JPH06250433A

JPH06250433A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH06250433A
Application number: JP5059303A
Authority: JP
Inventors: Michiaki Ishikawa; 美知昭石川; Keiko Ogawa; 景以子小川; Akizo Shirase; 明三白勢; Hiroyuki Takagiwa; 裕幸高際
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1993-02-25
Filing date: 1993-02-25
Publication date: 1994-09-09

Abstract

(57)【要約】【目的】高温高湿環境下においても良好な転写特性を
発揮することができ、キャリア付着に起因する画像不良
の問題を生じさせず、しかも、多数回にわたる複写画像
の形成を安定的に行うことができる画像形成方法を提供
することにある。【構成】２成分系現像剤よりなる現像剤層を現像剤搬
送担体により潜像担持体に対して非接触となる状態で現
像領域に搬送し、前記現像剤搬送担体に交流バイアス電
圧を印加して得られる振動電界下で前記潜像担持体上の
静電潜像を現像する工程を含む画像形成方法において、
前記現像剤を構成するトナーが、着色粒子と、有機微粒
子とを有してなり、当該有機微粒子が、架橋構造を有す
るフッ素化アクリレート系（共）重合体からなることを
特徴とする。また、本発明の方法に用いる現像剤を構成
する有機微粒子が５０〜５００ｎｍの一次平均粒径を有
し、かつそのＢＥＴ比表面積が１０〜１２０ｍ²／ｇで
あることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２成分系現像剤よりな
る現像剤層を現像剤搬送担体により潜像担持体に対して
非接触となる状態で現像領域に搬送し、前記現像剤搬送
担体に交流バイアス電圧を印加して得られる振動電界下
で前記潜像担持体上の静電潜像を現像する工程を含む画
像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば電子写真法においては、光導電性
材料よりなる感光層を有してなる潜像担持体（以下「感
光体」ともいう。）に一様な静電荷が付与された後、像
露光により当該感光体の表面に原稿に対応した静電潜像
が形成され、この静電潜像が現像領域において現像剤搬
送担体上に担持された現像剤により現像されてトナー像
が形成される。このトナー像は紙等の転写材に転写され
た後、加熱あるいは加圧等により定着されて複写画像が
形成される。

【０００３】ここで、静電潜像の現像方法としては、現
像剤層を現像領域に搬送する現像剤搬送担体に交流バイ
アス電圧を印加して現像領域に振動電界を形成し、現像
剤層中のトナーを現像剤搬送担体の表面から感光体の表
面に飛翔させて現像するいわゆる非接触現像方法が知ら
れている。

【０００４】しかして、上記のような電子写真法による
画像形成プロセスにおいては、以下のような問題があ
る。

【０００５】（１）転写特性の環境依存性画像形成プロセスの転写工程において、その転写特性が
環境に大きく依存する傾向がある。特に高温高湿環境下
で画像形成を行う場合には、常温常湿環境下で行う場合
に比べて転写材への転写率が低くく、また、得られる複
写画像に転写ムラが発生することがあり、十分な転写特
性が発現されない。これは、高温高湿環境下において
は、転写特性に大きな影響を及ぼすトナーの帯電量が十
分なものとならず、また、転写材の水分の吸収や転写材
表面への結露が生じやすく、転写材の表面電気抵抗が極
端に低下するからである。

【０００６】（２）キャリア付着上記の非接触現像方法において、現像剤層中のトナーを
現像剤搬送担体の表面から感光体の表面に飛翔させる際
に、トナーとともにキャリアが感光体上に移行してしま
う問題（キャリア付着）がある。そして、感光体上に移
行したキャリアは、転写工程において感光体表面と転写
材との間で挟圧され、その近傍におけるトナーの転写を
阻害し、ベタ画像の画像が白く抜けてしまうような画像
不良を発生させる。また、感光体上のキャリアが直接画
像を汚して画像不良を発生させることもある。特に最近
において、現像性の向上等を図る観点から低磁化・小粒
径のキャリアが用いられ、また、細線再現性の向上等を
図る観点から小粒径トナーを用いられてきており、この
ようなキャリアやトナーからなる現像剤を用いる場合に
あっては、キャリア付着の問題が特に生じやすい。

【０００７】（３）画像濃度の環境依存性形成される複写画像の画像濃度が環境に大きく依存する
傾向があり、特に湿度環境（空気中の水分量）が画像濃
度に与える影響は大きい。例えば、ハーフトーンのグレ
ーチャートの複写画像を高温高湿環境下で形成する場
合、得られる複写画像の画像濃度は原稿濃度より高くな
り、忠実な画像濃度を再現することができない。これは
高温高湿環境下では帯電量が低下して過剰現像となるた
めである。

【０００８】一方、トナーの帯電性の向上、帯電量の環
境安定性等の観点から、トナー中にフッ素樹脂粒子を含
有させる技術が紹介されている（特開昭５３−１３００
３６号公報、特開昭６２−７５５３９号公報、特開昭６
２−７５５５３号公報、特開平３−１７０９４６号公報
等参照）。これらの技術によれば、疎水性であるフッ素
樹脂粒子によって、帯電量の環境安定性が図れ、上記の
問題をある程度解決することができる。

【０００９】しかしながら、上記各公報に記載の技術に
用いられるフッ素樹脂粒子は、いずれも、非架橋構造で
かつフッ素原子を主鎖に含有してなる（共）重合体から
構成され、このような（共）重合体から構成されるフッ
素樹脂粒子は、非常に軟らかくて変形しやすいものであ
る。従って、このようなフッ素樹脂粒子を含有するトナ
ーを用いて繰り返し画像形成を行うと、当該フッ素樹脂
粒子が、現像剤搬送担体の表面やキャリアに付着・融着
してこれらを汚染してしまい、その結果、形成される複
写画像に白スジを発生させたり、トナー飛散による機内
汚染を生じさせたりする。このように、上記公報に記載
の技術においては、使用する現像剤が十分な耐久性を有
するものでないために、多数回の複写画像を安定的に形
成することができない。

【００１０】また、上記各公報に記載の技術によって
も、以下のような理由から前記（２）および（３）の問
題を十分に解決することができない。

【００１１】＜（２）キャリア付着の問題＞キャリア付
着の問題を解決するためには、トナーとキャリアとの付
着力を低減させる必要がある。しかしながら、非架橋の
フッ素樹脂粒子は非常に軟らかくて変形しやすいため、
トナーとキャリアとの接触面積が、変形したフッ素樹脂
粒子によって実質的に増大し、結果的に両者の物理的付
着力を増大させてしまう（摩擦力の増大）。

【００１２】＜（３）画像濃度の環境依存性の問題＞２
成分系現像剤におけるトナーの帯電量は、トナーとキャ
リアの相互作用による物理量である。従って、２成分系
現像剤におけるトナーのみに疎水性の樹脂を導入しても
画像濃度の環境安定性を十分に達成することができな
い。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
事情に基いてなされたものであって、本発明の第１の目
的は、高温高湿環境下においても良好な転写特性を発揮
することができ、キャリア付着に起因する画像不良の問
題を生じさせず、しかも、多数回にわたる複写画像の形
成を安定的に行うことができる画像形成方法を提供する
ことにある。本発明の第２の目的は、さらに、画像濃度
の環境安定性（濃度の再現安定性）に優れ、高温高湿環
境下においても忠実な画像濃度を再現することができる
画像形成方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成方法
は、トナーとキャリアとを含む２成分系現像剤よりなる
現像剤層を現像剤搬送担体により潜像担持体に対して非
接触となる状態で現像領域に搬送し、前記現像剤搬送担
体に交流バイアス電圧を印加して得られる振動電界下で
前記潜像担持体上の静電潜像を現像する工程を含む画像
形成方法において、前記現像剤を構成するトナーが、着
色粒子と、有機微粒子とを有してなり、当該有機微粒子
が、架橋構造を有する、フッ素化アクリレート系の単独
重合体または共重合体（以下「フッ素化アクリレート系
（共）重合体」ともいう）からなることを特徴とする。

【００１５】また、本発明の方法に用いる現像剤を構成
する有機微粒子が５０〜５００ｎｍの一次平均粒径を有
し、かつそのＢＥＴ比表面積が１０〜１２０ｍ²／ｇで
あることが好ましい。

【００１６】更に、本発明の方法に用いる現像剤を構成
するキャリアが、シリコン樹脂からなる樹脂被覆層が磁
性体粒子の表面に形成された樹脂被覆キャリアであるこ
とが好ましい。

【００１７】

【作用】

（１）有機微粒子を構成するフッ素化アクリレート
系（共）重合体は疎水性を有する樹脂であるので、当該
有機微粒子を含有しているトナーの帯電量は、湿度によ
る影響を受けにくい。従って、環境に依存することなく
十分な帯電量を有するものとなって、高温高湿環境下に
おいても優れた転写特性が発揮される。有機微粒子を構成するフッ素化アクリレート系
（共）重合体は表面エネルギーの低い樹脂であるので、
当該有機微粒子を含有しているトナーは、感光体に対す
るトナーの物理的付着力が小さく、この観点からも転写
特性に優れている。有機微粒子を構成するフッ素化アクリレート系
（共）重合体は、フッ素原子を側鎖に有するものであっ
て極めて硬度が高く、しかも架橋構造を有する（共）重
合体であるため更に強度的に優れて変形しにくいもので
ある。そのため、トナーやキャリアに対する接触面積が
増加せず、このトナーのキャリアに対する物理的付着力
が極力抑えられ、キャリア付着が有効に防止される。ま
た、当該有機微粒子が現像剤搬送担体の表面やキャリア
に付着してこれらを汚染することはなく、従って、多数
回の複写画像を安定的に形成することができる。（２）有機微粒子は、トナーの着色粒子と感光体との間
に介在し、着色粒子と感光体間の距離を規制するスペー
サーとしての役割をも有するものである。従って、有機
微粒子の粒径（一次平均粒径，ＢＥＴ比表面積）を特定
の範囲に規定することにより、着色粒子と感光体との間
の距離が有機微粒子を介して好適なものとなって、着色
粒子と感光体との静電的な付着力が緩和されることにな
り、この観点からも転写特性の向上が図れる。（３）樹脂被覆層を構成するシリコン樹脂は、表面
エネルギーが低い樹脂であるので、フッ素化アクリレー
ト系（共）重合体の低表面エネルギー性と相まって、ト
ナーとキャリアとの物理的付着力は更に小さいものとな
り、この観点からも、キャリア付着の問題を有効に防止
することができる。シリコン樹脂からなる樹脂被覆層が形成されてなる
樹脂被覆キャリアを併用することにより、キャリアにつ
いても疎水性の樹脂が導入されることになって帯電量の
環境依存性が抑制され、画像濃度の環境安定性の向上が
図れる。

【００１８】以下、本発明について詳細に説明する。〔１〕トナー本発明の方法に用いられる２成分系現像剤を構成するト
ナーは、着色粒子と、有機微粒子とを有してなる。ここ
で、着色粒子としては、少なくともバインダー樹脂と着
色剤を含有してなるものであれば特に限定されるもので
はないが、平均粒径が４〜１０μｍである着色粒子は、
形成される複写画像の細線再現性が優れていることから
好ましい。

【００１９】〔２〕有機微粒子有機微粒子は、トナーの外添剤として含有される粒子で
ある。本発明の画像形成方法は、これに用いられるトナ
ーを構成する有機微粒子が、フッ素原子を側鎖に有する
フッ素化アクリレート系（共）重合体であって、しか
も、架橋構造を有する樹脂からなる点に特徴を有してい
る。

【００２０】ここで、フッ素化アクリレート系の単独重
合体とは、フッ素化アクリレート繰り返し単位（以下
「Ｆ−Ａｃ繰り返し単位」ともいう）のみにより構成さ
れた重合体をいい、フッ素化アクリレート系の共重合体
とは、前記Ｆ−Ａｃ繰り返し単位と、他の繰り返し単位
とにより構成された共重合体をいう。

【００２１】フッ素化アクリレート系の単独重合体およ
び共重合体を構成するＦ−Ａｃ繰り返し単位としては、
下記化１で示される単位を挙げることができる。

【００２２】

【化１】（化１中、Ｒ¹は水素原子またはメチル基を表わし、Ｒ
²は、少なくとも一の水素原子がフッ素原子で置換され
たアルキル基を含むアルコール化合物の水酸基の水素原
子が離脱した残基である。）

【００２３】上記化１において、Ｒ²で表される残基を
形成し得るアルコール化合物の具体例としては、炭素数
１〜１８パーフルオロアルコール、「ＣＦ₂Ｘ（Ｃ
Ｆ₂）_nＣＨ₂ＯＨ」（但し、ｎは０もしくは１〜１６
の整数であり、Ｘは水素原子もしくはフッ素原子を表
す。）で示される１，１−ジヒドロパーフルオロアルコ
ールもしくはトリヒドロパーフルオロアルコール、「Ｃ
Ｆ₃（ＣＦ₂）_n（ＣＨ₂ＣＨ₂）（ＣＦ₂）_mＯＨ」
（但し、ｎは０もしくは１〜１５の整数であり、ｍは０
もしくは１である。）で示されるテトラヒドロパーフル
オロアルコール、その他のフルオロアルコール、フルオ
ロアセチルアルコール、Ｎ−フルオロアルキルスルホニ
ル−Ｎ−アルキルアミノアルコールなどを挙げることが
でき、これらの各アルコールの具体例としては、例え
ば、特開昭６４−３３５６２号公報に例示されているも
のを挙げることができる。

【００２４】上記化１で示されるＦ−Ａｃ繰り返し単位
において、Ｒ²で表される残基のうち好ましいものとし
ては、「−Ｏ（ＣＨ₂）_nＣ_mＦ_2m+1」（ｎ：１〜８の整数，
ｍ：１〜１９の整数）「−Ｏ（ＣＨ₂）_p（ＣＦ₂）_qＨ」（ｐ：１〜８の整
数，ｑ：１〜19の整数）を挙げることができ、特に好ましいものとして、『−Ｏ
ＣＨ₂ＣＦ₃』、『−ＯＣＨ₂（ＣＦ₂）₂Ｈ』および
『−ＯＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₃』を挙げることができる。

【００２５】なお、有機微粒子を構成するフッ素化アク
リレート系の単独重合体は、２種以上のＦ−Ａｃ繰り返
し単位から構成されていてもよい。

【００２６】フッ素化アクリレート系の共重合体は、前
記Ｆ−Ａｃ繰り返し単位と、他の繰り返し単位とにより
構成される。当該他の繰り返し単位としては、脂肪族オ
レフィン、ハロゲン化脂肪族オレフィン、共役ジエン脂
肪族オレフィン、芳香族ビニル系化合物、含窒素ビニル
系化合物、（メタ）アクリル酸アルキルエステル等のモ
ノマーから導入される繰り返し単位を挙げることがで
き、これらは、２種以上を組み合わせてフッ素化アクリ
レート系の共重合体を構成していてもよい。他の繰り返
し単位を導入するために用いられる上記モノマーの具体
例としては、例えば特開昭６４−３３５６２号公報に例
示されているモノマーを挙げることができ、これらのモ
ノマーのうち、帯電量の制御および成膜性の観点から、
スチレン、メチルスチレン、（メタ）アクリル酸アルキ
ルエステルが特に好ましい。

【００２７】なお、フッ素化アクリレート系の共重合体
において、良好な転写特性、キャリア付着の防止および
画像濃度の環境安定性の観点から、Ｆ−Ａｃ繰り返し単
位の含有率は５５重量％以上であることが好ましい。

【００２８】また、上記のフッ素化アクリレート系
（共）重合体は架橋構造を有するものであり、有機微粒
子の製造にあたって架橋剤が用いられる。斯かる架橋剤
としては、エチルグリコールジメタクリレート、ジエチ
レングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコ
ールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメ
タクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレー
ト、ジプロピレングリコールジメタクリレート、トリメ
チロールプロパントリメタクリレート、トリメチロール
エタントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテト
ラメタクリレート等の多価アルコールメタクリレート
類；ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレ
ングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコー
ルジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレ
ート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリ
メチロールエタントリアクリレート、ペンタエリスリト
ールテトラアクリレート等の多価アルコールアクリレー
ト類；ジビニルベンゼン等の多官能ビニルベンゼン類；
その他の化合物を単独でもしくは組み合わせて用いるこ
とができる。架橋剤の使用量としては、全モノマーに対
して０．１〜３０重量％であることが好ましい。

【００２９】架橋構造を有するフッ素化アクリレート系
（共）重合体から構成される上記の有機微粒子は、フッ
素含有樹脂の性質である疎水性と低表面エネルギー性と
を兼ね備えている。従って、この有機微粒子を含有した
トナーを含む現像剤を用いる本発明の方法によれば優れ
た転写特性が発揮される。

【００３０】更に、この有機微粒子を構成するフッ素化
アクリレート系（共）重合体は、フッ素原子を側鎖に有
するものであって極めて硬度が高く、しかも、架橋構造
を有する（共）重合体であるため更に強度的に優れて変
形しにくいものである。そのため、トナーやキャリアに
対する接触面積が増加せず、このトナーのキャリアに対
する物理的付着力が極力抑えられる。従って、この有機
微粒子を含有するトナーを含む現像剤を用いる本発明の
方法によれば、キャリア付着の発生を抑制することがで
きる。また、他の種類のフッ素含有樹脂に比較してガラ
ス転移点が高く、キャリア等への融着が起こりにくい。
従って、この有機微粒子を含む現像剤を用いる本発明の
方法によれば、多数回の複写画像の形成を繰り返して行
っても、当該有機微粒子が現像スリーブやキャリアに付
着・融着してこれらを汚染することはなく、形成される
複写画像に白スジを発生させたり、トナー飛散による機
内汚染を生じさせたりする問題は生じない。

【００３１】本発明に用いる有機微粒子の一次平均粒径
は５０〜５００ｎｍであることが好ましく、更に好まし
くは５０〜３００ｎｍである。また、この有機微粒子の
ＢＥＴ比表面積は１０〜１２０ｍ²／ｇであることが好
ましい。

【００３２】有機微粒子の大きさを上記のように規定す
ることにより、外添剤としての有機微粒子を介して、着
色粒子と感光体との間の距離が好適なものとなり、着色
粒子と感光体との静電的な付着力を緩和することができ
て転写特性を更に向上させることができる。有機微粒子
の一次平均粒径が５０ｎｍ未満である場合またはＢＥＴ
比表面積の値が１２０ｍ²／ｇを超える場合には、着色
粒子と感光体との静電的な付着力を緩和することができ
ず、転写特性の向上効果を十分に達成することができな
い。一方、有機微粒子の一次平均粒径が５００ｎｍを超
える場合またはＢＥＴ比表面積の値が１０ｍ²／ｇ未満
である場合には、当該有機微粒子が着色粒子に対して十
分に固着されずに遊離してしまい、却ってトナーの帯電
性を阻害してしまうことがある。

【００３３】有機微粒子の形状は球形であることが好ま
しい。球形の有機微粒子を用いることにより、感光体に
対するトナーの接触面積が小さくなり、転写特性を一層
向上させることができる。また、有機微粒子の形状が球
形であれば、キャリアとの接触面積が小さくなるので、
当該有機微粒子の強靱性と相まってキャリア付着の防止
効果を更に向上させることができる。

【００３４】本発明に用いる有機微粒子は、従来公知の
重合法によって作製することができるが、球形の有機微
粒子を得るためには、エマルジョン重合法、ソープフリ
ーエマルジョン重合法、サスペンジョン重合法等を好ま
しく用いることができる。また、これら各種の重合法、
溶液重合法、バルク重合法等により得られた重合体を溶
剤に溶解した後、スプレードライ法により造粒して作製
することもできる。これらのうち、粒径および形状の制
御が容易で、帯電量の湿度依存性が少ないという観点か
らソープフリーエマルジョン重合法が特に好ましい。

【００３５】本発明に用いる有機微粒子は、着色粒子に
外添剤として添加されてトナーを構成するものである。
有機微粒子の添加量としては、着色粒子の粒径によって
も異なるが、例えば４〜１０μｍの着色粒子に対して
０．１〜１０重量％程度であることが好ましい。

【００３６】〔３〕他の種類の外添剤本発明に用いられる２成分系現像剤を構成するトナーに
は、有機微粒子以外の外添剤が添加されていてもよい。
斯かる外添剤としては特に限定されるものではないが、
例えばシリカ、酸化チタン等の流動性向上剤を好ましく
用いることができる。

【００３７】〔４〕キャリア本発明の方法に用いられる現像剤は、トナーとキャリア
とからなる２成分系現像剤である。２成分系の現像剤を
構成するキャリアとしては特に限定されるものではない
が、キャリア付着の問題を防止し、画像濃度の環境安定
性（濃度の再現安定性）の向上を図る観点から、シリコ
ン樹脂からなる樹脂被覆層が磁性体粒子の表面に形成さ
れてなる樹脂被覆キャリアであることが好ましい。

【００３８】この樹脂被覆キャリアを構成する磁性体粒
子としては、例えば鉄、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｃｕ−
Ｚｎ−Ｍｇフェライト等のフェライト、マグネタイト等
を芯材粒子として用いることができる。磁性体粒子の平
均粒径としては、２０〜７０μｍの範囲にあることが好
ましく、更に好ましくは３０〜６０μｍとされる。ま
た、磁性体粒子の磁化としては、１０００ガウスの外部
磁場における磁化が１０〜５０ｅｍｕ／ｇの範囲にある
ことが好ましく、更に好ましくは１５〜４０ｅｍｕ／ｇ
とされる。このような範囲の平均粒径および磁化を有す
る磁性体粒子を用いることにより、非接触現像方法にお
ける現像性の向上を図ることができる。

【００３９】樹脂被覆層を構成するシリコン樹脂として
は、特に限定されないが、例えば下記化２で示すような
常温硬化反応型シリコン樹脂を特に好ましく用いること
ができる。

【００４０】

【化２】〔化２中、ＯＸは、ヒドロキシル基、アルコキシ基、ケ
トキシム基、アセトキシ基、アミノキシ基を表し、
Ｒ¹、Ｒ²は、それぞれ、炭素数１〜６の低級アルキル
基を表す。〕

【００４１】斯かる常温硬化反応型シリコン樹脂におい
て特に好ましいものは、置換基がメチル基であるもので
ある。置換基がメチル基である常温硬化反応型シリコン
樹脂により得られる被覆層においては、構造が緻密にな
り撥水性がよくて耐湿性の良好なキャリアとすることが
できる。

【００４２】キャリアの樹脂被覆層の形成に用いるシリ
コン樹脂としては、常温硬化反応型シリコン樹脂を用い
ると、硬化させるために特に高温に加熱することを必要
としないのでキャリアを容易に製造することができる。
常温硬化反応型シリコン樹脂は、通常の雰囲気下におい
て２０〜２５℃程度の温度またはこれよりわずかに高い
温度で硬化するシリコン樹脂であり、硬化のために１０
０℃を超える温度を必要としないものである。

【００４３】キャリアの樹脂被覆層の形成に用いるシリ
コン樹脂としては、上記の如きシリコン樹脂を単独でま
たは組み合わせて用いてもよいし、あるいは上記の如き
シリコン樹脂に他の樹脂を混合したものを用いてもよ
い。当該他の樹脂としては、シリコン樹脂と相溶性の高
いものであることが好ましい。そのような他の樹脂とし
ては、例えばアクリル樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹
脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹
脂、アセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノー
ル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、セルロース
樹脂、ポリオレフイン樹脂、これらの共重合体樹脂、配
合樹脂などを挙げることができる。

【００４４】シリコン樹脂からなる樹脂被覆層を磁性体
粒子の表面に形成する方法としては、例えば、シリコン
樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂被覆液を調製し、この樹
脂被覆液を、キャリア芯材粒子の表面に塗布し、次いで
加熱乾燥して溶剤を除去し、硬化させる方法を挙げるこ
とができる。ここに、樹脂被覆液の塗布方法としては、
浸漬塗布、スプレー塗布流動化ペレット法等特に限定さ
れない。また、他の手段として、シリコン樹脂の微粒子
をキャリア芯材の表面に静電付着させ熱的、機械的に固
着させる、いわゆる乾式法によって樹脂被覆キャリアを
作製することもできる。

【００４５】このように、シリコン樹脂からなる樹脂被
覆層が形成されてなる樹脂被覆キャリアを併用すること
により、有機微粒子を構成するフッ素化アクリレート系
（共）重合体の低表面エネルギー性と相まって、トナー
とキャリアとの物理的付着力は更に小さいものとなり、
キャリア付着の問題を確実に防止することができる。ま
た、トナーのみならずキャリアについても疎水性の樹脂
が導入されることになり、トナーの帯電量の環境安定性
が十分に図れ、後述する実施例の結果から明らかなよう
に、画像濃度の環境安定性に優れたものとなり、高温高
湿環境下で複写画像を形成する場合において、過剰現像
が防止されて忠実な画像濃度を再現することができる。

【００４６】〔５〕画像形成装置図１は、本発明に使用することができる画像形成装置の
一例を示す概略説明図である。この画像形成装置におい
ては、原稿台１０が移動することにより、照明光源１１
で照射された原稿像がミラー１２、レンズ１３を介して
感光体１４上に照射され、これにより静電潜像が形成さ
れる。この静電潜像は現像装置Ｈにより現像されてトナ
ー像が形成される。次いで、このトナー像は、露光ラン
プ１５により除電されて転写されやすくされた後、転写
極１６により記録紙Ｐに転写される。トナー像が転写さ
れた記録紙Ｐは分離極１７により感光体１４から分離さ
れ、定着器３１で定着される。一方、感光体１４上の転
写残トナーは除電極３２およびクリーニング装置３３に
より除去される。このクリーニング装置３３は、転写残
トナーを掻き取るブレード３４と、掻き取られたトナー
を捕集するローラ３６とにより構成されている。

【００４７】〔６〕現像装置図２は、上記の画像形成装置に搭載される非接触現像装
置の構成を示す概略説明図である。同図において、２０
は現像剤搬送担体であり、この現像剤搬送担体２０は、
矢印方向に回転するＮ，Ｓ交互の磁極８極を有する磁石
ロール２１と、この磁石ロール２１と反対方向に回転し
て現像剤層を現像領域Ｋに搬送する現像スリーブ２２と
により構成されている。２３は、現像スリーブ２２を押
圧して現像剤層の層厚を規制する弾性圧接板からなる現
像剤量規制体、２４は、振動電界を形成するための交流
バイアス電源、２５および２６は、矢印方向に回転する
攪拌装置、２７はトナー補給ローラ、２８はトナーホッ
パ、Ｔは補給用トナーである。磁石ロール２１の現像領
域における磁極の強さ（磁束密度）は５００〜１５００
ガウスとされ、この磁石ロール２１は、現像スリーブ２
２と同方向に回転されてもよく、固定されてもよい。ま
た、磁極数は４〜２0 極の範囲で適宜選定されてよい
が、現像剤をむらなく搬送する観点から６極以上とする
ことが好ましい。現像スリーブ２２は、銅、アルミニウ
ム、マグネシウム等の非磁石材料から構成されるもので
あることが好ましく、必要により、サンドブラスト等に
より表面を粗面とし、また、表面を高抵抗としてもよ
い。現像剤量規制体２３の押圧力としては０．１〜５ｇ
／ｃｍとされ、２成分現像剤からなる現像剤層の非接触
現像を行う際に望まれる２０〜５００μｍの薄い現像剤
層を形成する上で好適なものとされる。なお、現像領域
Ｋにおいて、矢印方向に回転する感光体１４と現像スリ
ーブ２２との間隙は現像剤層厚より大きく、通常１００
〜１０００μｍとされ、振動電界下での非接触現像を可
能にするように設定される。交流バイアス電源２４によ
り、通常１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ、好ましくは１〜５ｋ
Ｈｚの周波数で、通常０．２〜３．０ＫＶ（Ｐ−Ｐ）、
好ましくは１．０〜２．０ＫＶ（Ｐ−Ｐ）のバイアスが
印加される。さらに、カブリの発生を防止するため、正
規現像の場合には、静電潜像と同極性の直流バイアスが
５０〜５００Ｖ重畳して印加され、反転現像の場合に
は、静電潜像電位に近い直流バイアスが印加される。攪
拌装置２５，２６には、それぞれの回転軸に傾斜した攪
拌羽根が複数設けられ、かつ、それぞれの攪拌羽根は互
いに衝突することなく同一領域を重複して回転するよう
に設計されている。従って、現像剤は回転軸方向および
その直角方向に移動攪拌され、現像剤の摩擦帯電および
均一な混合が十分に達成される。

【００４８】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれらの態様に限定されるものではない。なお、以下
において「部」は「重量部」を示す。また、有機微粒子
の一次平均粒径は、乳化重合完了時の乳化液を、粒度分
布測定装置「ＬＰＡ−３０００」（大塚電子社製）を用
いて測定し、ＢＥＴ比表面積は、ＢＥＴ比表面積測定装
置「ＦｌｏｗＳｏｒｂII ２３００」（島津製作所社
製）を用いて測定した。

【００４９】＜現像剤の製造例＞〔現像剤１〕有機微粒子の作製１，１，１−トリフルオロエチルメタクリレート（フッ
素化アクリレート系単量体）６０部、メチルメタクリレ
ート（共重合性単量体）４０部からなるモノマー成分９
５重量％と、ジビニルベンゼン（架橋剤）５重量％とか
らなるモノマー混合物を用い、ソープフリーエマルジョ
ン重合を行った。得られた乳化液を濾過装置によって濾
過して重合体を得、得られた重合体を洗浄し、次いで、
スプレードライドライヤーで乾燥し、一次平均粒径が９
０ｎｍ、ＢＥＴ比表面積が１０６ｍ²／ｇである有機微
粒子Ａを作製した。トナーの作製ポリエステル樹脂「ＵＸＫ−１２０Ｐ」（花王社製）１
００部と、カーボンブラック「モーガルＬ」（キャボッ
ト社製）１０部とを予備混合した後、混練・粗砕・粉砕
・分級して、平均粒径８．５μｍの着色粒子を得た。得
られた着色粒子に、有機微粒子Ａを２．０重量％の割合
で添加し、さらに、疎水化処理シリカ「エアロジルＲ９
７２」（日本エアロジル社製）を１．０重量％の割合で
添加して、ヘンシェルミキサー混合を行ってトナーを作
製した。キャリアの作製芯材粒子 (平均粒径５０μｍ、１０００ガウスの外部磁
場における磁化が２０ｅｍｕ／ｇであるＣｕ−Ｚｎフェ
ライト粒子）１００部と、スチレン−アクリル樹脂３部
とを、水平回転翼型混合機に投入し、水平回転翼の周速
が１０ｍ／秒となる条件で、２０℃で１５分間混合撹拌
した後、１００℃に加熱し４０分間撹拌して樹脂被覆キ
ャリアを作製した。現像剤の製造トナーと、キャリアとを、トナー濃度が７重量％となる
割合で混合して現像剤１（本発明用）を製造した。

【００５０】〔現像剤２〕１，１，３−トリヒドロパー
フルオロ−ｎ−プロピルアクリレート（フッ素化アクリ
レート系単量体）５０部、１，１−ジヒドロパーフルオ
ロ−ｎ−プロピルアクリレート（フッ素化アクリレート
系単量体）５０部からなるモノマー成分９０重量％と、
ジビニルベンゼン（架橋剤）１０重量％とからなるモノ
マー混合物を用いたこと以外は現像剤１の製造例と同様
にして、一次平均粒径が１２０ｎｍ、ＢＥＴ比表面積が
５５ｍ²／ｇである有機微粒子Ｂを作製した。有機微粒
子Ａに代えて有機微粒子Ｂを用いたこと以外は現像剤１
の製造例と同様にして現像剤２（本発明用）を製造し
た。

【００５１】〔現像剤３〕１，１−ジヒドロパーフルオ
ロ−ｎ−プロピルメタクリレート（フッ素化アクリレー
ト系単量体）７０部、スチレン（共重合性単量体）３０
部からなるモノマー成分９０重量％と、エチレングリコ
ールジアクリレート（架橋剤）１０重量％とからなるモ
ノマー混合物を用いたこと以外は現像剤１の製造例と同
様にして、一次平均粒径が２６０ｎｍ、ＢＥＴ比表面積
が３３ｍ²／ｇである有機微粒子Ｃを作製した。有機微
粒子Ａに代えて有機微粒子Ｃを用いたこと以外は現像剤
１の製造例と同様にして現像剤３（本発明用）を製造し
た。

【００５２】〔現像剤４〕１，１，１−トリフルオロエ
チルメタクリレート（フッ素化アクリレート系単量体）
６０部、スチレン（共重合性単量体）４０部からなるモ
ノマー成分７５重量％と、ジビニルベンゼン（架橋剤）
２５重量％とからなるモノマー混合物を用いたこと以外
は現像剤１の製造例と同様にして、一次平均粒径が１３
０ｎｍ、ＢＥＴ比表面積が４２ｍ²／ｇである有機微粒
子Ｄを作製した。有機微粒子Ａに代えて有機微粒子Ｄを
用いたこと以外は現像剤１の製造例と同様にして現像剤
４（本発明用）を製造した。

【００５３】〔比較現像剤１〕架橋剤を用いなかったこ
と以外は現像剤１の製造例と同様にして、一次平均粒径
が１６０ｎｍ、ＢＥＴ比表面積が４０ｍ²／ｇである有
機微粒子ａを作製した。有機微粒子Ａに代えて有機微粒
子ａを用いたこと以外は現像剤１の製造例と同様にして
比較現像剤１を製造した。

【００５４】〔比較現像剤２〕１，１，１−トリフルオ
ロエチルメタクリレートに代えて、スチレンを用いたこ
と以外は現像剤１の製造例と同様にして、一次平均粒径
が１３５ｎｍ、ＢＥＴ比表面積が６５ｍ²／ｇである有
機微粒子ｂを作製した。有機微粒子Ａに代えて有機微粒
子ｂを用いたこと以外は現像剤１の製造例と同様にして
比較現像剤２を製造した。

【００５５】〔現像剤５〕トナーの作製現像剤１の製造例と同様にして、有機微粒子Ａが添加さ
れたトナーを作製した。キャリアの作製常温硬化反応型メチルシリコン樹脂をトルエンに溶解し
て被覆液を調製し、得られた被覆液を、芯材粒子 (平均
粒径５０μｍ、１０００ガウスの外部磁場における磁化
が２０ｅｍｕ／ｇであるＣｕ−Ｚｎフェライト粒子）の
表面に塗布し、次いで、加熱乾燥して溶剤を除去して硬
化させることにより、キャリアＩを作製した。現像剤の製造前記トナーと、前記キャリアＩとを、トナー濃度が７重
量％となる割合で混合して現像剤５（本発明用）を製造
した。

【００５６】〔現像剤６〕トナーの作製現像剤２の製造例と同様にして、有機微粒子Ｂが添加さ
れたトナーを作製した。キャリアの作製現像剤５の製造例と同様にしてキャリアＩを作製した。現像剤の製造前記トナーと、前記キャリアＩとを、トナー濃度が７重
量％となる割合で混合して現像剤６（本発明用）を製造
した。

【００５７】〔現像剤７〕トナーの作製現像剤３の製造例と同様にして、有機微粒子Ｃが添加さ
れたトナーを作製した。キャリアの作製常温硬化反応型メチルシリコン樹脂１００部と、アミノ
変性シリコン樹脂４部とをトルエンに溶解して被覆液を
調製し、得られた被覆液を、芯材粒子 (平均粒径５０μ
ｍ、１０００ガウスの外部磁場における磁化が２０ｅｍ
ｕ／ｇであるＣｕ−Ｚｎフェライト粒子) の表面に塗布
し、次いで、加熱乾燥して溶剤を除去して硬化させるこ
とにより、キャリアIIを作製した。現像剤の製造前記トナーと、前記キャリアIIとを、トナー濃度が７重
量％となる割合で混合して現像剤７（本発明用）を製造
した。

【００５８】〔現像剤８〕トナーの作製共重合性単量体として、スチレンに代えてメチルメタク
リレートを用いたこと以外は現像剤４の製造例と同様に
して有機微粒子Ｅを作製し、有機微粒子Ａに代えて有機
微粒子Ｅを用いたこと以外は現像剤１の製造例と同様に
して有機微粒子Ｅが添加されたトナーを作製した。キャリアの作製現像剤７の製造例と同様にしてキャリアIIを作製した。現像剤の製造前記トナーと、前記キャリアIIとを、トナー濃度が７重
量％となる割合で混合して現像剤８（本発明用）を製造
した。

【００５９】〔現像剤９〕トナーの作製現像剤１の製造例と同様にして、有機微粒子Ａが添加さ
れたトナーを作製した。キャリアの作製スチレン−メチルメタクリレート樹脂をトルエンに溶解
して被覆液を調製し、得られた被覆液を、芯材粒子 (平
均粒径５０μｍ、１０００ガウスの外部磁場における磁
化が２０ｅｍｕ／ｇであるＣｕ−Ｚｎフェライト粒子)
の表面に塗布し、次いで、加熱乾燥して溶剤を除去して
硬化させることにより、キャリアIII を作製した。現像剤の製造前記トナーと、前記キャリアIII とを、トナー濃度が７
重量％となる割合で混合して現像剤９（本発明用）を製
造した。

【００６０】〔現像剤１０〕トナーの作製現像剤２の製造例と同様にして、有機微粒子Ｂが添加さ
れたトナーを作製した。キャリアの作製現像剤９の製造例と同様にしてキャリアIII を作製し
た。現像剤の製造前記トナーと、前記キャリアIII とを、トナー濃度が７
重量％となる割合で混合して現像剤１０（本発明用）を
製造した。

【００６１】〔比較現像剤３〕トナーの作製比較現像剤１の製造例と同様にして、有機微粒子ａが添
加されたトナーを作製した。キャリアの作製現像剤５の製造例と同様にしてキャリアＩを作製した。現像剤の製造前記トナーと、前記キャリアＩとを、トナー濃度が７重
量％となる割合で混合し、比較現像剤３を製造した。

【００６２】〔比較現像剤４〕トナーの作製比較現像剤２の製造例と同様にして、有機微粒子ｂが添
加されたトナーを作製した。キャリアの作製現像剤５の製造例と同様にしてキャリアＩを作製した。現像剤の製造前記トナーと、前記キャリアＩとを、トナー濃度が７重
量％となる割合で混合し、比較現像剤４を製造した。

【００６３】＜実施例および比較例＞以上のようにして
得られた現像剤１〜１０（本発明用）および比較現像剤
１〜４（比較例用）の各々について、非接触式現像型の
画像形成装置「ＤＣ９０２８」（コニカ（株）製）を用
いて５万回の画像形成テストを行い、高温高湿環境下
（３０℃，相対湿度９０％）における転写率、転写ム
ラ、キャリア付着、トナー飛散による機内汚染、白スジ
発生の有無、高温高湿環境下（３０℃，相対湿度９０
％）および低温低湿環境下（１０℃，相対湿度２０％）
における画像濃度について評価を行った。なお、転写材
としては、ＪＩＳＫ６９１１による表面抵抗値が
８．５×１０⁸Ω（２０℃、６５％）である転写紙を用
いた。

【００６４】各項目の評価方法は以下のとおりである。（１）転写率５万回の画像形成を行なった後、次のようにして転写率
を求めた。すなわち、感光体上に２０ｍｍ×５０ｍｍの
大きさのベタトナー像を形成し、このトナー像を転写工
程に付する前に粘着テープで採取してトナー重量ｗ₁を
測定する。感光体上に上記と同一のベタトナー像を形成
し、このトナー像を転写工程に付して転写紙に転写し、
転写後に感光体上に残留したトナー重量ｗ₂を測定す
る。このようにして測定されたトナー重量ｗ₁およびｗ
₂から次式により転写率を求めた。転写率＝（ｗ₁−ｗ₂）／ｗ₁×１００（％）（２）転写ムラ画像濃度０．５０のグレーチャートからなる原稿の複写
画像を形成し、得られた複写画像について、転写ムラの
発生の有無を目視により観察した。（３）キャリア付着ベタ黒チャートの画像形成を５万回行なった後、転写工
程に付する前において感光体上に付着しているキャリア
を粘着テープで採取してその個数を測定し、単位面積あ
たりの付着量（個／ｃｍ²）を求めた。（４）機内汚染１千回の画像形成ごとに複写機内を目視により観察し、
実用的に問題のある程度の汚染が認められたときの複写
回数で評価した。（５）白スジ画像濃度０．５０のグレーチャートからなる原稿の複写
画像を形成し、得られた複写画像について、白スジの発
生の有無を目視により観察し、白スジの発生が認められ
たときの複写回数で評価した。（６）画像濃度画像濃度０．５０のチャートからなる原稿の複写画像を
形成し、得られた複写画像の画像濃度を測定した。この
画像濃度が０．５０に近いほど画像濃度が忠実に再現さ
れていることを意味する。以上の評価結果を後記表１お
よび表２に示す。

【００６５】

【表１】

【００６６】

【表２】

【００６７】表１〜表２の結果から明らかなように、本
発明の画像形成方法（実施例１〜１０）によれば、高温
高湿環境下においても転写率が高く、転写ムラのない画
像が得られる。また、感光体上へのキャリアの付着が起
こりにくく、形成された画像にも、キャリア付着に起因
する画像不良は認められなかった。更に、５万回の画像
形成を繰り返しても機内汚染、画像の白スジの発生は認
められなかった。しかも、高温高湿・低温低湿のいずれ
の環境下においても忠実な画像濃度を再現することがで
きた。

【００６８】また、特に、シリコン樹脂からなる樹脂被
覆キャリアを含む現像剤を使用して行った実施例５〜８
にあっては、キャリア付着の防止効果が更に向上し、し
かも、画像濃度の環境安定性に一層優れたものであっ
た。

【００６９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、高温高湿環境
下においても優れた転写特性が発揮されるともに、キャ
リア付着も抑制され、さらに、多数回にわたる複写画像
の形成を安定的に行うことができる。請求項２の発明に
よれば、転写特性の一層の向上を図ることができる。請
求項３の発明によれば、キャリア付着の防止効果が更に
向上するとともに、画像濃度の環境安定性に優れ、高温
高湿環境下においても忠実な画像濃度を再現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用することができる画像形成装置の
一例を示す概略説明図である。

【図２】画像形成装置に搭載される非接触現像装置の構
成を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１０原稿台１１照明光源１２ミラー１２レンズ１４感光体１５露光ランプ１６転写極１７分離極２０現像剤搬送担体２１磁石ロール２２現像スリーブ２３現像剤量規
制体２４交流バイアス電源２５攪拌装置２６攪拌装置２７トナー補給
ローラ２８トナーホッパ３１定着器３２除電極３３クリーニン
グ装置３４ブレード３６ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高際裕幸東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーとキャリアとを含む２成分系現像
剤よりなる現像剤層を現像剤搬送担体により潜像担持体
に対して非接触となる状態で現像領域に搬送し、前記現
像剤搬送担体に交流バイアス電圧を印加して得られる振
動電界下で前記潜像担持体上の静電潜像を現像する工程
を含む画像形成方法において、前記現像剤を構成するトナーが、着色粒子と、有機微粒
子とを有してなり、当該有機微粒子が、架橋構造を有する、フッ素化アクリ
レート系の単独重合体または共重合体からなることを特
徴とする画像形成方法。
【請求項２】請求項１に記載の画像形成方法におい
て、有機微粒子が５０〜５００ｎｍの一次平均粒径を有し、
かつそのＢＥＴ比表面積が１０〜１２０ｍ²／ｇである
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の画像形
成方法において、現像剤を構成するキャリアが、シリコン樹脂からなる樹
脂被覆層が磁性体粒子の表面に形成された樹脂被覆キャ
リアであることを特徴とする画像形成方法。