁法等のいわゆる重合法によって得ることもできる。

さらに、本発明のトナー粒子には、用途に応じて、流動化剤、帯電調整・表面抵抗調製剤等の外添（剤）を施して使用することもできる。これらに使用する無機微粉体としては、例えばシリカ微粉体、酸化チタン微粉体、アルミナ微粉体等が挙げられる。また無機微粉体は必要に応じ、疎水化、帯電性コントロールの目的でシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケイ素化合物のような表面処理剤で処理されていてもよい。なお、これら表面処理剤は、目的に応じて２種類以上を併用して使用してもよいことはいうまでもない。

他の添加剤としては、例えば、テフロン（登録商標）、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデン、シリコーンオイル粒子（約４０％のシリカ含有）のように滑剤が好適に用いられる。またトナー粒子と逆極性の白色微粒子を現像性向上剤として少量用いてもよい。

また、本発明のキャリヤ粒子としては、樹脂コートキャリヤ粒子である。すなわち、本発明では、フェライトや酸化鉄粉、ニッケル等の磁性粒子を樹脂で被覆したコートキャリヤ粒子を用いる。このような樹脂コートキャリヤ粒子であれば、磁性粒子を樹脂で被覆しされているため、耐久性の点で優れている。

かかる樹脂コートキャリヤ粒子に用いられる被覆するための樹脂としては、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂等を用いることができる。また、２成分系現像剤において、トナー粒子とキャリヤ粒子との混合比は適宜設定することができるが、一般に重量比１：９９〜１５：８５の範囲が好ましい。

また、本発明のトナー粒子は、体積平均粒径が５．５μｍ〜７μｍであり、
体積平均粒径が５μｍより小さいトナー粒子の個数％が、数式（１）以下の領域であり、かつ、
体積平均粒径が８μｍ〜１２．７μｍのトナー粒子の体積％が、上限域：数式（２）と下限域：数式（３）との間の領域であり、
上記トナー粒子中のカーボンブラック顔料濃度が、８〜２０ｗｔ％であり、
上記キャリヤ粒子が、体積平均粒径３５μｍ〜６５μｍの樹脂コートキャリヤ粒子であることを特徴とする２成分現像剤。

ｙ＝−１５ｘ＋１３６・・・（１）
（ｘは体積平均粒径、ｙは５μｍより小さいトナーの個数％をそれぞれ示す）
ｎ＝１５ｍ−７５・・・（２）
ｎ＝７ｍ−３７・・・（３）
（ｍは体積平均粒径、ｎは８〜１２．７μｍトナーの体積％をそれぞれ示す）
ここで、「体積平均粒径が５μｍより小さい」とは体積平均粒径が５μｍ以下の意であり、「個数％」とは全トナー粒子個数のうちに占める割合（％）の意である。また、「体積％」とは全トナー粒子の体積のうちに占める割合（％）の意である。

上述したように、２成分現像方式におけるトナー粒子は、キャリヤ粒子と攪拌され常にストレスがかかることにより、長期ランニングにおいて破砕してしまい、これがスペントやガブリの原因となり画質劣化が生じる。一方、近年高画質化及び低トナー消費量の観点から小径化かつ高顔料濃度化したトナー粒子が必要となっている。小径のトナー粒子は凝集力が高く、かつ飛散しやすいのでスペントやガブリの原因となりその粒径は適度にコントロールする必要がある。また、高顔料濃度トナーは顔料界面で割れが生じやすくなることで耐久性が低く、長期ランニングで小径トナーの存在が増えることで、さらにフィルミングやガブリが生じやすくなる。

そこで、本発明の２成分現像剤では、小径かつ高顔料濃度のトナー粒子において、トナー粒子の粒度分布およびキャリヤ粒子の粒径を適度にコントロールすることで、長期ランニングにおいて画質劣化のない２成分現像剤を実現した。

すなわち、本発明においては、後述する実施例に示すように、５μｍ以下の小さいトナー粒子の割合が上記数式（１）で示す上限域を超える場合は、微粉が多いために、キャリヤ粒子へのスペントが生じやすくなり、帯電量が変化したり、カブリが生じたりするために画質劣化が生じる。

また、後述する実施例に示すように、体積平均粒径が８〜１２．７μｍのトナー粒子が、上記数式（２）で示す上限域を超える場合は、粗粒が多くなるため、解像度の低下による画質劣化が生じる。また、体積平均粒径が８〜１２．７μｍトナー粒子が、上記数式（３）で示す下限域を下回る場合は、トナー粒子の耐久性が低くなり、長期ラニンングにおいて画質劣化が生じる。

したがって、本発明において所望の効果を達するためには、トナー粒子は、上記の数値範囲を満足することが必要である。

さらに、本発明の２成分現像剤のキャリヤ粒子は、体積平均粒径３５μｍ〜６５μｍである。これは、後述する実施例に示すように、キャリヤ粒子の体積平均粒径が３５μｍより小さいとキャリヤ粒子が飛散しやすくなり、画質が低下してしまうためである。また、キャリヤ粒子の体積平均粒径が６５μｍよりも大きいと５．５〜７μｍの小径のトナー粒子に対して表面積が小さくなり過ぎ、トナー粒子を均一に摩擦帯電できなくなるためである。特に長期ランニングにおいて微粉量が増えてくるとこの影響は顕著に現れてくるため、カブリが生じやすくなる。

したがって、本発明において所望の効果を達するためには、キャリヤ粒子は、上記の数値範囲を満足することが必要である。

さらに、本発明では、トナー粒子が、体積平均粒径の異なる２種類のトナー粒子を混合することにより作製されるものであり、体積平均粒径が小さいトナー粒子の割合をａ％、体積平均粒径が大きいトナー粒子の割合をｂ％とした場合、ａ＞ｂとなることが好ましい。

ここで、「ａ＞ｂ」は、ある粒径のトナー粒子に対し、疎粒をある一定量入れたことを意味し、このようなトナー粒子を用いることで長期ランニングにおいて安定した画質を得ることができる。これらの理由については明確ではないが、粒径の大きなトナー粒子がある一定の割合で入ることで、キャリヤ粒子間に入り込みスペーサーとして機能し、小径のトナー粒子へのストレスを緩和することができるためと推測する。たとい粒径の大きなトナー粒子がストレスにより壊れても粒径が多少小さくなるだけで影響が少なく、また初期の割合も少ないために影響が少ないためと推測する。

また、本発明のトナー粒子に含まれる結着樹脂は、ポリエステル樹脂またはポリエーテルポリオール樹脂であること特に好ましい。ポリエステル樹脂やポリエーテルポリオール樹脂はスチレンアクリル樹脂などの他の樹脂と比較し耐久性が高い。そのために、これらの樹脂で作製されたトナーは長期ランニングでも耐久性の高いため、画質劣化の少ない２成分現像剤を提供できるためである。

なお、上述した２成分現像剤を用いた画像形成方法も本発明に含まれる。すなわち、本発明に係る画像形成方法は、上述した２成分現像剤を用いる構成以外は、従来公知の画像形成方法における各種工程を利用することができ、具体的な工程については特に限定されるものではない。

例えば、潜像保持体上に潜像を形成する工程、該潜像保持体上に現像剤担持体上の現像剤を用いてトナー像を形成する工程、該トナー像を像支持体上に転写する工程、トナー像を像支持体上に定着する工程を有する画像形成方法において、上記現像剤として、上述した本発明に係る２成分現像剤を用いることができる。

かかる画像形成方法によれば、本発明に係る２成分現像剤の利点を活かして高画質の画像を長期間にわたって形成することができる。

以下実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。さらに、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の実施例に用いたトナー粒子の製造方法を以下に示す。具体的には、まず、ガラス転移温度Ｔｇ＝６１℃、１／２フロー軟化温度Ｔｍ＝１１７℃のポリエーテルポリオール樹脂（TPO-267；三井化学社製）の結着樹脂６６重量部に、ガラス転移温度Ｔｇ＝６０℃、１／２フロー軟化温度Ｔｍ＝１０５℃のポリエステル樹脂（SE-１２３：大日本インキ化学工業社製）と予め４０重量％の濃度でカーボンブラック顔料混練物２５重量部（顔料濃度１０％）を予備混練分散させた混練物と、帯電制御剤と（アルキルサリチル酸金属塩；BONTRON E-84；オリエント化学社製）、ＷＡＸ（ポリワックスTM-５００：商品名：東洋ペトロライト社製）とをヘンシェルミキサーに投入し、１０分間混合して原材料混合物を得た。

得られた原材料混合物は、三井鉱山（株）製ニーディックスＭＯＳ１４０−８００を用いて、設定温度１２５℃で溶融混練分散させた。このように得られた混練物は、冷却、粗砕の工程を経て、ジェット式粉砕機によって微粉砕した後、風力分級を行い、体積平均粒径が５．０μｍ、変動係数約２６ほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−１を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で５．５μｍ、変動係数約２２のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−２を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で５．５μｍ、変動係数約２５のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−３を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で６．０μｍ、変動係数約２２のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−４を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で６．５μｍ、変動係数約２０のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−５を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で６．０μｍ、変動係数約２２のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−６を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で７．０μｍ、変動係数約２５のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−７を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で８．１μｍ、変動係数約２１のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−８を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で８．０μｍ、変動係数約２５のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−９を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で７．９μｍ、変動係数約３０のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−１０を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で９．１μｍ、変動係数約２６のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−１１を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で９．０μｍ、変動係数約３０のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−１２を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で１０．１μｍ、変動係数約２５のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−１３を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で５．１μｍ、変動係数約２５のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−１４を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で７．５μｍ、変動係数約１９のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−１５を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で３．1μｍ、変動係数約３５のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−１６を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で７．６μｍ、変動係数約１７のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−１７を得た。

Ｔ−１と同配合及び同溶融混練条件で作製された混練物の粉砕分級工程を調節することにより、体積平均粒径で３．０μｍ、変動係数約２６のほぼ正規分布に調整された未外添トナーＴ−１８を得た。

得られた未外添トナーを下記表１の割合で混合した未外添トナー１００重量部に、ヘキサメチルジシラザンによって処理された疎水性シリカ微粉体２種（RX-200：１．０重量部、RX-50：０．５重量部、伴に日本アエロジル社製）１．５重量部とを混合して、負摩擦帯電性のトナーを得た。得られたトナーの粒子径をコールターマルチサイザーＩＩで測定した値を表１に示す。

ここで、図１（ａ）に体積平均粒径が５μｍより小さいトナー粒子の個数％を縦軸に、体積平均粒径を横軸にしたグラフであって、実施例１〜１３および比較例１〜６をプロットしたものを示し、図１（ｂ）に体積平均粒径が８μｍ〜１２．７μｍのトナー粒子の体積％を縦軸に、体積平均粒径を横軸にしたグラフであって、実施例１〜１３および比較例１〜２１をプロットしたものを示す。

上記表１および図１（ａ）（ｂ）に示すように、比較例１〜６のトナーは、粒子径が小さいトナーの割合が多く、分布も広いため５μｍ以下の個数％も実施例のトナーよりも多い。

また、比較例７〜１２のトナーは、単一粒度のトナーであり、分布が狭いために、体積平均粒子径が８〜１２μｍの体積％は少ない。

また、比較例７・１３のトナーは、粒子径が小さいため、５μｍ以下の個数％が実施例のトナーよりも多く、体積平均粒子径が８〜１２μｍの体積％は少ない。

また、比較例２０・２１のトナーは、粒子径が大きいため、体積平均粒子径が８〜１２μｍの体積％は、実施例のトナーよりも多い。

また、比較例８〜１２及び１７〜１９のトナーは、体積平均粒子径が８〜１２μｍの体積％は、実施例のトナーよりも少ない。

また、比較例１４〜１６のトナーは、８〜１２μｍの体積％が実施例のトナーよりも多い。

次に、上述した方法で得られたトナーを用いて、シリコンコートされた平均粒径５０μｍフェライトキャリアに、トナー濃度が５重量％となるように調整して混合し、２成分の現像剤とした。そして、シャープ社製ＡＲ−７０５Ｓ（プロセススピード３９５ｍｍ／ｓｅｃ）を用いで評価画像を作成した。

作成された評価画像の画像濃度とガブリを下記の方法にて評価した。すなわち、“画像濃度”は、初期の画像濃度と印字率５％原稿を５枚間欠で２００Ｋ枚通紙後の画像濃度を比較した。“画像濃度”は、マクベス反射濃度計（Ｍａｃｂｅｔｈ社製：ＲＤ−９１４）によって測定し、２００Ｋ枚通紙後の画像濃度が１．３未満である場合を“×”、１．３以上の場合を“○”とした。

また、“カブリ”は、現像剤初期設定後、１７時間放置した時のトナー補給時間の計測と放置後に印字した画像の白地カブリを測定（日本電色工業社製：ハンター白度計）した。白地カブリの値が１．０未満の場合を“○”、１．０〜１．５未満の場合を“△”、１．５以上を“×”とした。

“画質（ドット再現性）評価”は、１ｏｎ１ｏｆｆのプリントパターンを打ち出し、１ドットのｏｎ／ｏｆｆが等間隔で再現できているものを“○”、１ドットの認識は可能であるが、１ドットのｏｎ／ｏｆｆの間隔にバラツキのあるものを“△”、ドット同士がくっついておりドットしての再現性に乏しいものを“×”として判定を行った。

上記評価の結果を下記表２に示す。

上記の結果から明らかなように、比較例のトナーは、“画像濃度”、“カブリ”、“画質（ドット再現性）評価”の少なくともいずれかにおいて問題があるが、実施例は“画像濃度”、“カブリ”、“画質（ドット再現性）評価”の全てにおいて高品質であることがわかった。

さらに、実施例３（体積平均粒径６．０μｍ）のトナーを用い、平均粒径の異なるフェライトコアキャリヤに変更した以外は、実施例１と同様の方法で評価を行った。キャリヤ種及び評価結果を下記表３に示す。

上記の結果から明らかなように、平均粒径の異なるキャリヤを用いた場合であっても、比較例のトナーは、“画像濃度”、“カブリ”、“画質（ドット再現性）評価”の少なくともいずれかにおいて問題があるが、実施例は“画像濃度”、“カブリ”、“画質（ドット再現性）評価”の全てにおいて高品質であることがわかった。

ここで、以上の結果より、実施例と比較例との境界線を求めると、図１（ａ）（ｂ）に示すように、体積平均粒径が５μｍより小さいトナー粒子の個数％が、数式（１）以下の領域であり、かつ、体積平均粒径が８μｍ〜１２．７μｍのトナー粒子の体積％が、上限域：数式（２）と下限域：数式（３）との間の領域である２成分現像剤が、本発明の目的を達するのに好適であることがわかる。

ｙ＝−１５ｘ＋１３６・・・（１）
（ｘは体積平均粒径、ｙは５μｍより小さいトナーの個数％をそれぞれ示す）
ｎ＝１５ｍ−７５・・・（２）
ｎ＝７ｍ−３７・・・（３）
（ｍは体積平均粒径、ｎは８〜１２．７μｍトナーの体積％をそれぞれ示す）
したがって、本願発明に示す数値範囲のトナーを用いた２成分現像剤によれば、トナー消費量の少ない小径かつ高顔料濃度のトナーであっても、キャリヤとのストレスによる割れやスペントが抑制され、長期にわたって画質劣化のない安定した画像を得ることが可能である。

本発明は、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置において用いられる２成分現像剤であるため、かかる画像形成装置の製造・販売等において産業上の利用可能性がある。

（ａ）は、体積平均粒径が５μｍより小さいトナー粒子の個数％を縦軸に、体積平均粒径を横軸にしたグラフであって、実施例１〜１３および比較例１〜６をプロットしたものを示す図であり、（ｂ）は、体積平均粒径が８μｍ〜１２．７μｍのトナー粒子の体積％を縦軸に、体積平均粒径を横軸にしたグラフであって、実施例１〜１３および比較例１〜２１をプロットしたものを示す図である。

Claims (4)

1. トナー粒子及びキャリヤ粒子を有する２成分現像剤において、
   上記トナー粒子は、少なくとも結着樹脂とカーボンブラック顔料とを含有する体積平均粒径が５．５μｍ〜７μｍであり、
   体積平均粒径が５μｍより小さいトナー粒子の個数％が、数式（１）以下の領域であり、かつ、
   体積平均粒径が８μｍ〜１２．７μｍのトナー粒子の体積％が、上限域：数式（２）と下限域：数式（３）との間の領域であり、
   上記トナー粒子中のカーボンブラック顔料濃度が、８〜２０ｗｔ％であり、
   上記キャリヤ粒子が、体積平均粒径３５μｍ〜６５μｍの樹脂コートキャリヤ粒子であることを特徴とする２成分現像剤。
   ｙ＝−１５ｘ＋１３６・・・（１）
   （ｘは体積平均粒径、ｙは５μｍより小さいトナーの個数％をそれぞれ示す）
   ｎ＝１５ｍ−７５・・・（２）
   ｎ＝７ｍ−３７・・・（３）
   （ｍは体積平均粒径、ｎは８〜１２．７μｍトナーの体積％をそれぞれ示す）
2. 上記トナー粒子が、体積平均粒径の異なる２種類のトナー粒子を混合することにより作製されるものであり、
   体積平均粒径が小さいトナー粒子の割合をａ％、体積平均粒径が大きいトナー粒子の割合をｂ％とした場合、ａ＞ｂとなることを特徴とする請求項１に記載の２成分現像剤。
3. 上記結着樹脂が、ポリエステル樹脂またはポリエーテルポリオール樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の２成分現像剤。
4. 潜像保持体上に潜像を形成する工程、該潜像保持体上に現像剤担持体上の現像剤を用いてトナー像を形成する工程、該トナー像を像支持体上に転写する工程、トナー像を像支持体上に定着する工程を有する画像形成方法において、
   上記現像剤は、トナー粒子及びキャリヤ粒子を有する２成分現像剤であって、
   上記トナー粒子は、少なくとも結着樹脂とカーボンブラック顔料とを含有する体積平均粒径が５．５μｍ〜７μｍであり、
   体積平均粒径が５μｍより小さいトナー粒子の個数％が、数式（１）以下の領域であり、かつ、
   体積平均粒径が８μｍ〜１２．７μｍのトナー粒子の体積％が、上限域：数式（２）と下限域：数式（３）との間の領域であり、
   上記トナー粒子中のカーボンブラック顔料濃度が、８〜２０ｗｔ％であり、
   上記キャリヤ粒子が、体積平均粒径３５μｍ〜６５μｍの樹脂コートキャリヤ粒子であることを特徴とする２成分現像剤。
   ｙ＝−１５ｘ＋１３６・・・（１）
   （ｘは体積平均粒径、ｙは５μｍより小さいトナーの個数％をそれぞれ示す）
   ｎ＝１５ｍ−７５・・・（２）
   ｎ＝７ｍ−３７・・・（３）
   （ｍは体積平均粒径、ｎは８〜１２．７μｍトナーの体積％をそれぞれ示す）
   

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