JPH0876514A

JPH0876514A - 二成分系現像剤

Info

Publication number: JPH0876514A
Application number: JP6213313A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kawada; 秀明川田; Masatomi Funato; 正富船戸; Seijirou Ishimaru; 聖次郎石丸; Hidekazu Tamura; 英一田村; Nobuaki Kono; 信明河野; Kazuhiko Fujii; 和彦藤井
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1994-09-07
Filing date: 1994-09-07
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【構成】トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤。
トナーはトナー粒子を含み、トナー粒子はアニオン性極
性基を有する定着用樹脂および所定の割合の磁性粉末を
含有する。トナー粒子表面にはスペーサー粒子が付着
し、さらに、ステアリン酸金属塩が付着している。コア
粒子は表面に凹部を有する特定の磁性材料でなる。そし
て、被覆層は、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂を含む
樹脂組成物でなり該コア粒子の少なくとも凹部を充填
し、そしてコア粒子の表面の面積の０．１から６０％を
被覆する。【効果】帯電制御剤を全く含有しない二成分系現像剤
が提供される。このような現像剤は帯電性が充分であ
り、複写時にトナーが飛散することがなく、転写効率が
充分であり、必要とされる濃度の複写画像が長時間にわ
たり安定して得られる。転写像の定着性も充分である。
さらに、トナーの感光体への付着が起こりにくく、得ら
れる複写画像の表面の平滑度が高く、光沢のある複写画
像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二成分系現像剤に関
し、より詳細には、帯電制御剤をトナー中に含有しない
にもかかわらず、転写効率が良く、長時間にわたり所望
の濃度の複写画像が得られる長寿命の二成分系現像剤で
あり、静電式複写機、レーザービームプリンタなどの電
子写真式画像形成装置において好適に用いられる、現像
剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式画像形成装置において、感光
体上の静電潜像を現像するための現像剤のひとつとし
て、二成分系の現像剤が用いられている。この二成分系
現像剤は、カーボンブラックなどの着色剤および定着用
樹脂を含むトナーと、鉄粉、フェライト粒子などを含む
磁性キャリアとを含有する。

【０００３】現像時においては、このトナーとキャリア
とを混合することによりトナーを所定の極性に帯電さ
せ、次いでこの混合物は磁気ブラシの形で感光体に搬送
される。感光体はこの磁気ブラシにより摺擦され、感光
体表面の静電潜像にトナーが付着する。付着するトナー
量を一定にし、安定した画像を提供するためトナーに所
定の帯電量を与えるべく、トナー粒子中には帯電制御剤
が含有されるのが一般的である。負帯電性のトナーに
は、クロムのような金属を含有する含金属錯体染料（例
えばアゾ系染料）、オキシカルボン酸金属錯体（例えば
サリチル酸金属錯体）などの負電荷制御剤が使用され
（特開平３−６７２６８号公報）、そして正帯電性のト
ナーにはニグロシンのような油溶性染料、アミン系制御
剤などの正電荷制御剤が使用されている（特開昭５６−
１０６２４９号公報）。

【０００４】従来より使用されている帯電制御剤は、ク
ロム含有錯体のように重金属を含有する化合物が多い。
そしてこれらの使用に際しては、環境安全性の観点から
各種毒性テストや安全テストをクリアした化合物が選択
されている。しかし、化合物として、あるいはトナー中
に含有させた形態での安全性には問題がないにしても、
これら重金属を含有する帯電制御剤の使用をさけること
は一層望ましいと考えられる。さらに、帯電制御剤はト
ナーを構成する材料である定着用樹脂やカーボンブラッ
クなどの着色剤に比べて単価が高いため、数％程度の含
有率にもかかわらず、トナーの単価を押し上げている。
従って、このような重金属を含有する帯電制御剤を含有
しないトナーの開発が望まれている。

【０００５】さらに、従来のトナーにおいては、長時間
の使用によりキャリアの粒子表面にトナー成分が付着す
るスペントを生じ、そのためにキャリアの粒子表面の帯
電状態がトナー粒子表面の帯電状態に類似してくる。そ
の結果、トナー飛散の発生や転写効率の低下が引き起こ
されるという欠点も存在する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
課題を解決するものであり、その目的とするところは、
帯電制御剤を全く含有していないにもかかわらずトナー
が良好な帯電性能を有するため、トナーの飛散が少なく
かつ画像品質に優れた二成分系現像剤を提供することに
ある。本発明の他の目的は、長期間の使用においてもス
ペントを起こさず、その結果、良好な画像品質を維持
し、転写効率が安定し得る二成分系現像剤を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、トナーとキャ
リアとを含む二成分系現像剤であって；該トナーは、ト
ナー粒子を含み；該トナー粒子は、定着用樹脂および該
樹脂中に分散された磁性粉末を含有し；該定着用樹脂
は、アニオン性極性基を有する樹脂を含む組成物でな
り；該磁性粉末は、該定着用樹脂１００重量部に対して
０．１から５重量部の割合で該トナー粒子中に含有さ
れ；該トナー粒子の体積基準平均粒径は５から１５μｍ
であり；該トナー粒子表面に、体積基準平均粒径が０．
０５から１．０μｍのスペーサー粒子が付着しており；
該スペーサー粒子が付着したトナー粒子の表面に、ステ
アリン酸金属塩が付着しており；該キャリアの粒子は、
コア粒子と該コア粒子を被覆する被覆層とを有し；該コ
ア粒子は、表面に凹部を有し、かつ次式（Ａ）で示され
る磁性材料でなり：ＭＯＦｅ₂Ｏ₃ （Ａ）ここでＭはＣｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｂａ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｍ
ｎ、ＡｌおよびＣｏでなる群から選択される少なくとも
１種の金属である；そして、該被覆層は、熱硬化性樹脂
および熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物でなり；該コア粒
子の少なくとも該凹部を充填し、そして該コア粒子の表
面の面積の０．１から６０％を被覆する被覆層であり；
そのことにより上記目的が達成される。

【０００８】好適な実施態様においては、上記トナーを
メタノールで抽出したときの抽出液は２８０から３５０
ｎｍの領域に実質的に吸収ピークを有さず、かつ、４０
０から７００ｎｍの領域における吸光度は実質的にゼロ
である。

【０００９】好適な実施態様においては、上記磁性粉末
は、上記定着用樹脂１００重量部に対して０．５から３
重量部の割合で含有される。

【００１０】好適な実施態様においては、上記ステアリ
ン酸金属塩は、ステアリン酸亜鉛およびステアリン酸マ
グネシウムからなる群より選択される少なくとも１種で
ある。

【００１１】好適な実施態様においては、上記ステアリ
ン酸金属塩は、上記スペーサー粒子の表面に選択的に付
着している。

【００１２】好適な実施態様においては、上記被覆層
は、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂を、重量比９９．
５：０．５から５１：４９で含み、さらに好適には、重
量比９９：１から９０：１０で含む組成物でなる。

【００１３】好適な実施態様においては、上記熱可塑性
樹脂の融点または軟化点が、上記熱硬化性樹脂の熱硬化
温度よりも低く、さらに好適には、１５０℃よりも低
い。

【００１４】好適な実施態様においては、上記コア粒子
の粒径は、５０から１５０μｍである。

【００１５】好適な実施態様においては、上記被覆層の
重量は、上記コア粒子１００重量部に対して０．００１
から２．５重量部である。

【００１６】好適な実施態様においては、上記熱硬化性
樹脂は、変性または未変性のシリコーン樹脂、熱硬化性
アクリル樹脂、熱硬化性スチレン−アクリル樹脂、フェ
ノール樹脂、ウレタン樹脂、熱硬化性ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、およびアミノ樹脂からなる群から選
択される少なくとも一種である。

【００１７】好適な実施態様においては、上記熱可塑性
樹脂は、熱可塑性アクリル樹脂、熱可塑性スチレン−ア
クリル樹脂、オレフィン系共重合体樹脂またはワック
ス、低融点ポリアミド樹脂、および低融点ポリエステル
樹脂からなる群から選択される少なくとも一種である。

【００１８】

【作用】本発明の二成分系現像剤は、アゾ系染料、オキ
シカルボン酸金属錯体などの帯電制御剤をいっさい含有
しない。従って後述のように帯電制御剤に起因するスペ
ントが発生しないため長期間にわたり高画像品質の複写
が行われ得る。現像剤中のトナーは帯電制御剤をいっさ
い含有しないため、該トナーからはあらゆる化学的ある
いは物理的手段によってもこのような帯電制御剤、つま
り染料系の化合物は全く検出されない。例えば本発明の
現像剤に使用されるトナーからは、これらの化合物は化
学反応により検出されない。あるいは、本発明の現像剤
に使用されるトナーの有機溶媒抽出液からは、これらの
化合物に起因する吸収ピークが全く検出されない。例え
ば本発明の現像剤に使用されるトナーを有機溶媒、例え
ばメタノールで抽出すると、該抽出液は、２８０〜３５
０ｎｍの領域に実質的に吸収ピークを有さず、かつ４０
０〜７００ｎｍの領域における吸光度が実質的にゼロで
ある。ここで、実質的に吸収ピークを有さずとは、トナ
ー０．１ｇをメタノール５０ｍｌで抽出した抽出液につ
いて、吸収ピークが全く検出されないか、検出されたと
してもそのピーク位置における吸光度が０．０５以下で
あることをいう。同様に、吸光度が実質的にゼロである
とは、トナー０．１ｇをメタノール５０ｍｌで抽出した
抽出液の吸光度が０．０５以下であることをいう。

【００１９】本発明の二成分系現像剤においては、上記
トナー中に帯電制御剤が含有されないことに起因する帯
電量の不安定性を次の事柄により補っている。まずその
第１にはトナー粒子中の定着用樹脂にアニオン性極性基
を有する樹脂を用いることであり、第２には、トナー粒
子中に磁性粉末を所定の割合で含有させることである。
本発明においては、トナー粒子の表面に所定の粒径の
スペーサー粒子を付着させて、感光体から転写紙への転
写効率を高めている。本発明においては、さらに上記ス
ペーサー粒子が付着したトナー粒子の表面に、所定の割
合でステアリン酸金属塩を付着させている。ここで、ス
ペーサー粒子が付着したトナー粒子の表面とは、トナー
粒子自体の表面および／またはトナー粒子に付着したス
ペーサー粒子の表面をいう。このことにより、トナーの
感光体からの離型性が高められ、トナーの感光体への付
着が起こりにくくなる。ステアリン酸金属塩を用いるこ
とにより、転写像の定着性を高めており、さらに、得ら
れる複写画像の表面の平滑度も高め、光沢のある複写画
像が得られる。そしてキャリアの粒子が、コア粒子の少
なくとも凹部を充填する被覆層を有することにより、耐
スペント性を向上させ、かつトナーに安定した帯電を付
与する。

【００２０】上記について、以下に詳細に説明する。

【００２１】本発明の現像剤に使用されるトナーのメタ
ノール抽出液の２００〜７００ｎｍにおける吸光度曲線
を図１に示す。この曲線に示されるように、この抽出液
は各帯電制御剤に起因するピークを全く有していない。
つまり２８０〜３５０ｎｍの領域に実質的に吸収ピーク
を有さず、かつ４００〜７００ｎｍの領域における吸光
度が実質的にゼロである。これに対してアゾ系クロム金
属錯塩染料を帯電制御剤として含有するトナーのメタノ
ール抽出液の吸光度曲線は４００〜７００ｎｍ、特に５
５０〜５７０ｎｍの範囲の領域にピークを有し（図
２）、そして、サリチル酸金属錯体を帯電制御剤として
含有するトナーのメタノール抽出液の吸光度曲線は２８
０〜３５０ｎｍの範囲の領域にピークを有する（図
３）。

【００２２】上記帯電制御剤を含有するトナーのメタノ
ール抽出液に、帯電制御剤に起因する吸収が認められる
ということは、トナー粒子表面に帯電制御剤がかなりの
高濃度で存在しているためである。

【００２３】スペントの発生によりキャリアの帯電性が
不充分となった現像剤のキャリアをメタノール抽出し、
その４００〜７００ｎｍにおける吸光度を調べると、そ
の領域において、帯電制御剤に起因するピークが認めら
れる。例えば、図２に、その吸光度曲線が示される、ア
ゾ系クロム錯塩染料を含有するトナーを長時間使用し、
スペントが発生したときの、そのキャリアのメタノール
抽出液の吸光度曲線を図４に示す。図４においては、図
２における帯電制御剤と同様の位置にピークが認められ
る。従来においては、スペントは、トナーの定着用樹脂
がキャリアの粒子表面に付着して樹脂膜を形成するため
に生じると考えられていたが、上記事実により、スペン
ト発生の主な原因のひとつは帯電制御剤のトナー粒子か
らのキャリアの粒子表面への移行にあるということがわ
かった。

【００２４】発明者らは、さらに帯電制御剤とスペント
との関係を調べるために、次の実験を行った。まず帯電
制御剤としてアゾ系クロム錯塩染料を１．５重量％の割
合で含有するトナー粒子を有するトナーと、キャリアと
を混合し、現像剤とした。この現像剤のトナーとキャリ
アとの混合・攪拌操作を続けたときの経過時間とスペン
トによりキャリアの粒子表面に付着した付着物の重量と
の関係を図５に示す。付着物の重量は、付着物を有する
キャリアの総重量に対する百分率でスペント率として図
５に示す。さらに、経過時間とトナーの帯電量との関係
を図６に示す。さらに上記帯電制御剤を含有しないトナ
ー粒子を有するトナーとキャリアとを含む現像剤につい
ても、同様の測定を行った。その結果もあわせて図５お
よび６に示す。図５および６において、黒丸のプロット
は帯電制御剤を含有するトナーの測定値、白丸のプロッ
トは帯電制御剤を有していないトナーの測定値を示す。
図５および６から帯電制御剤を含有するトナーは帯電制
御剤を含有しないトナーに比べて、スペントによりキャ
リアの粒子表面に付着物が多く形成され、帯電量の低下
の度合も大きいことがわかる。

【００２５】スペントによりキャリアの粒子表面に付着
したトナー成分の重量を経時的に測定し、これを横軸に
（スペント量として示す）、そしてそのトナー成分中に
おける帯電制御剤の量を縦軸にとったグラフを図７に示
す。点線は、スペントにより付着したトナー成分が、ト
ナー粒子を形成する成分と同一であると仮定した場合に
おける帯電制御剤の量を示す。図７から、現像剤使用の
初期において帯電制御剤が大量に析出し、キャリアの粒
子表面に付着することがわかる。図７において、スペン
ト量の増大に伴って、測定値が点線で示される計算値に
近づくのは、これがトナーの補給のない閉鎖系での実験
結果であるためであり、複写機内でのトナーの入れ換え
がある場合には、両者の差は、さらに広がると考えられ
る。

【００２６】さらに発明者らは、トナー粒子を構成して
いる成分とスペントとの関係を調べるため、帯電制御
剤、定着用樹脂、着色剤であるカーボンブラック、およ
びワックスと、キャリアとを各々混合・攪拌したときの
時間経過により生じたキャリアの粒子表面の付着物の重
量を測定した。その結果を図８に示す。図８において、
白丸は帯電制御剤、黒丸はカーボンブラック、四角は定
着用樹脂、そして三角はワックスを用いて試験を行った
ときの結果を示す。図８から帯電制御剤が最もスペント
によるキャリアの粒子表面への付着を起こしやすいこと
がわかる。

【００２７】以上の事実から従来の二成分系磁性現像剤
のスペントによる帯電不良は次のように説明される。ま
ず、図９の上部に示すように現像剤の使用初期において
は、キャリアの粒子１がプラスに、そしてトナー２がマ
イナスに帯電しており、トナーは、負極性トナー２１と
して存在している。この現像剤を使用しているとトナー
粒子中の帯電制御剤を主成分とするトナー成分が、キャ
リアの粒子１の表面に付着する。このスペントにより形
成された付着物２０１はマイナスに帯電するためこの付
着物２０１に対してプラスの電荷を有するトナー、つま
り逆極性トナー２２が形成される。この逆極性トナー２
２がキャリアの粒子１表面に形成されるためトナー飛散
が発生したり、転写効率が低下する。

【００２８】このように帯電制御剤は、上記のように、
重金属を含有する場合もあるため含有されないことが好
ましく、さらに上記のようにスペントの主な原因とな
り、トナー飛散の発生、転写効率の低下などを引き起こ
すため、本発明の現像剤に使用されるトナーにおいて
は、この帯電制御剤を全く含有しない。

【００２９】この帯電制御剤を含有しないことに伴う帯
電量の不安定性、主として帯電量の不足は、上記のよう
に、第１にはアニオン性極性基を有する定着性樹脂をト
ナーに用いることにより補われる。アニオン性極性基に
より定着用樹脂自体に負電荷が付与されるためトナー粒
子の帯電量の不足が補われる。この極性基は樹脂自体の
骨格に結合して存在するため、帯電制御剤のようにキャ
リアの粒子表面に移行し、スペントの原因となることは
ない。しかし逆に、トナー粒子の表面付近の帯電性は、
それ程大きくないので、現像時の磁気ブラシにおけるト
ナー粒子とキャリアの粒子とのクーロン力による結合は
未だ不充分である。従って、高速複写が行われるとキャ
リアの粒子との結合性が弱いため、トナーの飛散が充分
に抑制されない。トナーの飛散により複写機内が汚染さ
れ、複写物の画像にいわゆるカブリを生じるという欠点
がある。

【００３０】本発明においては、上記のように第２の要
件として、トナー粒子中に磁性粉末を所定の割合で、つ
まり定着用樹脂１００重量部に対して０．１〜５重量部
の割合で含有させることを採用しており、このことによ
りトナー粒子の帯電量の不足を補っている。トナー粒子
中に磁性粉末が含有されるため、トナー粒子とキャリア
の粒子との間に磁気的な吸引力が生じる。このようにト
ナー粒子とキャリアの粒子との間のクーロン力に加えて
磁気的な吸引力が生じるため、トナーの飛散が防止され
る。一般にトナー粒子１個あたりの帯電量が少ない程、
所定の静電潜像に付着するトナー粒子の数が増加するの
で、みかけの現像感度が増大する。

【００３１】上記磁性粉末のトナー粒子中の含有量は、
前述のように定着用樹脂あたり０．１〜５重量部であ
る。磁性粉末の含有量が０．１重量部を下まわると上記
のようにトナーの帯電量が不充分であるため、キャリア
の粒子と充分に結合せず、そのためトナーが飛散しやす
い。つまり複写物の画像に、いわゆるカブリを生じると
いう欠点がある。磁性粉末の含有量が５重量部を上まわ
るとキャリアの粒子とトナー粒子との結合力が大きくな
りすぎ、そのため静電潜像に充分にトナーが付着せず、
その結果、画像濃度が低くなる。

【００３２】これまでに画像の解像度の向上などを目的
としてトナー粒子中に磁性粉末を含有させる（内添す
る）試みがなされている。例えば特開昭５６−１０６２
４９号公報には、１０重量％のフェライトを含有するト
ナー粒子が開示され、特開昭５９−１６２５６３号公報
には、５〜３５重量％の磁性微粉末を含有するトナー粒
子が開示されている。しかし、いずれの場合においても
磁性粉末の量が過剰であるため、得られる複写物の画像
濃度が低くなる。特開平３−６７２６８号公報には磁性
粉末を０．０５〜２重量％の割合で外添したトナーが開
示されている。しかし、磁性粉末は、トナー粒子中に内
添されていないのでトナー粒子表面に不均一に付着しや
すく、トナー粒子とキャリアの粒子との間の磁気的吸引
力が不足する。上記いずれの従来技術においてもトナー
中に帯電制御剤が含有されているためスペントが生じる
などの問題を生じ得る。

【００３３】本発明においては、さらにトナー像の転写
効率を高めるため、トナー粒子表面に、粒径が０．０５
〜１．０μｍのスペーサー粒子を付着させる。このスペ
ーサー粒子は、トナー粒子の流動性改良剤として作用し
得るとともにトナーが感光体の表面に付着したときに感
光体とトナー粒子との間に間隙を形成する。そのため長
時間の複写によりトナーの帯電量が高くなったとしても
トナーが感光体表面から転写紙へ容易に転写され得るた
め転写効率が高くなる。このスペーサー粒子が磁性粉末
の粒子である場合には、トナー粒子とキャリアの粒子と
の結合能力がより安定化するため、トナー飛散やカブリ
をより低減できる。

【００３４】従来のトナーの流動性改良剤として粒径
０．０１５μｍ程度の微粒子が外添剤として用いられて
いるが、この様な粒子は感光体とトナー粒子との間に充
分な間隙を形成しないため上記の目的のスペーサー粒子
としては機能しない。

【００３５】本発明においては、上記のように、さらに
ステアリン酸金属塩をトナー粒子および／またはスペー
サー粒子の表面に付着させるため、トナーと感光体の表
面との離型性が高まる。そのため、トナーが感光体の表
面に付着しにくくなる。特に、スペーサー粒子の表面に
のみ選択的にステアリン酸金属塩を付着させると、ステ
アリン酸金属塩が効果的に感光体表面に接するようにな
るので、これらの表面へのトナーおよびスペーサー粒子
の付着をさらに有効に防止し得る。また、ステアリン酸
金属塩を用いることにより、トナーの溶融粘度が低下す
るため、ヒートロールによる熱定着においてトナーの転
写紙への浸透が向上し、画像の定着性が向上する。さら
に、ステアリン酸金属塩の溶融温度は定着用樹脂の溶融
温度に比べて低いため、転写像を定着したとき、その画
像表面の平滑度が向上し、光沢のある複写画像が得られ
る。さらにまた、トナー粒子の表面にステアリン酸金属
塩を付着させることにより、トナーの抵抗は適度に低下
し得、高濃度の複写画像が得られ得る。

【００３６】本発明においては、キャリアのコア粒子の
素材として特定のマグネタイトまたはフェライトが用い
られる。これらの化合物は、環境変化あるいは経時変化
による電気抵抗の変化が少ないため、現像剤に安定した
帯電性を付与し得る。さらに、現像装置内において磁場
がかけられると柔らかい穂を形成し得るため、感光体に
形成されるトナー像が乱れにくくなり、複写物の画像に
いわゆる白スジが生じない。

【００３７】本発明においては、キャリアの粒子が、コ
ア粒子とコア粒子の表面の少なくとも凹部を充填する部
分被覆樹脂コート層とからなる。このようにコア粒子表
面を部分的に露出させることにより、キャリアの粒子の
抵抗を調整できるため、従来のコア粒子全面を樹脂コー
トしたキャリアのようにトナーを過剰帯電させることな
く、トナーに良好な帯電を付与できる。さらに、コア粒
子の凹部を充填しているためキャリアの粒子表面は平滑
となり、トナーのスペントが発生しにくくなる。従っ
て、本発明に用いられるトナーを本発明で用いられるキ
ャリアと組み合わせると、極めてスペントの発生が少な
く、トナーの帯電の安定化による現像特性の良好な耐久
性のある現像剤が得られる。

【００３８】

【発明の好適態様】以下に、本発明の好適態様について
記載する。以下、本明細書において「低級アルキル基」
とは、炭素数１〜５のアルキル基をさしていう。

【００３９】（定着用樹脂）本発明の二成分系現像剤の
トナー粒子に含まれる定着用樹脂はアニオン性極性基を
有する樹脂を含有する組成物でなる。このような樹脂
は、アニオン性極性基を有する単量体を含む単量体を重
合することにより得られ、得られる樹脂は単独重合体で
あっても、共重合体であってもよい。

【００４０】定着用樹脂に用いる樹脂は、好適にはアニ
オン性極性基を有する単量体と他の単量体との共重合体
である。例えば、アニオン性基を有する単量体と他の単
量体とのランダム共重合体、ブロック共重合体あるいは
グラフト共重合体であり得る。

【００４１】アニオン性極性基を有する単量体として
は、カルボン酸基、スルホン酸基、またはホスホン酸基
を有する単量体が挙げられ、カルボン酸基を有する単量
体が特に好適である。カルボン酸基を有する単量体とし
ては、エチレン性不飽和カルボン酸が用いられ、それに
は、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン
酸、フマール酸などがあり、無水マレイン酸のようなカ
ルボン酸基を形成し得る単量体、あるいはマレイン酸や
フマール酸のようなジカルボン酸の低級アルキルハーフ
エステルも使用され得る。スルホン酸基を有する単量体
としては、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−
２−メチルプロパンスルホン酸などが挙げられる。ホス
ホン酸基を有する単量体としては、２−アシッドホスホ
キシプロピルメタクリレート、２−アシッドホスホキシ
エチルメタクリレート、３−クロロ−２−アシッドホス
ホキシプロピルメタクリレートなどが挙げられる。

【００４２】これらのアニオン性極性基含有単量体は、
遊離の酸であっても、ナトリウム、カリウムなどのアル
カリ金属、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土
類金属、亜鉛などの塩であってもよい。

【００４３】上記アニオン性極性基を有する単量体と必
要に応じて重合される他の単量体は、得られる重合体が
トナーに要求される定着性と帯電性とを有するように選
択され、エチレン性不飽和結合を有する単量体の１種ま
たはそれ以上の組み合わせが使用される。このような単
量体としては、アクリルエステル系単量体、モノビニル
芳香族系単量体、ビニルエステル系単量体、ビニルエー
テル系単量体、ジオレフィン系単量体、モノオレフィン
系単量体などがある。

【００４４】アクリルエステル系単量体は、次の一般式
（Ｉ）で示される：

【００４５】

【化１】

【００４６】ここで、Ｒ¹は水素原子または低級アルキ
ル基、Ｒ²は炭素数１１以下の炭化水素基または炭素数
１１以下のヒドロキシアルキル基である。

【００４７】このような単量体としては、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−２−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、
アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸ヘキシル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、β−
ヒドロキシアクリル酸エチル、γ−ヒドロキシアクリル
酸プロピル、δ−ヒドロキシアクリル酸ブチル、β−ヒ
ドロキシメタクリル酸エチルなどがある。

【００４８】モノビニル芳香族系単量体は、次の一般式
（II）で示される：

【００４９】

【化２】

【００５０】ここで、Ｒ³は水素原子、低級アルキル基
またはハロゲン原子であり、Ｒ⁴は水素原子、低級アル
キル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、ニト
ロ基などであり、Φはフェニレン基である。

【００５１】このような単量体としては、スチレン、α
−メチルスチレン、ビニルトルエン、α−クロロスチレ
ン、ｏ−、ｍ−、またはｐ−クロロスチレン、ｐ−エチ
ルスチレンなどがある。

【００５２】ビニルエステル系単量体は、次の一般式
（III）で示される：

【００５３】

【化３】

【００５４】ここで、Ｒ⁵は水素原子または低級アルキ
ル基である。

【００５５】このような単量体としては、ギ酸ビニル、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどがある。

【００５６】ビニルエーテル系単量体は、次の一般式
（IV）で示される：

【００５７】

【化４】

【００５８】ここで、Ｒ⁶は炭素数１１以下の１価の炭
化水素基である。

【００５９】このような単量体としては、ビニルメチル
エーテル、ビニルエチルエーテル、ビニル−ｎ−ブチル
エーテル、ビニルフェニルエーテル、ビニルシクロヘキ
シルエーテルなどがある。

【００６０】ジオレフィン系単量体は、次の一般式
（Ｖ）で示される：

【００６１】

【化５】

【００６２】ここで、Ｒ⁷、Ｒ⁸、およびＲ⁹は各々独立
して水素原子、低級アルキル基またはハロゲン原子であ
る。

【００６３】このような単量体としては、ブタジエン、
イソプレン、クロロプレンなどがある。

【００６４】モノオレフィン系単量体は、次の一般式
（VI）で示される：

【００６５】

【化６】

【００６６】ここで、Ｒ¹⁰およびＲ¹¹は、各々独立して
水素原子または低級アルキル基である。

【００６７】このような単量体としては、エチレン、プ
ロピレン、イソブチレン、ブテン−１、ペンテン−１、
４−メチルペンテン−１などがある。

【００６８】上記単量体を重合して得られる（共）重合
体であるアニオン性極性基を有する樹脂の具体例として
は、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイ
ン酸共重合体、アイオノマー樹脂などがある。さらに、
アニオン性極性基を有するポリエステル樹脂などを用い
ることができる。このような樹脂は、アニオン性極性基
が遊離酸の形で存在する場合には、その酸価が２〜３
０、好ましくは５〜１５となるような割合でアニオン性
極性基を有していることが望ましい。アニオン性極性基
の一部または全部が中和されている場合には、それが遊
離酸の形で存在したときに上記酸価を有するような割合
でアニオン性極性基を有することが好ましい。上記樹脂
の酸価、つまりアニオン性極性基の濃度、が上記範囲よ
りも低いときには、トナーの帯電性が不充分であり、逆
に上記範囲よりも高いと、トナーが吸湿性を有するた
め、好ましくない。好適な定着用樹脂には、上記のアニ
オン性極性基を有する単量体と、式（Ｉ）のアクリル系
単量体の少なくとも１種を必須成分として含有し、必要
に応じて、式（II）から式（VI）の単量体を任意成分と
して含有する共重合体が用いられる。上記各単量体は、
上記樹脂を調製するために１種または２種以上が組み合
わせて用いられ得る。

【００６９】本発明に用いられる定着用樹脂には、上記
樹脂を含む樹脂組成物が用いられ、この組成物中には、
上記樹脂に加えて、アニオン性極性基をもたない重合体
が含有されていてもよい。その場合には、組成物全体と
してのアニオン性極性基の含有割合は、好適には上記範
囲にある。

【００７０】（磁性粉末）トナー粒子に含有（内添）さ
れる磁性粉末としては、従来において一成分系の磁性ト
ナーに使用されている磁性粉末のいずれもが用いられ得
る。磁性粉末の素材としては、例えば、四三酸化鉄（Ｆ
ｅ₃Ｏ₄）、三二酸化鉄（γ−Ｆｅ₂Ｏ₃）、酸化鉄亜鉛
（ＺｎＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄イットリム（Ｙ₃Ｆｅ
₅Ｏ₁₂）、酸化鉄カドミウム（ＣｄＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄
ガドリウム（Ｇｄ₃Ｆｅ₅Ｏ₁₂）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ₂
Ｏ₄）、酸化鉄鉛（ＰｂＦｅ₁₂Ｏ₁₉）、酸化鉄ニッケル
（ＮｉＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄ネオジウム（ＮｄＦｅ
Ｏ₃）、酸化鉄バリウム（ＢａＦｅ₁₂Ｏ₁₉）、酸化鉄マ
グネシウム（ＭｇＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄マンガン（ＭｎＦ
ｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄ランタン（ＬａＦｅＯ₃）、鉄（Ｆ
ｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）などが用い
られ得る。特に好適な磁性粉末は微粒子状四三酸化鉄
（マグネタイト）である。好適なマグネタイトは正８面
体状で、粒径が０．０５〜１．０μｍである。このマグ
ネタイト粒子は、シランカップリング剤、チタン系カッ
プリング剤などで表面処理されていてもよい。トナー粒
子に含有される磁性粉末の粒径は、一般に１．０μｍ以
下、好ましくは０．０５〜１．０μｍである。

【００７１】上記磁性粉末のトナー粒子中の含有量は、
定着用樹脂１００重量部あたり、０．１〜５重量部、好
ましくは０．５〜４重量部、さらに好ましくは０．５〜
３重量部である。磁性粉末の量が過少であると前述のよ
うに、現像時におけるトナーの飛散が生じたり、転写効
率が低下する。

【００７２】（トナー粒子中の配合剤）トナー粒子は、
上記のように、定着用樹脂および磁性粉末を必須成分と
して含有し、さらに必要に応じて通常トナー中に配合さ
れ得る配合剤を含有させることができる。

【００７３】配合剤としては、着色剤、離型剤などがあ
る。

【００７４】着色剤としては、例えば次の顔料が使用さ
れ得る。

【００７５】黒色顔料カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラッ
ク、アニリンブラック。

【００７６】体質顔料バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイト
カーボン、タルク、アルミナホワイト。

【００７７】上記顔料は、定着用樹脂１００重量部に対
して、通常２〜２０重量部、好ましくは５〜１５重量部
の量でトナー粒子中に含有される。

【００７８】離形剤としては、各種ワックス類や低分子
量オレフィン系樹脂などが使用される。上記オレフィン
系樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、プロ
ピレン−エチレン共重合体などが使用され得るが、ポリ
プロピレンが特に好適である。

【００７９】（トナー粒子の調製）本発明の二成分系現
像剤のトナーに用いられるトナー粒子は、トナー粒子製
造のための一般的な方法、例えば、粉砕分級法、溶融造
粒法、スプレー造粒法および重合法により製造され得、
通常、粉砕分級法により製造される。

【００８０】例えば、上記トナー粒子を形成するための
成分を、ヘンシェルミキサーなどの混合機で前混合した
のち、二軸押出機などの混練装置を用いて混練し、これ
を冷却した後、粉砕し、分級してトナー粒子とする。ト
ナー粒子の粒径は、体積基準平均粒径（コールターカウ
ンターによるメジアン径）が５〜１５μｍであり、特に
７〜１２μｍの範囲内にあるのが好ましい。

【００８１】（スペーサー粒子）本発明の二成分系現像
剤に用いられるトナーにおいては、スペーサー粒子が外
添され、トナー粒子の表面に付着している。

【００８２】このスペーサー粒子としては、体積基準平
均粒径が０．０５〜１．０μｍ、好ましくは０．０７〜
０．５μｍの有機または無機の不活性粒子のいずれもが
用いられ得る。このような不活性粒子の素材としては、
シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウ
ム、炭酸マグネシウム、アクリル樹脂、スチレン樹脂、
アクリル−スチレン系共重合体、磁性材料などが挙げら
れる。このスペーサー粒子は、流動性改良剤として機能
し得るとともに、前述のように転写効率を高める働きを
有する。

【００８３】このスペーサー粒子は、トナーの総重量あ
たり１０重量％以下、好ましくは０．１〜１０重量％、
さらに好ましくは０．１〜５重量％の量で含有される。
過剰であると複写画像の濃度が不充分となる。

【００８４】（ステアリン酸金属塩）上記スペーサー粒
子が付着したトナー粒子にさらに外添されるステアリン
酸金属塩としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マ
グネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸
カルシウム、ステアリン酸クロム、ステアリン酸水銀、
ステアリン酸セリウム、ステアリン酸第二鉄、ステアリ
ン酸ナトリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸バリウ
ムなどが挙げられ、これらは単独であるいは二種以上の
混合物として用いられ得る。上記ステアリン酸金属塩の
うち、ステアリン酸亜鉛およびステアリン酸マグネシウ
ムからなる群より選択される少なくとも１種が好まし
く、ステアリン酸亜鉛の単独使用が特に好ましい。上記
ステアリン酸金属塩の代わりに、ステアリン酸アミドを
用いることもできる。

【００８５】上記ステアリン酸金属塩は、トナーの総重
量あたり０．００１〜３重量％、好ましくは０．００３
〜１重量％、さらに好ましくは０．００５〜０．２重量
％の量で、スペーサー粒子が付着したトナー粒子に外添
され得る。ステアリン酸金属塩は、トナー粒子およびス
ペーサー粒子の表面にそれぞれ付着されていてもよい
が、トナー粒子に付着したスペーサー粒子の表面に選択
的に付着されることが好ましい。ここで、選択的にスペ
ーサー粒子の表面に付着するとは、実質的にトナー粒子
の表面にステアリン酸金属塩が付着していず、スペーサ
ー表面にのみ付着していることをいう。選択的にステア
リン酸金属塩をスペーサー粒子に付着させるには、後述
するように、予めステアリン酸金属塩とスペーサー粒子
を混合し、この混合物をトナー粒子に加えればよい。

【００８６】（他の外添剤）本発明の現像剤に用いられ
るトナーは、上記のように、トナー粒子の表面に上記ス
ペーサー粒子、そのうえ上記ステアリン酸金属塩が付着
していることを必須要件とし、さらに、必要に応じて、
トナー粒子の表面に、疎水性気相法シリカ粒子などの上
記スペーサー粒子よりも小さい粒径のステアリン酸金属
塩以外の流動性改良剤を付着させてトナーの流動性をさ
らに改善することができる。

【００８７】このシリカ粒子などの流動性改良剤の粒子
径は、通常、一次粒子径が約０．０１５μｍ程度であ
り、トナーの総重量、つまりトナー粒子と外添剤（スペ
ーサー粒子、ステアリン酸金属塩、および流動性改良
剤）との合計重量あたり０．１〜２．０重量％の量で外
添され得る。

【００８８】（トナーの調製）上記のようにして調製し
たトナー粒子に、上記スペーサー粒子、ステアリン酸金
属塩、および必要に応じて流動性改良剤を外添するに
は、例えば、スペーサー粒子、ステアリン酸金属塩、お
よび必要に応じて流動性改良剤を充分に混合し、この混
合物をトナー粒子に添加して充分に解砕すればよい。こ
れにより、トナー粒子の表面にスペーサー粒子が均一に
付着し、さらにトナー粒子およびスペーサー粒子の表面
にステアリン酸金属塩が付着するので、トナー表面およ
びスペーサー粒子にステアリン酸金属塩が付着したトナ
ーが得られる。

【００８９】また、予め上記スペーサー粒子とステアリ
ン酸金属塩とを充分に混合し、スペーサー粒子の表面に
ステアリン酸金属塩を付着させておき、このステアリン
酸金属塩が表面に付着したスペーサー粒子、および必要
に応じて流動性改良剤を充分に混合し、この混合物をト
ナー粒子に添加して充分に解砕する。これにより、トナ
ー表面にスペーサー粒子が均一に付着し、このスペーサ
ー粒子の表面に選択的にステアリン酸金属塩が付着した
トナーが得られる。

【００９０】このほか、予め上記トナー粒子とステアリ
ン酸金属塩とを充分に混合し、トナー粒子の表面にステ
アリン酸金属塩を付着させておき、このステアリン酸金
属塩が表面に付着したトナー粒子に、スペーサー粒子お
よび必要に応じて流動性改良剤をさらに付着させる。こ
れにより、トナー粒子表面にのみステアリン酸金属塩が
付着しており、スペーサー粒子の表面にはステアリン酸
金属塩が付着していないトナーが得られる。

【００９１】ここで、付着とは、粒子表面に接して担持
されること、あるいは粒子表面から内部に一部打ち込ま
れたような状態で固定されること、のいずれの状態をも
さしていう。

【００９２】このようにして、本発明の現像剤に用いら
れるトナーが得られる。

【００９３】（キャリアの粒子）本発明の現像剤に用い
られるキャリアの粒子は、コア粒子と該コア粒子を被覆
する被覆層とを有する二重構造の粒子である。このコア
粒子は、次式（Ａ）で示される磁性材料でなる：ＭＯＦｅ₂Ｏ₃ （Ａ）ここでＭはＣｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｂａ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｍ
ｎ、ＡｌおよびＣｏでなる群から選択される少なくとも
１種の金属である。

【００９４】上記式（Ａ）で示される化合物は、マグネ
タイト（ＭがＦｅの場合）あるいはフェライト（ＭがＦ
ｅ以外の金属の場合）であり、ＭがＣｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、
Ｎｉ、Ｍｇなどのフェライトが好適に用いられる。本発
明においては、特に焼結フェライト粒子が好ましい。こ
れらのマグネタイトあるいはフェライトは、経時変化に
よる電気抵抗の変化率が小さく、かつ現像装置内におい
て磁場がかかると、柔らかい穂を形成し得る。これらの
磁性材料でなるコア粒子は、その粒径が、３０〜２００
μｍ、好ましくは５０〜１５０μｍである。これらのコ
ア粒子は、上記磁性材料の微細な粒子を噴霧造粒などの
手段で球状に造粒し、次に焼成することにより得られ
る。このコア粒子は、その体積固有抵抗が、１０⁵〜１
０⁹Ω・ｃｍ、好ましくは１０⁶〜１０⁸Ω・ｃｍであ
る。コア粒子の飽和磁化は、３０〜７０ｅｍｕ／ｇ、好
ましくは４５〜６５ｅｍｕ／ｇの範囲にある。

【００９５】上記コア粒子は、一般にサブミクロン単位
の微細な粒径を有する磁性材料を噴霧造粒などの手段を
用いてほぼ球状粒子に造粒し、次いで焼成などの手段で
焼結することにより得られるが、焼結の際の収縮などに
より表面に凹部またはしわを有している。

【００９６】キャリアの粒子の被覆層を構成する樹脂組
成物は、熱硬化性樹脂、および熱可塑性樹脂でなる。上
記熱可塑性樹脂は、上記熱硬化性樹脂に対して適度な相
溶性および分散性を有することが好ましい。このような
適度の相溶性および分散性を有することで、上記樹脂組
成物は、後述するキャリアの粒子の調製時に、溶液また
は分散液の状態でコア粒子表面に均一に塗布され得る。
さらに、熱硬化時に、熱可塑性樹脂が熱硬化性樹脂から
はじき出され、コア粒子表面の凹部に充填され、コア粒
子表面に部分被覆が形成され得る。その結果、コア粒子
が部分的にキャリアの粒子表面に露出し、キャリアの高
抵抗化が制御されるため、トナーを過剰帯電させること
がなく、高い画像濃度を維持することが可能となる。

【００９７】上記の効果を十分に達成するためには、前
記被覆層が、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂を、重量
比９９．５：０．５から５１：４９で、好ましくは重量
比９９：１から９０：１０で含む組成物でなることがよ
り好ましい。さらに、熱可塑性樹脂の融点または軟化点
が、熱硬化性樹脂の熱硬化温度よりも低いのが好まし
い。また、熱可塑性樹脂の融点または軟化点は、好まし
くは、１５０℃よりも低い。

【００９８】上記熱硬化性樹脂としては、変性または未
変性のシリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、熱硬化
性スチレン−アクリル樹脂、フェノール樹脂、ウレタン
樹脂、熱硬化性ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アミ
ノ樹脂などがあり、熱可塑性樹脂としては、熱可塑性ア
クリル樹脂、熱可塑性スチレン−アクリル樹脂、オレフ
ィン系共重合体樹脂またはワックス、低融点ポリアミド
樹脂、および低融点ポリエステル樹脂などがある。

【００９９】さらに樹脂組成物中には、必要に応じて、
シリカ、アルミナ、カーボンブラック、脂肪酸金属塩、
シランカップリング剤、シリコーンオイルなどの添加剤
が含有され、これらは被覆層の特性を調製する働きを有
する。

【０１００】（キャリアの調製）上記熱硬化性樹脂およ
び熱可塑性樹脂を含有する組成物は、公知の方法により
コア粒子表面に付与されて被覆層を形成する。例えば、
上記樹脂組成物の溶液もしくは分散液とコア粒子とを混
合して、コア粒子表面に樹脂組成物の溶液もしくは分散
液をコートし、必要に応じて乾燥し、そして加熱などに
より硬化させることにより被覆層が形成される。被覆層
の形成にあたっては、一般に利用されている浸漬法、ス
プレー法、流動床法、移動床法、転動層法などがいずれ
も利用され得る。樹脂組成物を溶解もしくは分散させ得
る溶媒としては、一般的な有機溶媒、例えば、トルエ
ン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロ
ヘキサノンなどのケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、
ジオキサンなどの環状エーテル類、エタノール、プロパ
ノール、ブタノールなどのアルコール類、エチルセロソ
ルブ、ブチルセロソルブなどのセロソルブ系溶媒、酢酸
エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶媒、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒
などが、利用する樹脂の溶解性などの性質に合わせて適
宜用いられ得る。

【０１０１】このようにして得られたキャリアの粒径は
３０〜２００μｍ、好ましくは５０〜１５０μｍであ
る。キャリアの粒子の被覆層は、コア粒子の表面の面積
の０．１％から６０％を被覆する。キャリアの粒子の被
覆層の重量は、コア粒子１００重量部に対して０．００
１〜２．５重量部、好ましくは０．００５〜２．０重量
部である。得られたキャリアの粒子の体積固有抵抗は、
１０⁵〜１０¹³Ω・ｃｍ、好ましくは１０⁷〜１０¹²Ω・
ｃｍ、そして飽和磁化は、３０〜７０ｅｍｕ／ｇ、好ま
しくは４５〜６５ｅｍｕ／ｇの範囲にある。

【０１０２】本発明の二成分系現像剤のキャリアの粒子
表面構造を図１０（拡大側面図）および図１１（拡大断
面図）に示す。図において、キャリアの粒子１１は、コ
ア粒子１２と被覆層１３とから成る。コア粒子１２の表
面には、凹部１４、比較的平坦な平坦部１５、および凸
部１６が存在する。本発明に用いるキャリアの粒子で
は、凹部１４には樹脂充填層１７が存在し、そして平坦
部１５および凸部１６には、キャリアの粒子表面の露出
部が存在し、被覆層は部分被覆層１９ａとして存在す
る。一方、熱硬化性樹脂のみを用いた従来のキャリアの
粒子１０では、図１２（拡大断面図）に示すように、凹
部１４への樹脂の充填が不完全であると共に、平坦部１
５および凸部１６上に連続被覆層１９ｂが存在する。図
１１に示す本発明に用いるキャリアの粒子１１では、熱
硬化時に低融点熱可塑性樹脂の凝集破壊により、露出部
１８ａおよび１８ｂの部分で被覆樹脂層が破断され部分
被覆層１９ａが形成される。

【０１０３】（現像剤の調製）上記トナーとキャリアと
を混合することにより二成分系現像剤が得られる。キャ
リアとトナーとの混合比は、一般に９８：２〜９０：１
０の重量比、特に９７：３〜９４：６の重量比であるこ
とが好ましい。

【０１０４】本発明の二成分系現像剤を用い、一般的な
静電写真複写法により、複写がなされ得る。例えば感光
体上の光導電層を一様に荷電した後、画像露光して静電
潜像を形成させ、次いで二成分系磁性現像剤の磁気ブラ
シを感光体と接触させることにより静電潜像の現像が容
易に行われ得る。現像により形成されたトナー像は転写
紙上に転写されて転写像を形成し、この転写像をヒート
ロールで溶融圧着することにより定着が行われる。

【０１０５】

【実施例】本発明を実施例により説明する。

【０１０６】（実施例１）〈トナーの調製〉

【０１０７】

【表１】

【０１０８】上記各成分を二軸押し出し機にて溶融混練
し、次いでこの混練物をジェットミルで粉砕し、そして
風力分級機で分級して、平均粒径１０．０μｍのトナー
粒子を得た。

【０１０９】このトナー粒子に、流動性改良剤として平
均粒径が０．０１５μｍの疎水性シリカ微粒子をトナー
粒子１００重量部に対して０．３重量部の割合で添加
（外添）し、スペーサー粒子として平均粒径が０．１５
μｍの炭酸マグネシウムをトナー粒子１００重量部に対
して０．５重量部の割合で添加（外添）し、さらに、ス
テアリン酸金属塩としてステアリン酸亜鉛をトナー粒子
１００重量部に対して０．０５重量部の割合で添加（外
添）し、そしてヘンシェルミキサーで２分間混合して、
トナーを得た。

【０１１０】＜キャリアの調製＞

【０１１１】

【表２】

【０１１２】磁性コア粒子として平均粒径１００μｍの
球状フェライト粒子を用いた。このフェライト粒子１０
００重量部に、表２に示すコーティング剤を添加し、加
熱撹拌装置を用いて混合した。得られた混合物から溶媒
を乾燥除去した後、２００℃で１時間の熱処理を行い被
覆層を有するキャリアの粒子を得た。

【０１１３】＜現像剤の調製＞上記トナーとキャリアと
を、均一に混合してトナー濃度３．５重量％の二成分系
現像剤を得た。

【０１１４】（比較例１）コーティング剤のアクリル変
性シリコーン樹脂を２４．５重量部、スチレン−アクリ
ル樹脂を０．５重量部用いたこと以外は実施例１と同様
の方法で現像剤を得た。

【０１１５】（実施例２）〈トナーの調製〉はじめに、平均粒径が０．１５μｍの
炭酸マグネシウム１０重量部およびステアリン酸金属塩
としてステアリン酸亜鉛を１重量部を、ヘンシェルミキ
サーで１０分間混合した。

【０１１６】この混合物を、実施例１で得たトナー粒子
に、トナー粒子１００重量部に対して０．５５重量部の
割合（すなわち、炭酸マグネシウムが０．５重量部、ス
テアリン酸亜鉛が０．０５重量部の割合）で添加（外
添）し、さらに、流動性改良剤として平均粒径が０．０
１５μｍの疎水性シリカ微粒子をトナー粒子１００重量
部に対して０．３重量部の割合で添加（外添）し、そし
てヘンシェルミキサーで２分間混合して、トナーを得
た。

【０１１７】＜キャリアの調製＞

【０１１８】

【表３】

【０１１９】磁性コア粒子として平均粒径１００μｍの
球状フェライト粒子を用いた。このフェライト粒子１０
００重量部に、表３に示すコーティング剤を添加し、加
熱撹拌装置を用いて混合した。得られた混合物から溶媒
を乾燥除去した後、２００℃で１時間の熱処理を行い被
覆層を有するキャリアの粒子を得た。

【０１２０】＜現像剤の調製＞上記トナーとキャリアと
を、均一に混合してトナー濃度３．５重量％の二成分系
現像剤を得た。

【０１２１】（比較例２）コーティング剤のアクリル変
性シリコーン樹脂を２４．５重量部、スチレン−アクリ
ル樹脂を０．５重量部用いたこと以外は実施例１と同様
の方法で現像剤を得た。

【０１２２】［現像剤の評価］次の項目につき、実施例
および比較例の現像剤を評価した。試験に使用したの
は、三田工業社製の電子複写機（商品名「ＤＣ−４６８
５」）の改造機（評価試料を容易にサンプリングするた
めの改造を施した複写機）である。

【０１２３】（ａ）画像濃度（Ｉ．Ｄ．）黒色部の面積率が８％の文字原稿を用いて５万枚複写を
行った。５千枚毎に複写画像における黒べた部の濃度を
反射濃度計（型番「ＴＣ−６Ｄ」東京電色社製）を用い
て測定し、その平均値を画像濃度（Ｉ．Ｄ．）とした。
ここで、５千枚毎にサンプリングを行うために使用する
原稿は、黒べた部を含む黒色部の面積率が１５％の原稿
である。評価結果を表４および５に示す。

【０１２４】（ｂ）カブリ濃度（Ｆ．Ｄ．）黒色部の面積率が８％の文字原稿を用いて５万枚複写を
行った。５千枚毎に複写画像における非画像部の濃度を
反射濃度計（型番「ＴＣ−６Ｄ」東京電色社製）を用い
て測定した。その測定値と、複写前の紙（ベース紙）を
反射濃度計で測定して得られた反射濃度の値との差を算
出し、その最高値をカブリ濃度（Ｆ．Ｄ．）とした。こ
こで、５千枚毎にサンプリングを行うために使用する原
稿は、黒べた部を含む黒色部の面積率が１５％の原稿で
ある。評価結果を表４および５に示す。

【０１２５】（ｃ）帯電量黒色部の面積率が８％の文字原稿を用いて５万枚複写を
行った。５千枚毎に現像剤２００ｍｇの帯電量を「ブロ
ーオフ粉体帯電量測定装置」（東芝ケミカル社製）を用
いて測定し、トナー１ｇあたりの帯電量の平均値を算出
した。評価結果を表４および５に示す。

【０１２６】（ｄ）トナー飛散黒色部の面積率が８％の文字原稿を用いて複写を行い、
５万枚複写した時点での複写機内のトナー飛散状態を目
視にて観察し、以下の基準で評価した。 ○：トナー飛散なし ×：トナー飛散あり評価結果を表４および５に示す。

【０１２７】（ｅ）転写効率複写開始前のトナーホッパー内のトナー量と、５万枚複
写後のトナーホッパー内のトナー量とを測定し、その差
からトナー消費量を算出した。他方、５万枚複写の間に
クリーニング工程において回収されたトナー量を測定
し、これをトナー回収量とした。これらの値から、次式
（ｉ）によりトナーの転写効率を算出した。ここで、複
写に用いた原稿は、黒色部の面積率が８％の文字原稿で
ある。

【０１２８】

【数１】

【０１２９】評価結果を表４および５に示す。

【０１３０】（ｆ）スペントによるキャリアの粒子表面
への付着物の量黒色部の面積率が８％の文字原稿を用いて複写を行い、
５万枚複写した時点で、現像剤をサンプリングした。そ
の現像剤を４００メッシュのふるい上にのせ、下からブ
ロアーにより吸引し、トナーとキャリアとを分離した。
ふるい上に残ったキャリア５ｇをビーカーに入れ、更に
このビーカー中にトルエンを加え、スペントによりキャ
リアの粒子表面に付着したトナー成分を溶解させた。そ
の後ビーカーの下から磁石でキャリアを引きつけた状態
でトルエン溶液を捨てた。これをトルエンが無色になる
まで数回繰り返した後、オーブンでキャリアに付着して
いるトルエンを蒸発させて得られた残留物の重量を測定
した。最初にビーカーに入れたキャリアの重量とトルエ
ン蒸発後の重量の差がスペントによりキャリアの粒子表
面に付着したトナー成分の量（スペント量）である。ス
ペント量はキャリア１ｇあたりに付着したトナー成分の
ｍｇで表す。評価結果を表４および５に示す。

【０１３１】

【表４】

【０１３２】

【表５】

【０１３３】［評価結果の考察］実施例１および２で得
られた現像剤は、それぞれ比較例１および２の現像剤に
比べ、画像濃度および転写効率に優れていた。特に、実
施例１および２の現像剤は、スペントによるキャリアの
粒子表面への付着物の量が、比較例１および２と比べ約
３／５と少なく、トナー飛散も認められなかった。

【０１３４】

【発明の効果】本発明によれば、このように、複写時に
おけるスペントの主な発生原因となる帯電制御剤を全く
含有しない二成分系現像剤が提供される。この現像剤の
トナー粒子中には、アニオン性極性基を有する定着用樹
脂が含有され、そして、トナー粒子中に所定の割合で磁
性粉末が含有される。さらに、スペーサー粒子をトナー
粒子の表面に付着させ、そのうえ、このスペーサー粒子
が付着したトナー粒子の表面にステアリン酸金属塩をさ
らに付着させている。そのため、トナーの帯電が効率よ
く行われ、トナー粒子とキャリアの粒子との結合も充分
であり、安定した帯電が得られる。この現像剤に含有さ
れるキャリアのコア粒子は特定の組成の磁性材料で構成
され、かつ該コア粒子を被覆する被覆層には熱硬化性樹
脂および熱可塑性樹脂が用いられ、該コア粒子の凹部を
充填し、そしてその表面を部分的に被覆している。その
ため、トナーを過剰帯電させることがなく、トナーに良
好な帯電を付与でき、高い画像濃度を維持できる。さら
にキャリアの粒子表面が平滑となり、スペントも発生に
くい。

【０１３５】従って、本発明の現像剤は、複写時にスペ
ントが発生せず、トナーが飛散することがなく、転写効
率が充分であり、必要とされる濃度の複写画像が長時間
にわたり安定して得られる。さらに、本発明において
は、トナーの感光体への付着が起こりにくく、得られる
複写画像の表面の平滑度が高め得るので、光沢のある複
写画像が得られる。

【０１３６】このような二成分系現像剤は、静電式複写
機、レーザービームプリンタなどの電子式画像形成装置
において好適に用いられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像剤に使用されるトナーのメタノー
ル抽出液の、波長２００〜７００ｎｍにおける吸光度を
示すグラフである。

【図２】帯電制御剤としてアゾ系クロム錯塩染料を含有
するトナーのメタノール抽出液の波長２００〜７００ｎ
ｍにおける吸光度を示すグラフである。

【図３】帯電制御剤としてサリチル酸金属錯体を含有す
るトナーのメタノール抽出液の波長２００〜７００ｎｍ
における吸光度を示すグラフである。

【図４】帯電制御剤としてアゾ系クロム錯塩染料を含有
するトナーを二成分系磁性現像剤に使用し、スペントよ
る帯電不良が発生したときのキャリアについて、メタノ
ール抽出を行い、この抽出液の波長２００〜７００ｎｍ
における吸光度を測定したときのグラフである。

【図５】帯電制御剤を含有するトナーと磁性キャリアと
を混合・攪拌し、あるいは帯電制御剤を含有しないトナ
ーと磁性キャリアとを混合・攪拌する操作を続けた場合
に、混合・攪拌時間とスペント率との関係を示すグラフ
である。

【図６】帯電制御剤を含有するトナーと磁性キャリアと
を混合・攪拌し、あるいは帯電制御剤を含有しないトナ
ーと磁性キャリアとを混合・攪拌する操作を続けた場合
に、混合・攪拌時間と帯電量との関係を示すグラフであ
る。

【図７】スペントによるトナー成分が付着したキャリア
の該付着物の量と、スペントを生じたトナー中の帯電制
御剤の量との関係を示すグラフである。

【図８】トナー中の各成分の各々と磁性キャリアとを混
合・攪拌する操作を続けた場合における混合・攪拌時間
とスペント量との関係を示すグラフである。

【図９】従来の二成分系磁性現像剤におけるスペントに
よる帯電不良の発生を説明する説明図である。

【図１０】本発明の現像剤のキャリアの粒子の拡大側面
図である。

【図１１】本発明の現像剤のキャリアの粒子の拡大断面
図である。

【図１２】従来の現像剤のキャリアの粒子の拡大断面図
である。

【符号の説明】

１キャリアの粒子２トナー２２逆極性トナー１１キャリアの粒子１２コア粒子１３被覆層１４凹部１５平坦部１６凸部１７樹脂充填層１８ａキャリアの粒子表面凸部露出部１８ｂキャリアの粒子表面平坦部露出部１９ａ部分被覆層１９ｂ連続被覆層

───────────────────────────────────────────────────── 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 9/107 9/113 Ｇ０３Ｇ 9/08 ３０１３２５３７２３７４３７５ 9/10 ３２１３５１３５２ (72)発明者田村英一大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者河野信明大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者藤井和彦大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーとキャリアとを含む二成分系現像
剤であって、該トナーが、トナー粒子を含み、該トナー粒子が、定着用樹脂および該樹脂中に分散され
た磁性粉末を含有し、該定着用樹脂が、アニオン性極性基を有する樹脂を含む
組成物でなり、該磁性粉末が、該定着用樹脂１００重量部に対して０．
１から５重量部の割合で該トナー粒子中に含有され、該トナー粒子の体積基準平均粒径が５から１５μｍであ
り、該トナー粒子表面に、体積基準平均粒径が０．０５から
１．０μｍのスペーサー粒子が付着しており、該スペーサー粒子が付着したトナー粒子の表面に、ステ
アリン酸金属塩が付着しており、該キャリアの粒子が、コア粒子と該コア粒子を被覆する
被覆層とを有し、該コア粒子が、表面に凹部を有し、かつ次式（Ａ）で示
される磁性材料でなり：ＭＯＦｅ₂Ｏ₃ （Ａ）ここでＭはＣｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｂａ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｍ
ｎ、ＡｌおよびＣｏでなる群から選択される少なくとも
１種の金属である、そして、該被覆層が、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂を含む樹
脂組成物でなり、該コア粒子の少なくとも該凹部を充填
し、そして該コア粒子の表面の面積の０．１から６０％
を被覆する被覆層である、二成分系現像剤。
【請求項２】前記トナーをメタノールで抽出したとき
の抽出液が２８０から３５０ｎｍの領域に実質的に吸収
ピークを有さず、かつ、４００から７００ｎｍの領域に
おける吸光度が実質的にゼロである、請求項１に記載の
現像剤。
【請求項３】前記磁性粉末が、前記定着用樹脂１００
重量部に対して０．５から３重量部の割合で含有され
る、請求項１に記載の現像剤。
【請求項４】前記ステアリン酸金属塩が、ステアリン
酸亜鉛およびステアリン酸マグネシウムからなる群より
選択される少なくとも１種である、請求項１に記載の現
像剤。
【請求項５】前記ステアリン酸金属塩が、前記スペー
サー粒子の表面に選択的に付着している、請求項１に記
載の現像剤。
【請求項６】前記被覆層が、熱硬化性樹脂および熱可
塑性樹脂を、重量比９９．５：０．５から５１：４９で
含む組成物でなる、請求項１に記載の現像剤。
【請求項７】前記被覆層が、熱硬化性樹脂および熱可
塑性樹脂を、重量比９９：１から９０：１０で含む組成
物でなる、請求項１に記載の現像剤。
【請求項８】前記熱可塑性樹脂の融点または軟化点
が、前記熱硬化性樹脂の熱硬化温度よりも低い、請求項
１に記載の現像剤。
【請求項９】前記熱可塑性樹脂の融点または軟化点
が、１５０℃よりも低い、請求項１に記載の現像剤。
【請求項１０】前記コア粒子の粒径が、５０から１５
０μｍである、請求項１に記載の現像剤。
【請求項１１】前記被覆層の重量が、前記コア粒子１
００重量部に対して０．００１から２．５重量部であ
る、請求項１に記載の現像剤。
【請求項１２】前記熱硬化性樹脂が、変性または未変
性のシリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、熱硬化性
スチレン−アクリル樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹
脂、熱硬化性ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、および
アミノ樹脂からなる群から選択される少なくとも一種で
ある、請求項１に記載の現像剤。
【請求項１３】前記熱可塑性樹脂が、熱可塑性アクリ
ル樹脂、熱可塑性スチレン−アクリル樹脂、オレフィン
系共重合体樹脂またはワックス、低融点ポリアミド樹
脂、および低融点ポリエステル樹脂からなる群から選択
される少なくとも一種である、請求項１に記載の現像
剤。