JPH07261464A - 静電荷像現像用２成分現像剤及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャリア付着を防止して安定した高濃度、高
画質の画像を得ることができ、スペントを防止して、か
ぶり、トナー飛散のない耐久性の良好な現像剤を提供す
る。 【構成】 磁性材料を芯材とし、該芯材を0.1〜10.0％
の芯材表面を残して樹脂被覆したキャリアと一次数平均
粒径が５〜30nmでその凝集粒子の数平均粒子径が50〜50
0nmである無機微粒子を添加したトナーからなる静電荷
像現像用２成分現像剤及びそれを用いた画像形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真等の静電荷像
現像用２成分現像剤及び画像形成方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真等の現像剤としてキャリ
アとトナーからなる二成分現像剤が多く使用されてい
る。近年、キャリアの耐久性及び画質特に細線再現性の
改良の点からフェライトキャリアに樹脂コートしたコー
ティングキャリアが使用されている。しかしコーティン
グキャリアの場合、電気抵抗が高いため現像性が低い。
特にエッジ効果の大きい画像しか得られず、ベタ部の画
像濃度が低い。また環境依存性が大きく低温低湿では低
濃度、高温高湿では過剰な高濃度で文字が潰れたり、解
像度が低下する。更にトナー飛散、かぶりなどが発生す
る。

【０００３】これらの問題を解決するためにキャリア表
面の全体を樹脂でコーティングするのではなくキャリア
コアの凸部を露出するハーフコートキャリアが特開平3-
160463号、特開平4-93954号にて提案されている。キャ
リアの凸部はコアが露出しているため電気抵抗が低く、
電荷が移動しやすい状態になり、現像性の低下が防止さ
れる。しかし、これらのキャリアは抵抗を低下させるた
めに、キャリアに感光体表面の電荷と逆極性の電荷が注
入され感光体の画像部に付着する。又、コアが露出して
いるためトナー成分によるキャリア表面の汚染いわゆる
スペントが起こり易く、現像剤の帯電量の低下を導き、
かぶりの発生、トナー飛散による機内汚染を生じる。ま
たコアの露出部分の増加により帯電サイトとなる被覆樹
脂部分が減少し充分な帯電量が得られない問題もある。

【０００４】ところで、近年の電子写真複写機において
は、環境保護、無公害、資源の再利用の観点から、トナ
ーの再利用いわゆるリサイクルシステムを採用すること
が望ましくなっている。リサイクルシステムとは転写さ
れずに感光体に残留したトナーをクリーニング装置によ
り回収し、回収したトナーを現像器またはトナー補給装
置に戻して再利用するものである。この場合トナーが大
きなストレスを受けるため、外部添加剤の埋め込みが激
しく、そのため帯電性が不安定になり、現像性が低下
し、トナー飛散やかぶりが発生し、転写率が低下する問
題がある。また外部添加剤の埋没により、トナーによる
キャリア表面の研磨、リフレッシュ効果が小さくなりキ
ャリア表面へのスペントが増大する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解消し、（１）キャリア付着を防止して安定し
た高濃度、高画質の画像を得ることのできる現像剤を提
供する、（２）スペントを防止して、かぶり、トナー飛
散のない耐久性の良好な現像剤を提供する、（３）トナ
ーリサイクルシステムを採用した場合においても長期間
にわたり高濃度、高画質の画像を得ることのできる現像
剤を提供する、ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は下記構成
に何れかを採ることによって達成される。

【０００７】（１） 磁性材料を芯材とし、該芯材を0.
1〜10.0％の芯材表面を残して樹脂被覆したキャリアと
一次数平均粒径が５〜20nmでその凝集粒子の数平均粒子
径が30〜500nmである無機微粒子を添加したトナーから
なる静電荷像現像用２成分現像剤。

【０００８】（２） キャリアとトナーからなる二成分
現像剤を用い、転写されずに感光体上に残留したトナー
をクリーニング装置により回収し、回収したトナーを現
像器またはトナー補給装置に戻して再利用するトナーリ
サイクルシステムを採用した画像形成方法において、磁
性材料を芯材とし、該芯材を0.1〜10.0％の芯材表面を
残して樹脂被覆したキャリアと一次数平均粒径が５〜20
nmでその凝集粒子の数平均粒子径が30〜500nmである無
機微粒子を添加したトナーからなる静電荷像現像用２成
分現像剤を用いることを特徴とする画像形成方法。

【０００９】本発明のごとく芯材を露出させることによ
り、キャリアの抵抗を低下させ現像性を向上できるが、
その反面キャリア付着及びスペントの発生を助長し、著
しく画質を低下させる。我々は鋭意検討の結果、キャリ
アの全表面に対して適正量の芯材を露出させることによ
り上記問題を解消することのできるキャリアを得ること
ができた。すなわち適度な芯材露出量により耐スペント
性を維持しながら、電気抵抗が低下し、高現像性にな
り、かつキャリア付着が発生しないのである。また帯電
サイトになる被覆樹脂部分も充分維持されるため、安定
な帯電量が得られる。本発明において被覆樹脂について
は、低表面エネルギーの樹脂であるシリコーン樹脂を用
いることが特に望ましく、さらに耐スペント性に優れ、
耐摩耗性及び耐剥離性が良好なキャリアが得られる。

【００１０】上記キャリアに対して一次数平均粒子径が
５〜20nmでその凝集粒子の数平均粒子径が30〜500nmで
ある無機微粒子を添加したトナーを用いることでさらに
耐久性が向上する。該無機微粒子がトナー表面上に存在
することにより、キャリア表面上のスペント物質を適度
に研磨し、スペント物質の増加を抑制することができ
る。無機微粒子は一次粒子が細かく、それが数個凝集し
て形成される凝集粒子は細かい凹凸を備えた不定形粒子
となり研磨効果を適度に導き出す。

【００１１】この現像剤をトナーリサイクルシステムに
採用した場合も無機微粒子の凝集粒子が適度な研磨効果
によりキャリア表面をフレシュな状態に維持するために
高濃度、高画質の画像が長期間にわたり得られる。また
無機微粒子の凝集粒子は平均粒径30〜500nmで存在する
ためにリサイクル使用時のストレスに対しても埋め込ま
れず、常にトナー表面上に存在でき、安定した帯電量が
得られ、高濃度、高画質の画像が長期間にわたり得られ
る。

【００１２】

【作用】

（１）キャリア 磁化は、35〜100emu／ｇが好ましく、特に45〜85emu／
ｇが好ましい。

【００１３】磁化が35emu／ｇ以下である場合はスリー
ブ回転による遠心力の影響を強く受けて、感光体に対し
て飛翔しキャリア付着となる。一方、85emu／ｇ以上と
過大の場合はブラシ中のキャリア同士の固着力が強くな
り、感光体を強く擦過し、ベタ部では複写方向に対して
掃き目を生じたり、文字部では複写方向に対して垂直な
線部分が消失する等の画像欠陥を生じる。さらに感光体
に傷が生じることもある。

【００１４】この場合磁化とは、直流磁化特性自動記録
装置（3257-35型、横河電機製）により外部磁場１ｋ0e
のときの磁化である。

【００１５】キャリア粒径は、15〜200μmが好ましく、
30〜150μmが特に好ましい。

【００１６】15μmより小さいとキャリア付着が恒常的
に発生し、画像が不鮮明となる。しかし、大きすぎると
画像アレが発生する。尚、キャリアの平均粒径は湿式分
散器を備えたレーザー回折式粒度分布測定HELOS（シン
パテック社製）によって測定された体積平均粒径であ
る。

【００１７】本発明において、キャリアを構成する芯材
としての磁性体粒子は、磁場によってその方向に強く磁
化する物質、例えば鉄、フェライト、マグネタイトをは
じめとする鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性を示す金
属もしくは合金またはこれらの元素を含む化合物、強磁
性元素を含まないが適当に熱処理することによって強磁
性を示すようになる合金、例えばマンガン−銅−アルミ
ニウムもしくはマンガン−銅−錫等のホイスラー合金と
よばれる種類の合金または二酸化クロム等よりなる粒子
を用いることができる。

【００１８】キャリアの芯材露出量は、0.1〜10.0％が
好ましく、さらに0.3〜7.0％が特に好ましい。10.0％以
上の場合は、キャリアに感光体表面の電荷と逆極性の電
荷が注入され感光体の画像部に付着するいわゆるキャリ
ア付着が発生する。またトナースペントが発生し、帯電
量は低下し、かぶりやトナー飛散が発生する。一方、0.
1％以上の場合は、高抵抗になり画像濃度が著しく低下
する。

【００１９】本発明において芯材の露出量とはＥＳＣＡ
（ＸＰＳ）によって、キャリア粒子の表面層に存在する
元素個数比率を求め、次に芯材である磁性材料の元素比
率を求め、そして双方よりキャリア表面に露出した芯材
の存在量を比率で算出して得られた値を言う。

【００２０】尚、被覆樹脂の組成としては特に限定され
ず、種々の樹脂を用いることができる。具体的には例え
ばスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレンーアクリ
ル系樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、ロジン変性
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン
樹脂、弗素系樹脂などを用いることができる。又、これ
らは組み合わせて使用しても良い。

【００２１】これらのうち特に低表面エネルギー樹脂で
あり、靭性に優れているシリコーン樹脂が望ましい。

【００２２】斯かるシリコーン樹脂としては、特に限定
されないが、例えば下記及びで示すような反応によ
り硬化する縮合反応型シリコーン樹脂を特に好ましくも
いることができる。

【００２３】

【化１】

【００２４】式中、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄はそれぞれアル
キル基、水素原子、ハロゲン原子、メトキシ基、フェニ
ル基等の置換基を表し、ＯＸは、アルコキシ基、ケトキ
シム基、アセトキシ基、アミノキシ基などを表す。

【００２５】斯かる縮合反応型シリコーン樹脂において
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縮合反応型シリコーン樹脂
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。

【００２６】キャリアの被覆層に用いるシリコーン樹脂
としては、加熱硬化型シリコーン樹脂、常温硬化型シリ
コーン樹脂のいずれをも用いることができ、常温硬化型
シリコーン樹脂を用いる場合には、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。

【００２７】常温硬化型シリコーン樹脂は、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僅かに
高い温度で硬化するシリコーン樹脂であり、硬化のため
に100℃を越える温度を必要としないものである。

【００２８】加熱硬化型シリコーン樹脂を用いる場合に
は、200〜250℃で加熱することが必要であり、常温硬化
型シリコーン樹脂を用いる場合には、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が、硬化を促進
させるために150〜250℃の範囲内で加熱してもよい。ま
た乾燥に際して、オクチル基、ナフテン酸などの鉛、
鉄、コバルト、スズ、マンガン、亜鉛などの金属石鹸を
乾燥促進剤として用いてもよいし、またエタノールアミ
ンなどの有機アミン類も乾燥促進剤として有効に用いる
ことができる。

【００２９】キャリアの製造法としては湿式法である浸
積法、スプレードライ法または機械的衝撃力を加えて磁
性材料表面に樹脂微粒子を固着させ被覆するなどの乾式
法などが挙げられる。芯材の露出量の制御は樹脂被覆量
とコーティング条件によって行われる。被覆樹脂量は芯
材である磁性体材料に対して0.01〜10重量％であること
が好ましく、特に0.05〜５重量％であることが好まし
い。また磁性体材料を樹脂被覆した後、機械的衝撃力を
加え、被覆樹脂の一部分を削り、コアの露出量を調節し
ても良い。機械的衝撃力を加える装置としてはヘンシェ
ルミキサー、タブラーミキサー、ボールミルなどが挙げ
られる。

【００３０】（２）トナー 外添する無機微粒子の組成としては、例えば酸化ケイ
素、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸
化アルミニウム、酸化鉄、チタン酸ストロンチウム、チ
タン酸バリウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウ
ム、ケイ酸マグネシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒
化チタンなどが挙げられる。またこれらの無機微粒子は
表面に疎水基を有するものが好ましく、オクチルメトキ
シシラン、ジメチルジクロロシラン、ヘキサメチルジシ
ラザン、N-β（アミノエチル）γ-アミノプロピルトリ
メトキシシランなどのシランカップリング剤、チタンカ
ップリング剤、シリコーンオイル、ステアリン酸、ラウ
リン酸などで処理されたものなどがよい。

【００３１】上記化合物を処理する方法としては、例え
ば上記化合物を溶剤に溶解し、その溶液中に、無機微粒
子を分散する。濾別もしくはスプレードライ法により溶
剤を除去し、次いで加熱により硬化、解砕する方法、あ
るいは流動化ベッド装置を用いて、化合物を溶剤に溶解
して無機微粒子にスプレー塗布し、次いで加熱乾燥させ
ることにより溶剤を除去して被膜を硬化させ、その後エ
ジェクター解砕する方法などを用いることができる。

【００３２】無機微粒子の粒径（一次粒子径）は、５〜
20nmが好ましく、７〜15nmが特に好ましい。５nmよりさ
らに小さい場合には、凝集粒子を形成したとき凹凸部が
小さく研磨効果が不十分である。20nmより大きい場合に
は、凝集粒子を形成できない。

【００３３】微粒子粒径の測定方法は、無機微粒子を紫
外線硬化樹脂により包埋し、厚さ約200nmの薄片を切り
出し、これを透過型電子顕微鏡により観察し、画像解析
装置により個数基準の平均一次粒子径を求めた。

【００３４】凝集粒子の粒径（凝集粒子径）は、30〜50
0nmが好ましく、50〜300nmが特に好ましい。30nmより小
さい場合には、研磨効果が不十分であり、かつリサイク
ルシステムにおいては機械的ストレスによって埋没して
しまい帯電量が不安定となる。一方、大き過ぎる場合に
は、無機微粒子がトナー表面から脱離してしまい、充分
な研磨効果が得られない。特にリサイクルシステムにお
いてはこの傾向が顕著であり、転写率も低下する。

【００３５】凝集粒子径測定方法は、トナーに処理した
後、走査型電子顕微鏡にて観察し、その凝集粒子径を50
0個抽出し個数基準の平均粒径を求めた。

【００３６】上記無機微粒子は組み合わせて２種類以上
添加しても良い。凝集粒子の添加量としては、トナーに
対して0.05〜５重量％が好ましく、0.1〜３重量％が特
に好ましい。0.05重量％以下の場合十分な研磨性が得ら
れず、５重量％以上の場合無機微粒子の一部が遊離した
状態で存在し、研磨性が十分に得られない。又、キャリ
ア等に付着転移したりして、トナーの帯電量が低下し、
かぶり、トナー飛散の発生につながる。

【００３７】無機微粒子は、トナーに対して外部から添
加混合されることにより、トナー表面上に付着もしくは
打ち込まれた状態で含有される。凝集粒子径の制御は添
加混合時の機械的衝撃力の調整あるいは無機微粒子に疎
水化処理を施した後の解砕工程時に受ける機械的衝撃力
の調整によって制御される。

【００３８】トナー樹脂には、公知のスチレン系樹脂、
スチレン−アクリル系共重合体樹脂、ポリエステル樹
脂、スチレン−ブタジエン樹脂、エポキシ樹脂等が使用
できる。

【００３９】本発明に用いられるトナーには、着色剤、
離型剤、電荷制御剤等が使用される。

【００４０】着色剤としては、例えばカーボンブラッ
ク、クロムイエロー、デュポンオイルレッド、キノリン
イエロー、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーン
オクサレートなどを用いることができる。着色剤の使用
量は、バインダ樹脂100重量部に対して通常0.1〜20重量
部である。

【００４１】離型剤としては、例えばポリオレフィン、
脂肪酸エステル系ワックス、高級アルコール、パラフィ
ンワックス、ポリアミド系ワックスなど軟化点（環球法
JISK2531）60〜150℃のワックスが用いられる。

【００４２】電荷制御剤としては、従来から知られてい
るものを用いることができ、例えば、４級アンモニウム
塩化合物、トリフェニルメタン系化合物、ニグロシン系
染料、含金属染料等が挙げられる。

【００４３】また、トナーには、必要に応じて、その他
の外部添加剤を添加しても良い。

【００４４】例えば流動化向上剤として疎水性シリカ、
定着性向上剤、荷電制御剤、クリーニング向上剤などを
用いることができる。

【００４５】トナーの粒径及び製造法は、バインダー樹
脂中に着色剤を含有し、必要に応じて各種添加剤を含有
させ、ヘンシェルミキサーなどにより混合し、混練、粉
砕、分級の各工程を経てトナーを得ることができる。そ
の他の製造法としては、スプレードライ法、界面重縮
合、懸濁重縮合、あるいは溶液重縮合などの方法によっ
ても得ることができる。通常、これらトナーの体積平均
粒径は５〜20μm程度が好ましい。

【００４６】（３）現像剤 トナーとキャリアの混合によって作製され、両者の混合
比はキャリア100重量部に対してトナー0.3〜20重量部が
好ましい。

【００４７】（４）リサイクルシステム 次に、本発明の画像形成方法について説明する。本発明
の画像形成方法においては、上記キャリアとトナーとか
らなる２成分現像剤を用い、転写されずに感光体上に残
存したトナーをクリーニング装置により回収し、回収し
たトナーを現像器またはトナー補給装置に戻して再利用
するトナーリサイクルシステムを採用して画像を形成す
る。図１は、本発明の画像形成方法に適用できる画像形
成装置の一例を示す。20は感光体であり、この感光体20
は回転ドラム状の形態を有している。感光体20の周囲に
はその回転方向上流側から下流側に向かって、順に、帯
電器21、露光光学系22、現像器23、転写器25、分離器2
6、ブレード式クリーニング器27が配置されている。28
は熱ローラ定着器、29はクリーニングブレードである。

【００４８】この画像形成装置においては、帯電器21に
より感光体20の表面が一様な電位に帯電され、次いで露
光光学系22により像露光されて感光体20の表面に原稿に
対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像
器23内に収容された現像剤により現像されて原稿に対応
したトナー像が形成される。このトナー像は転写器25に
より転写材Ｐに転写され、熱ローラ定着器28により加熱
定着されて定着画像が形成される。転写器25を通過した
感光体20は、ブレード式クリーニング器27によりその表
面が摺擦されて残留トナーが掻き取られてもとの清浄な
表面とされ、再び帯電器21による帯電工程に付されて次
の画像の形成に供される。クリーニングにより回収され
たトナーは詳細は後述するトナーのリサイクルシステム
により再び現像器23内に戻されて再使用に供される。

【００４９】トナーのリサイクルシステムの具体例を図
２および図３に示す。図２に示した例において、30は回
収ドラムであり、この回収ドラム30は、ドラム状の感光
体（図示せず）の一端側において隔壁（図示せず）を介
して当該感光体と同軸的に軸支され、この回収ドラム30
の内部にはその外周に沿って複数の磁石31が固定して設
けられ、この回収ドラム30の外周には搬送ベルト32が懸
架されている。33はクリーニング機構であり、このクリ
ーニング機構33は感光体のクリーニング領域に対向しか
つ回収ドラム30にも対向するよう伸びている。このクリ
ーニング機構33においては、感光体に残留したトナーが
例えばブレードなどにより掻き取られて補集されるとと
もに、この補集されたトナーが内部に設けたスクリュー
コンベア34により出口35側に供給される。36は現像機構
であり、この現像機構36は、感光体の現像領域に対向し
かつ回収ドラム30にも対向するよう配置された回転ドラ
ム状の磁気ブラシ機構37と、現像剤撹拌機構38と、回収
されたトナーを受け入れてこれを現像機構36内に分配す
るトナー受入れ分配機構39とを有してなり、前記搬送ベ
ルト32は、回収ドラム30と磁気ブラシ機構37との間隙を
通過した後、回収ドラム30とクリーニング機構33の出口
35との間隙を経由して現像機構36のトナー受入れ分配機
構39に至るよう、回収ドラム30とローラ40，41とに懸架
されている。37ａは回転スリーブ、37ｂは磁石である。

【００５０】この例においては、搬送ベルト32が移動さ
れると、当該搬送ベルト32が回収ドラム30と磁気ブラシ
機構37との間隙を通過するときに、磁気ブラシ機構37に
より当該搬送ベルト32上に現像剤の磁気ブラシが形成さ
れ、この磁気ブラシが搬送ベルト32の移動に伴ってクリ
ーニング機構33に移送されると、クリーニング機構33に
よって感光体から補集されてスクリューコンベア34によ
り出口35側に供給されたトナーは、搬送ベルト32上の磁
気ブラシに拾い上げられ、そして搬送ベルト32の移動に
より磁気ブラシに拾い上げられたトナーがトナー受入れ
分配機構39に搬送され、ここで当該トナーが現像機構36
内に収納され、回収されたトナー再び感光体上の潜像の
現像に供される。

【００５１】図３に示した例においては、51は現像機
構、52はクリーニング機構、53はトナー受入れ分配機
構、54は磁気ブラシ機構、55は感光体、56はスクリュー
コンベア、57は第１スクリュー、58は第２スクリューで
あり、この例の装置は、第１スクリュー57と第２スクリ
ュー58とによりスクリューコンベア56よりのトナーをト
ナー受入れ分配機構53に供給するようにしたものであ
る。すなわち第１スクリュー57および第２スクリュー58
は、それぞれ内部に回転軸とこの回転軸に沿ってスパイ
ラル状に設けた羽根を有してなり、第１スクリュー57に
おいては、スクリューコンベア56により送られたトナー
が回転軸の回転に伴って羽根により順次押上げられて第
２スクリュー58に送られ、この第２スクリュー58におい
ては、第１スクリュー57と同様の原理で水平方向にトナ
ーが順次送られてトナー受入れ分配機構53に供給され、
回収されたトナーが再び感光体55上の潜像の現像に供さ
れる。

【００５２】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明の態様はこれに限定されない。

【００５３】（キャリアの製造） （１）キャリアＣ１〜Ｃ４ 縮合反応型シリコーン樹脂１重量部をキシレン50重量部
に溶解してなる被覆樹脂溶液中に、体積平均粒径60μm
のフェライト粒子100重量部を浸積する。加熱してキシ
レンを除去し、さらに200℃で３時間にわたり熱処理し
て焼結し、ついで凝集物をふるい分けし、シリコーン樹
脂の被覆層を有してなるキャリアを得た。そしてキャリ
ア1000ｋgをボールミルで数時間撹拌をおこなった。以
上の操作により撹拌時間に応じてキャリアＣ１〜Ｃ４を
得た。磁化は全て65(emu/g)であった。以上のキャリア
について、島津Ｘ線光電子分析装置（ESCA-1000 島津製
作所製）を用いて、Ｘ線出力を10ｋV，40mAとし、珪素
＝Si 2p，炭素＝C 1s，酸素＝O 1s，鉄＝Fe 2p3/2，銅
＝Cu 2p3/2，亜鉛＝Zn 2p3/2の元素ピーク面積強度から
元素比率を算出した。一方、芯材（コア）についても同
様な測定を行い、コア露出量（％）＝（コートキャリア
のFe比率）／（芯材のFe比率）×100として結果を表１
に示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】（２）キャリアＣ５ 上記縮合反応型シリコーン樹脂溶液８重量部を、転動流
動コーティング装置を用いて、体積平均粒径100μmのマ
グネタイト粒子（関東電化社製）100重量部にスプレー
コートし、さらに180℃で４時間にわたり熱処理し、次
いで凝集物をふるい分けし、シリコーン樹脂によりなる
被覆層を有してなるキャリアを得た。そして上記キャリ
アを5,000ｋgを高速撹拌型混合機にて５分処理し、キャ
リアＣ５（本発明用）を得た。このキャリアのコア露出
量は3.8％、磁化は80emu／ｇ、被覆量0.8％であった。

【００５６】（無機微粒子の製造） （無機微粒子Ａ）一次数平均粒径12nmのシリカ微粒子10
0重量部を高速回転ミキサーに入れ、N-β（アミノエチ
ル）γ-プロピルトリメトキシシラン10重量部と、ヘキ
サメチルシラザン10重量部とをヘキサン100重量部に溶
解した処理液を高速回転ミキサーに滴下して加えて、表
面処理を行い、その後不活性ガス雰囲気下において温度
１20℃、５時間にわたり加熱処理することにより、ヘキ
サンを除去した。これを無機微粒子Ａとする。

【００５７】（無機微粒子Ｂ）一次数平均粒径15nmの酸
化チタン微粒子100重量部とオクチルメトキシシラン８
重量部とを用いた他は同様に加熱処理した。その後エジ
ェクター解砕を施した。これを無機微粒子Ｂとする。

【００５８】（トナーの製造） （１）トナーＴ１〜Ｔ４ スチレンーアクリル共重合体100重量部と、カーボンブ
ラック８重量部と、荷電制御剤（ニグロシン染料）２重
量部、ポリプロピレン３重量部とを混合した後、溶融混
練し、冷却後粉砕及び分級し体積平均粒径が8.0μｍの
着色粒子を得た。この着色粒子に無機微粒子Ａを0.8重
量％を添加し高速撹拌型混合機に入れ、ジャケットを冷
却しながら回転数40m/sで１〜20分 混合撹拌を行った。
混合時間によってトナーＴ１〜Ｔ４を製造した。各トナ
ーの無機微粒子Ａの一次数平均粒径、凝集粒子の数平均
径を表２に示す。

【００５９】

【表２】

【００６０】（２）トナーＴ５ ポリエステル樹脂100重量部と、カーボンブラック10重
量部と、荷電制御剤（トリフェニルメタン系化合物）１
重量部、ポリプロピレン３重量部とを混合した後、溶融
混練し、冷却後粉砕及び分級し体積平均粒径9.5μｍの
着色粒子を得た。この着色粒子に無機微粒子Ｂを0.6重
量％を添加し、同様な処理を１分間行った。この時の無
機微粒子Ｂは一次数平均粒径15nm、凝集粒子の数平均径
60nmであった。以上のトナーをトナーＴ５（本発明用）
とする。

【００６１】＜実施例１〜10及び比較例＞各実施例およ
び比較例においては、表３に示す組み合わせ及び配合量
のキャリアとトナーとを用いて現像剤１〜１３を調整し
た。配合量は重量部で表す。

【００６２】実施例１〜５で得られた現像剤を現像剤１
〜５とし、比較例１〜８で得られた現像剤を現像剤６〜
13とする。

【００６３】

【表３】

【００６４】＜実写テスト＞電子写真複写機U-BIX3035
（コニカ（株）社製）に、転写されずに感光体上に残存
したトナーをクリーニング装置により回収し、回収した
トナーを現像器に戻して再使用するトナーリサイクルシ
ステムを装備した改造機において、10万コピーにわたる
実写テスト（環境条件：温度20℃、相対湿度55％）を行
い下記の項目について評価した。結果を表４及び５に示
す。

【００６５】（画像濃度）マクベス濃度計（ＲＤ−９１
８）によりコピー画像のベタ黒部分の絶対反射濃度を４
点測定し平均値を示した。

【００６６】（かぶり）サクラデンシトメーター（コニ
カ(株)社製）により、転写紙の白地部分に対応するコピ
ー画像の濃度を測定し、紙自体の濃度を０としたときの
相対濃度を求めた。この濃度が0.01未満の場合が実用上
問題のないレベルである。

【００６７】（解像度）白色紙上の１mm巾に等間隔の黒
色細線を引いた原稿を複写し、１mm巾に何本引いたもの
まで、各線が識別出来るかで表示した。

【００６８】実際に引かれている細線の本数は、１mm当
り2.0，2.2，2.5，2.8，3.2，3.6，4.0，4.5，5.0，5.
6，6.3，7.1，8.0本である。

【００６９】（トナー飛散）現像領域の下部分に白紙を
置き、飛散するトナーを付着させ、その白紙を同評価機
と同じ条件で定着させ、その濃度をサクラデンシトメー
ターにより、紙の白地部分に対応する相対濃度を測定
し、相対濃度が0.01未満の場合を「○」、0.01以上0.02
未満の場合を「△」、0.02以上の場合を「×」とした。
（キャリア付着） コピー画像を目視によりキャリア付着の有無を判定し
た。

【００７０】（スペント）現像剤から界面活性剤を用い
てキャリアのみを分離し、そのキャリア3.0gを100mlの
メチルエチルケトン中に入れ、スペント物を溶かし、そ
の溶液の500nmにおける透過率を分光光度計（330型日立
自記分光光度計）により測定し、その値をスペント量
（キャリア汚染度）とした。スペント物がない場合は10
0％であり、スペントの増加により値は小さくなる。100
〜90％の場合を「○」、90〜70％の場合を「△」、70％
以下の場合現像剤の帯電量が著しく低下し、トナー飛
散、かぶりを発生するので「×」とした。

【００７１】

【表４】

【００７２】

【表５】

【００７３】表４及び５で明らかなように、実施例１〜
５では、10万コピーまで画像濃度が安定しており、かぶ
り、トナー飛散、キャリア付着の発生もなく、高解像度
である良好な画質が得られた。また、スペントの発生も
見られず、リサイクルシステムを装備した複写機におい
ても十分な耐久性が得られた。一方、比較例１〜３およ
び５〜８では、キャリア芯材（コア）露出量とトナー中
の無機微粒子存在状態（凝集粒子径）のバランスが悪い
ためスペントの発生、増加により、かぶり、トナー飛
散、解像度の低下がおこり、耐久性が著しく低下する。
中でも、比較例３、５および８ではキャリアコアの過度
な表面露出量により画像にキャリア付着も発生してい
る。比較例４では、実写テスト初期より画像濃度が著し
く低く、10万コピーにわたって画像濃度は低いままであ
った。

【００７４】

【発明の効果】本発明により下記効果が得られる。

【００７５】（１）キャリア付着を防止して安定した高
濃度、高画質の画像を得ることのできる現像剤を提供す
る。

【００７６】（２）スペントを防止して、かぶり、トナ
ー飛散のない耐久性の良好な現像剤を提供する。

【００７７】（３）トナーリサイクルシステムを採用し
た場合においても長期間にわたり高濃度、高画質の画像
を得ることのできる現像剤を提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に適用される画像形成装置。

【図２】トナーのリサイクルシステムの一例を示す概略
図。

【図３】トナーのリサイクルシステムの他の例を示す概
略図。

【符号の説明】

20 感光体 21 帯電器 22 露光光学系 23 現像器 25 転写器 26 分離器 27 ブレード式クリーニング器 28 熱ローラ定着器 29 クリーニングブレード 30 回収ドラム 31 磁石 32 搬送ベルト 33 クリーニング機構 34 スクリューコンベア 35 出口 36 現像機構 37 磁気ブラシ機構 37ａ 回転スリーブ 37ｂ 磁石 38 現像剤撹拌機構 39 トナー受入れ分配機構 40 ローラ 41 ローラ 51 現像機構 52 クリーニング機構 53 トナー受入れ分配機構 54 磁気ブラシ機構 55 感光体 56 スクリューコンベア 57 第１スクリュー 58 第２スクリュー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 21/10 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３２６

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性材料を芯材とし、該芯材を0.1〜10.
   0％の芯材表面を残して樹脂被覆したキャリアと一次数
   平均粒径が５〜20nmでその凝集粒子の数平均粒子径が30
   〜500nmである無機微粒子を添加したトナーからなる静
   電荷像現像用２成分現像剤。
2. 【請求項２】 キャリアとトナーからなる二成分現像剤
   を用い、転写されずに感光体上に残留したトナーをクリ
   ーニング装置により回収し、回収したトナーを現像器ま
   たはトナー補給装置に戻して再利用するトナーリサイク
   ルシステムを採用した画像形成方法において、磁性材料
   を芯材とし、該芯材を0.1〜10.0％の芯材表面を残して
   樹脂被覆したキャリアと一次数平均粒径が５〜20nmでそ
   の凝集粒子の数平均粒子径が30〜500nmである無機微粒
   子を添加したトナーからなる静電荷像現像用２成分現像
   剤を用いることを特徴とする画像形成方法。
3. 【請求項３】 キャリアの被覆樹脂がシリコーン樹脂で
   あることを特徴とする請求項１記載の静電荷像用２成分
   現像剤。