JPH09134036A

JPH09134036A - 静電像現像用キャリアおよびその製造方法、現像剤並びに画像形成方法

Info

Publication number: JPH09134036A
Application number: JP28962695A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamazaki; 弘山崎; Kishiomi Tamura; 希志臣田村
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-11-08
Filing date: 1995-11-08
Publication date: 1997-05-20
Anticipated expiration: 2015-11-08
Also published as: JP3637462B2

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電行程において過剰帯電状態とならず、短
時間のうちにトナーに安定した帯電状態が実現される静
電像現像用キャリア、現像剤および画像形成方法を提供
する。当該キャリアを確実にかつ有利に製造する方法を
提供する。【解決手段】式（Ｘ₂Ｏ）_a（Ｆｅ₂Ｏ₃）_bまたは
（ＺＯ）_a（Ｆｅ₂Ｏ₃）_b〔Ｘは１価の金属元素、Ｚ
は２価の金属元素を示し、ａおよびｂはａ＋ｂ＝１、ａ
＝０．０５〜０．５０である。〕で表される軽金属フェ
ライトの磁性体粒子よりなり、マグネタイト相が０．１
〜１０重量％の割合で含有されているキャリアと、トナ
ーとよりなる現像剤を用いる。式中、ＸがＬｉ、Ｋまた
はＲｂ、ＺがＢｅ、ＭｇまたはＣａである。現像方式は
磁気ブラシ方式である。キャリアの製造方法では、酸化
鉄と軽金属酸化物を含有する原料混合物を１１５０〜１
３００℃の温度で焼成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子写真
法、静電記録法、静電印刷法等において静電像の現像に
用いられる静電像現像用キャリアおよびその製造方法、
現像剤並びに画像形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、静電像を利用した画像形成方法と
しては、トナーとキャリアとから構成されるいわゆる二
成分現像剤により磁気ブラシを形成させ、これにより、
静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像して顕像
化させる方法が広く利用されている。このような二成分
現像剤を構成するキャリアとしては、鉄粉やフェライト
などの磁性体粒子よりなるものが用いられており、さら
にそのような磁性体粒子の表面に適宜の樹脂による被覆
樹脂層を形成してなる樹脂被覆キャリアも用いられてい
る。このような樹脂被覆キャリアによれば、被覆樹脂層
により、好適な帯電性を発揮させることができると共
に、トナーの一部がキャリア粒子の表面に融着するいわ
ゆるスペントトナーの発生を有効に防止することがで
き、現像剤に大きな耐久性が得られる。

【０００３】また、キャリアとして軽金属フェライトよ
りなる磁性体粒子を用いることが提案されている。この
軽金属フェライトは、いわゆる軽金属の酸化物を成分と
するフェライトであって、その比重が小さいために軽量
であり、キャリアとして用いた場合に、大きな耐久性を
有し、長い使用寿命が得られる。

【０００４】而して、軽金属フェライトよりなる磁性体
粒子は、一般に、酸化鉄と軽金属の酸化物との混合物を
焼成することにより製造されるが、従来の軽金属フェラ
イトよりなるキャリアは、これを静電潜像の現像のため
にトナーと攪拌混合する帯電行程において、安定した帯
電状態が得られるまでの間に、一旦、帯電電位が過大の
過剰帯電状態となる現象が生じ、その後に電位が低下し
て安定帯電状態となるため、短時間のうちにトナーに安
定な帯電状態を得ることができず、その結果、安定な現
像を達成することができない場合があることが判明し
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
現像のための攪拌混合による帯電行程において過剰帯電
状態となる現象が生ずることがなく、従って短時間のう
ちにトナーに安定した帯電状態を実現することのできる
静電像現像用キャリアを提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、当該キャリアによる
静電像現像剤を提供することおよびそのような静電像現
像剤による画像形成方法を提供することにある。本発明
の更に他の目的は、当該キャリアを確実にかつ有利に製
造することのできるキャリアの製造方法を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の静電像現像用キ
ャリアは、式（Ｘ₂Ｏ）_a（Ｆｅ₂Ｏ₃）_bまたは（Ｚ
Ｏ）_a（Ｆｅ₂Ｏ₃）_b〔Ｘは１価の金属元素、Ｚは２
価の金属元素を示し、ａおよびｂはａ＋ｂ＝１、ａ＝
０．０５〜０．５０である。〕で表される軽金属フェラ
イトの磁性体粒子よりなり、当該軽金属フェライトにマ
グネタイト相が０．１〜１０重量％の割合で含有されて
いることを特徴とする。上記の式において、ＸがＬｉ、
ＫおよびＲｂから選ばれた少なくとも１種であり、Ｚが
Ｂｅ、ＭｇおよびＣａから選ばれた少なくとも１種であ
ることが好ましい。

【０００８】本発明の静電像現像剤は、上記のキャリア
とトナーとからなることを特徴とする。また、本発明の
画像形成方法は、上記静電像現像剤により形成された磁
気ブラシにより、静電潜像担持体に担持された静電潜像
を顕像化する工程を有すること特徴とする。

【０００９】本発明の静電像現像用キャリアの製造方法
は、酸化鉄と他の金属酸化物とを含有する原料混合物を
１１５０〜１３００℃の温度で焼成することにより、上
記の軽金属フェライトよりなる磁性体粒子を得る工程を
有することを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の静電像現像用キャリアは、それを構成
する磁性体粒子が軽金属フェライトよりなり、しかもこ
の軽金属フェライトには特定の割合でマグネタイト相が
含有されていることにより、当該磁性体粒子において適
度の電気伝導性が確保され、そのため、トナーと共に構
成される二成分現像剤が現像のために攪拌混合される帯
電行程において、発生した静電気が磁性体粒子において
速やかに移動するために一時的に帯電量が過剰となる現
象が抑制され、従ってトナーに直ちに安定した帯電状態
が実現されるので、磁気ブラシ方式によって静電潜像担
持体上の静電潜像を顕像化することにより、良好な可視
画像を形成することができる。

【００１１】本発明の静電像現像用キャリアの製造方法
によれば、特定の温度条件で焼成を行うため、組織中に
マグネタイト相が所要の割合で分散した状態で軽金属フ
ェライトが生成されるため、目的とする磁性体粒子を確
実にかつ容易に製造することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】

〔キャリアの磁性体粒子〕本発明において、キャリア
は、その組成が式（Ｘ₂Ｏ）_a（Ｆｅ₂Ｏ₃）_bまたは
（ＺＯ）_a（Ｆｅ₂Ｏ₃）_b〔Ｘは１価の金属元素、Ｚ
は２価の金属元素を示し、ａおよびｂはａ＋ｂ＝１、ａ
＝０．０５〜０．５０である。〕で表される軽金属フェ
ライトの磁性体粒子よりなり、しかも特定の割合でマグ
ネタイト相、すなわち式ＦｅＯ・Ｆｅ₂Ｏ₃で表される
四酸化三鉄の相が、微小粒子の状態で軽金属フェライト
の組織中に存在するものである。

【００１３】具体的に説明すると、この軽金属フェライ
トは、Ｆｅ₂Ｏ₃で示される鉄酸化物の成分と、周期律
表ＩＡ族またはIIＡ族のアルカリ金属またはアルカリ土
類金属からなる軽金属グループから選択される金属元素
の酸化物（以下「軽金属酸化物」という。）の成分を少
なくとも１種含有してなるものである。式中のＸはリチ
ウム、カリウムおよびルビジウムから選ばれた少なくと
も１種であり、Ｚはベリリウム、マグネシウムおよびカ
ルシウムから選ばれた少なくとも１種であることが好ま
しい。特にＬｉＯ₂および／またはＭｇＯを成分として
含有する軽金属フェライトであることが好ましい。

【００１４】この軽金属フェライトにおいて、上記の軽
金属酸化物成分の割合は、全金属酸化物に対して５〜５
０モル％であることが好ましく、特に１０〜４５モル％
であることが好ましい。軽金属酸化物成分の割合が５モ
ル％以下である場合には、磁性体粒子の比重が大きいも
のとなるため軽量のキャリアを得ることが困難となる。
一方、その割合が５０モル％を超える場合には、鉄酸化
物成分の相対的割合が小さくなるために、キャリアとし
て必要な磁気特性を得ることが困難となり、良好な磁気
ブラシを形成することができないために優れた画像を形
成することが困難となる。

【００１５】本発明において、当該軽金属フェライトに
は、０．１〜１０重量％のマグネタイト相が含有されて
いることが必要である。このマグネタイト相の含有割合
が過小の場合には、当該磁性体粒子よりなるキャリア
は、トナーと攪拌混合する帯電行程において過剰帯電状
態となる現象が生ずるため、トナーの帯電量が次第に増
加する傾向となり、その結果、画像濃度が低下するた
め、本発明の目的を達成することができない。一方、マ
グネタイト相の含有割合が過大の場合には、当該磁性体
粒子によるキャリアにおいては、電荷のリークが大きい
ために帯電性が低下し、帯電量が少ないトナーの割合が
増加する結果、現像により得られる可視画像はカブリ濃
度が高いものとなる。

【００１６】上記の軽金属フェライトは、鉄の酸化物な
どの鉄元素の化合物、および軽金属酸化物などの既述の
軽金属元素の化合物であって、焼成処理によって当該金
属元素の酸化物を生成するものを主原料物質として用
い、これに必要に応じて他の添加物を混合して得られる
原料混合物を、適宜の温度に焼成処理する方法によって
製造することができる。

【００１７】軽金属酸化物成分を生成させるための原料
としては、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、
炭酸リチウム、硫化リチウムなどの酸素酸塩、ハロゲン
化物、リチアキ石などの軽金属元素を含有する鉱物、そ
の他を用いることができる。これらは２種以上を組み合
わせて用いることも可能である。

【００１８】焼成処理に供される原料混合物には、リン
系物質が添加されていることが好ましく、これにより、
機械的強度の大きい磁性体粒子が得られる。このような
リン系物質の具体例としては、例えば黄リン、赤リン、
白リン、黒リン、紫リン、金属リン、リン酸化物などを
挙げることができる。リン系物質は、焼成処理に付され
る原料混合物全体において２重量％以下の割合とされる
ことが好ましく、特に１重量％以下であることが更に好
ましい。この割合が２重量％を超える場合には、得られ
るキャリアは、その磁気特性が劣ったものとなり、また
比重が大きいものとなるおそれがある。

【００１９】原料混合物には、更に磁性体粒子の電気的
特性または帯電特性を調整するための成分となる物質、
あるいは焼成促進剤を添加することができる。このよう
な添加剤の具体例としては、Ｖ₂Ｏ₅、Ａｓ₂Ｏ₃、Ｂ
ｉ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＰｂＯ₂、ＣｕＯ、Ｂ₂Ｏ₃、
ＳｉＯ₂、およびＣｓ、Ｎｂなどの稀土類元素の化合物
並びにＣｕＳＯ₄、ＣｕＣｌ₂などの化合物がある。こ
れらの添加量は１重量％以下であることが好ましい。

【００２０】本発明のキャリアを製造するためには、次
のような方法を用いることが好ましい。（１）用いる原料物質を、各別に、あるいは混合して、
例えばボールミルなどにより粉砕する。この粉砕による
物質の粒子径は特に限定されるものではないが、例えば
数平均一次粒子径が０．１〜１０μｍ、好ましくは０．
５〜５μｍとなる範囲である。数平均一次粒子径は、例
えばレーザー式光散乱方式による粒径測定器によって求
めることができる。（２）必要な原料物質のすべてを含有する原料混合物に
水溶性高分子物質および水を添加して分散処理すること
によりスラリーを調製し、このスラリーを噴霧乾燥する
ことにより、必要な原料物質が分散された状態で水溶性
高分子物質により結着されてなる粒子体を形成する。

【００２１】（３）このようにして得られる焼成用原料
粉体を焼成処理する。この焼成処理の温度は１１５０〜
１３００℃の範囲とされることが必要である。焼成処理
の温度がこの範囲内であることにより、焼成処理がいわ
ば不均一または一部不完全なものとなり、その結果、生
成する軽金属フェライトの組織中にマグネタイト相が微
小粒子状に残留した状態を得ることができる。一方、焼
成処理の温度が高い場合には、マグネタイト相が更に酸
化されて均一なあるいは完全な焼成が行われるためにマ
グネタイト相が消失してしまい、得られるものは均一な
軽金属フェライトとなる。なお、焼成処理の温度が低い
場合には、軽金属フェライトを良好に生成することがで
きない。

【００２２】焼成処理は還元性条件下で実施することが
好ましい。この還元性条件下では、主原料物質の一つで
ある鉄酸化物Ｆｅ₂Ｏ₃が一部還元されるためにＦｅＯ
構造のものが生成され、マグネタイト相が確実に生成さ
れることとなる。

【００２３】還元性条件を実現するためには、焼成処理
系に還元剤を共存させる手段を利用することができる。
ここに還元剤としては、例えばカーボンブラックなどの
専用の還元剤を用いることができる。しかしながら、既
述の例のように、焼成用原料物質を調製するために水溶
性高分子物質が用いられている場合には、当該水溶性高
分子物質が焼成処理工程において燃焼することによって
還元作用が発揮されるので、当該水溶性高分子物質によ
る還元作用によっても必要な還元性条件が実現されない
場合に、他の還元剤を添加すればよい。

【００２４】本発明のキャリアを形成する軽金属フェラ
イトは、１０００Ｏｅ（エルステッド）の磁場における
磁化の強さ（σ１Ｋ）が３５〜１００ｅｍｕ／ｇである
ことが好ましく、より好ましくは４５〜８０ｅｍｕ／ｇ
である。この値が３５ｅｍｕ／ｇより小さい場合には、
得られるキャリアは、現像スリーブに対する磁気束縛力
が過小となるためにキャリアがトナーと共に静電潜像担
持体に付着するキャリア付着現象が発生したり、現像ス
リーブ上に形成される磁気ブラシの高さが不十分となる
ために高い画像濃度の良好な可視画像の形成が困難とな
る。一方、当該磁化の強さが１００ｅｍｕ／ｇより大き
い場合には、磁気ブラシが堅いものとなるために、一旦
画像部に付着したトナーが掃き除かれてしまういわゆる
スカベージョン現象が生じやすく、その結果、現像スリ
ーブの長さ方向に伸びる線画が消失しやすくなる。

【００２５】また、当該軽金属フェライトは、保磁力が
１００Ｏｅ以下であることが好ましく、より好ましくは
５０Ｏｅ以下である。保磁力が１００Ｏｅより大きい磁
性体による場合には、キャリアはそれ自体の凝集力が過
大となるため、トナーとの混合性が低いものとなり、あ
るいは内部に固定磁石を備えてなる現像スリーブ上にお
いて磁気束縛力が過大な状態となってキャリアが強く保
持されてしまうため、現像剤としての搬送性が大きく低
下して画像ムラの原因となる。

【００２６】以上の磁気特性についての測定は、例えば
横河電気社製の「直流磁化特性自動記録装置３２５７
−３５型」により行うことができる。

【００２７】軽金属フェライトよりなる磁性体粒子は、
その電気抵抗値が１×１０⁷〜１×１０¹³Ω・ｃｍであ
ることが好ましい。電気抵抗値が１×１０⁷Ω・ｃｍよ
り小さい場合には、静電潜像担持体の表面からキャリア
粒子へ電荷の注入が生じてキャリア付着が生じやすく、
一方１×１０¹³Ω・ｃｍより大きい場合には、高濃度の
画像を得ることが困難となる。電気抵抗値の測定は、常
温常湿環境下において２つの電極板間に、常温常湿環境
下で調湿された試料粉末を厚さ約３ｍｍで挟み込み、１
００Ｖの直流電圧を印加して３０秒間が経過した後の電
流値を測定し、算出することができる。

【００２８】磁性体粒子は、その平均粒径が２０〜３０
０μｍであることが好ましく、特に３０〜２００μｍで
あることが好ましい。平均粒径が３０μｍより小さい場
合には、静電潜像担持体に対するキャリア付着現象が生
じやすく、一方３００μｍより大きい場合には、現像ス
リーブ上に形成される磁気ブラシの密度が小さくなるた
めに良好な可視画像の形成が困難となる。ここに、平均
粒径は、湿式分散器を備えてなるレーザー回折式粒度分
布測定装置「ＨＥＬＯＳ」（シンパテック社製）により
測定される体積基準の平均粒径を意味する。

【００２９】上記の磁性体粒子は、そのままキャリアと
して用いることも可能であるが、当該磁性体粒子を芯材
粒子としてその表面に被覆樹脂層が形成されたものがキ
ャリアとして好ましく用いられる。

【００３０】当該被覆樹脂層を構成する樹脂としては、
公知の適当な樹脂を用いることができる。その具体例と
しては、例えばポリエチレンなどのオレフィン樹脂、ポ
リフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フ
ッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、フ
ッ化アルキル（メタ）アクリレート系共重合体などのフ
ッ素樹脂、ポリメチルシリコーン、ポリジメチルシリコ
ーン、ポリフェニルシリコーンなどのシリコーン樹脂、
ポリスチレン、ポリクロルスチレン、ポリメチルスチレ
ンなどのスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート、
ポリメチルアクリレート、ポリプロピルアクリレート、
ポリラウリルアクリレート、ポリラウリルメタクリレー
ト、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリブチルメ
タクリレート、ポリブチルアクリレートなどのアクリル
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、エチレン系樹脂、ロジン変性樹脂、ポリアミ
ド樹脂、その他を用いることができる。これらは組み合
わせて使用してもよい。これらのうち、特に好ましいも
のは、オレフィン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂で
ある。

【００３１】被覆樹脂層の付着量は、磁性体粒子に対し
て０．０１〜１５重量％の範囲内であることが好まし
く、特に０．０５〜１０重量％であることが好ましい。
この割合が過小の場合には、被覆樹脂層の膜厚が過小と
なるために磁性体粒子の表面の一部が露出した状態とな
る結果、当該被覆樹脂層による安定した帯電性能を得る
ことができず、一方、過大の場合には、被覆樹脂層の膜
厚が過大となるために被覆樹脂層が剥離する現象が生じ
易くなる。

【００３２】磁性体粒子に対して被覆樹脂層を形成する
方法としては、湿式法では浸漬法、スプレードライ法、
流動化ベッド塗布法などを挙げることができ、乾式法で
は被覆樹脂層のための樹脂相を形成する材料として樹脂
微粒子を用い、これを機械的衝撃力によって磁性体粒子
に付着させて成膜する乾式機械的衝撃法などを挙げるこ
とができる。

【００３３】特に好ましい被覆樹脂層の形成方法は、磁
性体粒子の表面に予め重合触媒を担持させておき、これ
を利用してエチレンなどの単量体を当該磁性体粒子の表
面で重合させることにより重合体層を形成する表面重合
被覆法であり、例えば特開昭６０−１０６８０８号公報
などに記載されている。この表面重合被覆法によれば、
磁性体粒子の表面に対する密着性がきわめて高い状態の
被覆樹脂層が形成されるため、得られるキャリアは安定
した帯電特性を有すると共に優れた耐久性を有するもの
となる。

【００３４】この表面重合被覆法に用いられる単量体と
しては、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン、
オクテン、シクロペンテン、シクロペンタジエンなどの
脂肪族炭化水素系単量体が用いられる。また、他のビニ
ル系単量体を用いることも可能である。特に単量体とし
てエチレンを用い、ポリエチレンよりなる被覆樹脂層を
形成することが好ましい。

【００３５】軽金属フェライトにおいて、マグネタイト
相の含有割合の測定は、例えばＸ線回折を利用して行う
ことができる。具体的には、マグネタイトと、マグネタ
イト相を有しないフェライトとの緊密な混合物を調製
し、当該混合物それ自体のＸ線回折の程度を、特定のピ
ーク強度のラインを用いて測定する作業を、マグネタイ
トの割合が既知の量で僅かづつ異なる多数の混合物につ
いて繰り返し、これにより、マグネタイトの含有割合の
変化に伴ってＸ線回折の程度の変化を示す絶対的な検量
線を作成しておき、この絶対的な検量線に従って、マグ
ネタイト相の含有割合を求めればよい。

【００３６】軽金属フェライトにおいて、マグネタイト
相は軽金属フェライト相の組織中に微小粒子状に存在す
る。その個々の大きさは特に限定されるものではない
が、球換算による直径が１〜１０μｍ程度であることが
好ましい。この球換算粒子径は、得られた軽金属フェラ
イト中に存在するマグネタイトのみで形成された相をエ
ネルギー分散型元素分析装置により面分析することによ
って個々のマグネタイト相の占める面積割合を算出し、
この数値から求めることができる。

【００３７】〔トナー〕上記の磁性体粒子よりなるキャ
リアは、適宜のトナーと混合されて二成分現像剤が構成
される。ここに、トナーは特に限定されるものではない
が、少なくとも結着樹脂と着色材とを含有してなる着色
粒子により構成されるものが用いられ、特に無機微粉末
などがトナー粉末に添加混合されたものが好ましい。

【００３８】トナーの結着樹脂は特に限定されるもので
はないが、スチレン−アクリル系重合体、ポリエステル
樹脂など公知の樹脂を好ましく用いることができる。ト
ナーの粒子体中には、結着樹脂の他に、ポリプロピレン
などの定着改良剤、種々の公知の荷電制御剤、その他の
添加剤を含有させることもできる。

【００３９】トナーに用いられる着色材としては、例え
ば黒トナーのためにはカーボンブラック、ニグロシン染
料などが使用され、イエロー、マゼンタ、シアントナー
に必要な顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１
５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグ
メントブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６
８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８−３、Ｃ．Ｉ．ピグ
メントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１
２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７−１、Ｃ．Ｉ．ピグ
メントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８
１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４などを好適に用
いることができる。

【００４０】トナー粉末には、適宜の無機微粒子および
／または有機微粒子を添加混合することができる。ここ
に無機微粉末としては、帯電性の付与能力および流動性
の点から、表面がシランカップリング剤やチタンカップ
リング剤などによって疎水化処理されたシリカ微粉末、
チタニア微粉末などが好ましく用いられる。この無機微
粉末としては、数平均一次粒径が５〜１００ｎｍのもの
が好ましい。また、有機微粒子としては例えばポリメチ
ルメタクリレートよりなる、数平均一次粒径が５〜１０
０ｎｍのものが好ましく用いられる。

【００４１】以上の二成分現像剤が現像に供される静電
潜像は、いずれの静電潜像担持体に形成されたものであ
ってもよく、例えばセレン感光体、アモルファスシリコ
ン感光体、積層型有機感光体などが好適に使用される。

【００４２】以上の二成分現像剤は、磁気ブラシ方式に
よる静電潜像の現像に供されることにより可視画像が形
成され、その際にその特性が十分に発揮される。現像方
式は、磁気ブラシ方式であれば特に限定されるものでは
ない。具体的には、例えば内部に固定磁石を備えてなる
回転式現像スリーブを有する現像器を用い、この現像ス
リーブの外周面上に、攪拌混合により帯電された現像剤
が供給されて薄層状とされ、これが、間隙を介して現像
スリーブが静電潜像担持体と対向する現像領域に搬送さ
れ、磁石の磁力の作用を受けて形成された現像剤の磁気
ブラシが現像領域において静電潜像担持体の表面に接触
することにより、当該静電潜像担持体上に担持された静
電潜像に従ってトナーが付着し、これにより顕像化され
る方式が好ましい。

【００４３】以上の現像方式において、現像スリーブ上
の現像剤の薄層の厚さは、現像領域で０．１〜８ｍｍ、
特に０．４〜５ｍｍであることが好ましい。現像領域に
おける現像スリーブと静電潜像担持体との離間距離は、
例えば０．１５〜７ｍｍであり、好ましくは０．２〜４
ｍｍである。

【００４４】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。な
お「部」は重量部を示す。

【００４５】〔磁性体粒子の製造〕下記表１に示す割合
に従って各原料物質を秤量し、その合計に対して０．５
重量％の赤リンを添加してボールミルにより粉砕しなが
ら混合し、得られた混合物を、当該混合物に対して２重
量％の割合でポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含有す
る水中に添加して分散し、原料物質の各々の数平均一次
粒子径が２μｍ以下となるまで粉砕処理してスラリーを
調製した。そして、このスラリーを噴霧乾燥装置によっ
て造粒乾燥して焼成用原料粉体を得た。次に不活性ガス
が充填された焼成炉に当該焼成用原料粉体を投入し、密
閉系において各焼成温度で焼成処理することにより、体
積平均粒径が６５μｍの４種の磁性体粒子を得た。これ
らを「粒子１」〜「粒子４」とする。なお、粒子３は、
主原料物質に還元剤であるカーボンブラック（表１にお
いて「ＣＢ」と記す）を１重量％添加した場合、粒子４
は、還元剤であるカーボンブラック１重量％と、添加剤
であるＶ₂Ｏ₅を０．５重量％添加した場合に得られた
ものである。表１にこれら各粒子の原材料と焼成条件等
を示す。

【００４６】上記のようにして得られた磁性体粒子の各
々についてＸ線回折によって測定されたマグネタイト相
（「Ｆｅ₃ Ｏ₄」と記す。）の含有割合および磁気特性
を示す。ここに、磁化の強さは１０００Ｏｅの磁場にお
ける値である。

【００４７】

【表１】

【００４８】〔キャリアの製造〕脱水ヘキサン５００ミ
リリットルと、乾燥した上記の各磁性体粒子４５０ｇと
をオートクレーブ中に入れて攪拌し、次いで２．０ミリ
モルのチーグラー・ナッタ触媒を添加して攪拌を行い、
磁性体粒子の表面に触媒物質を担持させた。その後、オ
ートクレーブの内圧を６．０ｋｇ／ｃｍ²Ｇとし、温度
９０℃でエチレンガスを連続的に供給して４５分間反応
させることにより、磁性体粒子の表面においてエチレン
の重合を行い、もって磁性体粒子の表面にポリエチレン
よりなる被覆樹脂層が磁性体粒子に対して５重量％とな
る割合で形成されてなるキャリアを製造した。

【００４９】〔トナーの製造〕スチレン−アクリル系重
合体１００部、低分子量ポリプロピレン８部およびカー
ボンブラック８部を混合、溶融、混練、粉砕および分級
することによりトナー粉末を得、これに疎水性シリカ微
粉末０．８部を混合することにより、体積平均粒径が
８．７μｍのトナーを製造した。

【００５０】〔現像剤の調製〕上記キャリアの各々と、
トナーとを混合することにより、トナー濃度が６重量％
の二成分現像剤を調製した。

【００５１】〔実写テスト〕積層型有機感光体を搭載し
てなる電子複写機「Ｕ−ＢＩＸ３０３５」（コニカ社
製）の改造機であって、現像領域の間隙の大きさを０．
８ｍｍ、現像領域における現像剤の薄層の厚みを１．２
ｍｍとした接触型現像方式による現像器を備えたものを
用い、当該現像器に上記の現像剤の各々を充填し、温度
１０℃、相対湿度１０％の低温低湿度雰囲気下において
１０万回にわたって画像を形成することにより実写テス
トを行った。ここに、原稿として、Ａ４サイズで画素率
が１％のものを用いた。このような低い画素率の原稿を
用いた理由は、現像剤におけるトナーの消費を少ない状
況とするためである。そして、テストの初期および終期
における可視画像の画像濃度およびカブリ濃度を調べ
た。結果は表２に示すとおりである。

【００５２】

【表２】

【００５３】表２の結果から、本発明のキャリアによれ
ば、マグネタイト相を全く含有しない比較例２に係る磁
性体粒子６からなるものに比して、多数回の画像形成に
おいて画像濃度の変動が非常に少なく、また多数回にわ
たる可視画像の形成においてもカブリ濃度の上昇が小さ
いことが理解される。一方、磁性体粒子６によるキャリ
アによれば、磁性体粒子中にマグネタイト相が含有され
ないために、トナーと攪拌混合する帯電行程において過
剰帯電状態となる現象が生じてトナーの帯電量が次第に
増加する傾向となり、その結果、画像濃度が低下するこ
とが理解されるまた、比較例１の結果から、マグネタイト相の含有割合
が過大の場合には、テストの終期においてカブリ濃度が
相当に大きくなることが理解される。これは、当該磁性
体粒子によるキャリアにおいては、電荷のリークが大き
いために帯電性が低下する結果、帯電量が少ないトナー
の割合が増加するからである。

【００５４】

【発明の効果】本発明の静電像現像用キャリアによれ
ば、それを構成する磁性体粒子が軽金属フェライトより
なり、しかもこの軽金属フェライトには特定の割合でマ
グネタイト相が含有されていることにより、当該磁性体
粒子において適度の電気伝導性が確保され、そのため、
トナーと共に構成される二成分現像剤が現像のために攪
拌混合される帯電行程において、発生した静電気が磁性
体粒子において速やかに移動するために一時的に帯電量
が過剰となる現象が抑制され、従ってトナーに直ちに安
定した帯電状態が実現されるので、磁気ブラシ方式によ
る現像方法によって静電潜像担持体上の静電潜像を顕像
化することにより、良好な可視画像を形成することがで
きる。

【００５５】また、本発明の静電像現像用キャリアの製
造方法によれば、特定の温度条件で焼成を行うため、組
織中にマグネタイト相が所要の割合で分散した状態で軽
金属フェライトが生成されるため、目的とする磁性体粒
子を確実にかつ容易に製造することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】式（Ｘ₂Ｏ）_a（Ｆｅ₂Ｏ₃）_bまたは
（ＺＯ）_a（Ｆｅ₂Ｏ₃）_b〔Ｘは１価の金属元素、Ｚ
は２価の金属元素を示し、ａおよびｂはａ＋ｂ＝１、ａ
＝０．０５〜０．５０である。〕で表される軽金属フェ
ライトの磁性体粒子よりなり、当該軽金属フェライトにマグネタイト相が０．１〜１０
重量％の割合で含有されていることを特徴とする静電像
現像用キャリア。
【請求項２】請求項１に記載の式において、ＸがＬ
ｉ、ＫおよびＲｂから選ばれた少なくとも１種であり、
ＺがＢｅ、ＭｇおよびＣａから選ばれた少なくとも１種
である請求項１に記載の静電像現像用キャリア。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載のキャリ
アと、トナーとからなることを特徴とする静電像現像
剤。
【請求項４】請求項３に記載の静電像現像剤により形
成された磁気ブラシにより、静電潜像担持体に担持され
た静電潜像を顕像化する工程を有すること特徴とする画
像形成方法。
【請求項５】酸化鉄と他の金属酸化物とを含有する原
料混合物を１１５０〜１３００℃の温度で焼成すること
により、請求項１または請求項２に記載の軽金属フェラ
イトよりなる磁性体粒子を得る工程を有することを特徴
とする静電像現像用キャリアの製造方法。