JPH10319644A - 静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用現像剤及び静電荷像現像方法 - Google Patents

静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用現像剤及び静電荷像現像方法

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JPH10319644A
JPH10319644A JP12599797A JP12599797A JPH10319644A JP H10319644 A JPH10319644 A JP H10319644A JP 12599797 A JP12599797 A JP 12599797A JP 12599797 A JP12599797 A JP 12599797A JP H10319644 A JPH10319644 A JP H10319644A
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英世 田中
Takayuki Nogami
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 高濃度、高画質、高繊細トナー画像を形成す
ることができるキャリア及びこのキャリアを用いた現像
剤及び現像方法、キャリアの製造方法を提供する。 【解決手段】 重量平均粒径が40〜130μmの樹脂
被覆磁性キャリアであって、キャリのうち粒径の小さい
方からの20重量%、大きい方からの20重量%、及び
残部のキャリアを各々A、C、Bとするとき各キャリア
A、B、Cの樹脂被覆量(重量%)a、b、cが、a≦
b≦cで、かつbを基準としてa及びcがbの±30%
以内であり、しかもA及びCの平均粒径がBの平均粒径
に対し10%以上離れているキャリア3を用い、接触磁
気ブラシ現像する。磁性キャリアの磁気特性は、100
0エルステッドにおける磁化の強さで40〜70emu
/gである。ふるい分けされた各キャリアコア粒子を各
々所定量の被覆量で樹脂被覆した後、これらを適宜組み
合わせ混合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法等において静電潜像を現像するために用いる静電
荷像現像用キャリア、このキャリアの製造方法、このキ
ャリアを含む静電荷像現像用現像剤及びこの現像剤を用
いる静電荷像現像方法に関し、更に詳細には環境変化に
依存することなく、常に高画質、高画像濃度、高繊細な
現像画像を得ることができる静電荷像現像用キャリア、
このキャリアの製造方法、このキャリアを含む静電荷像
現像用現像剤及びこの現像剤を用いる静電荷像現像方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】記録体上に静電潜像を形成し、これを現
像剤で現像して画像を得る方法としては、従来より電子
写真法、静電記録法など種々の方法が知られている。例
えば、市販の電子写真複写機やレーザープリンタにおい
ては、通常、光導電層を有する感光体が用いられ、この
感光体を帯電した後、像様に露光或いは走査露光するこ
とにより、原稿または画像データに対応した静電潜像を
形成し、次いで該静電潜像を現像剤を用いて現像して潜
像に応じたトナー画像を形成し、必要に応じて紙等の転
写材にこのトナー像を転写した後、熱または圧力により
定着して可視画像を得ている。
【0003】静電潜像を現像剤により現像する方法とし
ては、種々の方法が知られており、カスケード現像法、
磁気ブラシ現像法、液体現像法、パウダークラウド現像
法、ファーブラシ現像法などが挙げられる。液体現像法
は高画質が得られる点で優れているが、機構が複雑にな
る点や臭い、廃液等の問題があり、最近では一部業務用
を除き用いられることは少なくなっている。現在、静電
潜像の現像法として最も普通に採用されている方法は、
磁気ブラシ現像法である。
【0004】ところで、以前より静電潜像の現像におい
ては、現像画像の高画質化の要求とともに、種々の複写
環境においても安定して高画質、高繊細な画像を形成す
ることができる現像剤が要求されている。特に近年、コ
ンピュータ、マルチメディア等の発展により、プリンタ
ーと融合してさらに高精細なフルカラー画像を出力する
手段が要望されているが、これに使用されるプリンタと
して用いられるフルカラー複写機では、出力画像を従来
のものよりさらに高画質、高精細として商業印刷の画像
水準にまで高品質化する研究がなされている。こうした
要求に応じるために、プロセス及び材料の観点から種々
の検討がなされている。また、このような高品質の画像
の要求は、フルカラーのみでなく、モノクロ画像につい
ても同様である。
【0005】これらフルカラー複写機を含む複写機、プ
リンタの現像方法として多用されている磁気ブラシ現像
法における画像の高画質化を図るための方法についてそ
の一例を挙げると、材料に関してはキャリア及びトナー
の粒径を小さくする方法が代表的なものである。トナー
自体の小粒径化により高解像性の画像を形成することが
可能となるが、一方ではカブリの問題、磁気ブラシによ
る刷毛目ムラの問題、画像濃度の問題、濃淡画像形成の
問題、キャリア付着の問題、粉体の取り扱いの問題及び
電子写真特性上の観点からの種々の問題があり、高品質
の画像を形成するには単にトナーを小粒径化するのみで
は対応できず、キャリア、プロセスを含めた多様な検討
が必要になる。
【0006】電子写真プロセスについて高画質化方法の
一例を示すと、現像スリーブ上の現像ブラシを緻密化す
ることによる高画質化の達成可能性を挙げることができ
る。現像ブラシの緻密化は、キャリアの粒径、飽和磁
化、スリーブ内マグネットの磁力の強さ及び磁極の幅に
関連し、現像剤からみると、使用するキャリア粒子の小
粒径化や磁気力の低減が考えられる。
【0007】キャリアの磁気特性を低減することについ
ては、例えば、特開昭59−104663号公報に、飽
和磁化の低いキャリアを使用する方法が記載されてい
る。しかしながら、飽和磁化の小さなキャリアを使用す
ることで細線の再現性は向上し高画質化するが、現像ス
リーブ上でのキャリア粒子の磁気拘束力が低下するため
に感光ドラム上にキャリアが移行して、転写抜けなどの
画像欠陥を発生させるキャリア付着現象が生じやすくな
る。
【0008】また、このキャリア付着現象は、小粒径の
キャリアを使用することによっても発生しやすくなる。
例えば特公平5−8424号公報には、微粒子化したキ
ャリアとトナーを用いて振動電界下で非接触方式で現像
する方法が記載されている。該公報には、振動電界を印
加する現像プロセスにおいてキャリア付着を改善するた
めに、キャリアの高抵抗化が効果を有すると記載されて
いるが、キャリア付着を改善するためにキャリアバルク
を高抵抗化しただけでは、全ての環境下でキャリア付着
が十分に改善されるとは限られず、高画質化を満足させ
るには至らない場合があった。
【0009】さらに、高画質化を達成するために、接触
方式で交番電界印加する現像方法が挙げられる。この方
法によれば、非接触方式あるいは直流電界印加方式に比
べて細線再現性、ベタ部の均一性、ハーフトーン部の均
一性等に優れ、濃度も高くなるといった効果が得られる
半面、カブリトナーをなくすために、非画像部の潜像保
持体の電位と現像剤保持体表面の電位の差である逆コン
トラスト電位を大きく取る必要があり、上述の様な磁気
力の低いキャリアや、小粒径キャリアを適用しようとす
るとキャリア付着が問題となってくる。
【0010】さらに、特公平7−117769号公報に
は、体積分布で35μm未満の小粒径樹脂被覆磁性粒子
を現像剤中に含有させると、逆コントラスト電位が15
0V以上の潜像保持体上のトナー固着部分に付着し削り
取る働きをし、画像劣化が解消されると記載されている
が、キャリアの粒度分布を規定しただけでは逆コントラ
スト電位が150V以下であっても、キャリア付着がみ
られる場合があり、高画質化を達成するには至っていな
い場合があった。
【0011】さらに、特開平7−271194号公報に
は、カブリとキャリア付着の改善を両立させるために、
キャリアコア材表面の樹脂被覆率が90%以上の粒子が
80個数%以上占めるようにし、カブリ取り電圧を10
0V以下にすることが記載されている。この方法によれ
ば細線再現性の良い画像が得られ、キャリア付着は画像
濃度を落とさず改善され、高画質画像が得られる。しか
しその反面、キャリアは、粒度分布を持つコア材に被覆
することにより製造されるため、完全に樹脂に覆われた
高抵抗の相対的に小粒径なキャリア粒子と、樹脂被覆率
の少ない低抵抗な相対的に大粒径のキャリア粒子が存在
することとなり、高湿度及び低湿度環境下でのキャリア
付着が問題となる場合がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来から
高画質化を図る種々の試みがなされてはいるものの、上
述した欠点を全て解消する現像剤は、現在までのところ
見いだされるには至っていない。
【0013】本発明の目的は、上記した欠点を有するこ
とのない、種々の環境下での現像において、感光体等静
電潜像担持体へのキャリア付着がなく、高画質、高画像
濃度、高精細な、白黒あるいはカラー画像を形成するこ
とのできる静電荷像現像用キャリアを提供することにあ
る。本発明の他の目的は、種々の環境下での現像におい
て、静電潜像担持体へのキャリア付着がなく、高画質、
高画像濃度、高精細な、白黒あるいはカラー画像を形成
することのできる静電荷像現像用キャリアの製造方法を
提供することにある。また、本発明の他の目的は、種々
の環境下での現像において、静電潜像担持体へのキャリ
ア付着がなく、高画質、高画像濃度、高精細な、白黒あ
るいはカラー画像を形成することのできる静電荷像現像
用現像剤を提供することにある。本発明の更に他の目的
は、種々の環境下での現像において、静電潜像担持体へ
のキャリア付着がなく、高画質、高画像濃度、高精細
な、白黒あるいはカラー画像を形成することのできる静
電荷像現像法を提供することにある。本発明のその他の
目的は、本明細書の以下の説明から自ずと明らかとなる
であろう。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、キャリアの粒度分布、キャリアの粒度分布に関連
しての樹脂被覆量を特定の範囲のものとする或いはこれ
らと電気抵抗をある特定の範囲とすることにより上記の
目的を達成することができることを見いだして本発明を
完成したものである。
【0015】即ち、本発明の請求項1に記載された発明
は、樹脂を被覆した静電荷像現像用キャリアにおいて、
該キャリアは重量平均粒径が40〜130μmで、該キ
ャリアのうち粒径の小さい方からの20重量%及び粒径
の大きい方からの20重量%のキャリアを各々A及びC
とし、平均粒径キャリアを含む残りのキャリアをBとす
るときのA、B、Cの各平均樹脂被覆量をa、b、c
(重量%)とするとき、a、b、cは、a≦b≦cで、
かつbを基準にしてa及びcは、bの±30%以内であ
り、更にA及びCの重量平均粒径がBの重量平均粒径に
対し±10%以上離れていることを特徴とする静電荷像
現像用キャリアである。
【0016】また、請求項12に記載された発明は、ま
ず原料となるキャリアコア粉体を所望の粒径範囲ふるい
分けし、ふるい分けされた各キャリアコア粉体ごとに所
望の被覆量で樹脂を被覆し、その後該樹脂被覆されたキ
ャリア粉体を所定の粒度となるように混合することによ
り請求項1に記載された静電荷像現像用キャリアを製造
する方法である。
【0017】また、請求項13に記載の発明は、少なく
ともトナーとキャリアを含有する静電荷像現像用現像剤
において、キャリアとして上記本発明のキャリアを用い
ることを特徴とする静電荷像現像用現像剤である。
【0018】また、請求項16に記載された発明は、少
なくともトナーとキャリアを含有する現像剤で潜像担持
体上の静電潜像を現像する静電荷像現像方法において、
キャリアとして上記本発明のキャリアを用いることを特
徴とする静電荷像現像方法である。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明におけるキャリアは、上記
したように重量平均粒径が40〜130μmのものであ
るが、キャリアの重量平均粒径が40μmより小さいと
磁気拘束力の点からキャリア付着が多くなり、また13
0μmより大きいと磁気ブラシの密度、当たりの強さか
ら高画質の画像が得にくいという問題が生じる。このよ
うな重量平均粒径範囲を有するキャリアとして、40〜
60μmまたは80〜120μmに重量平均粒径を有す
るキャリアが、従来より広く利用されているが、特に高
品質画像が要求されるフルカラー画像の形成において
は、40〜60μmの重量平均粒径を有するキャリアが
好ましい。また、本発明のキャリアの粒度分布は、単一
粒径でなく、ある程度の分布の幅を持つことが要求され
る。粒度分布の幅としては、キャリアのうち粒径の小さ
い方からの20重量%及び粒径の大きい方からの20重
量%のキャリアを各々A及びCとし、平均粒径キャリア
を含む残りのキャリアをBとするとき、A及びCの重量
平均粒径がBの重量平均粒径に対し±10%以上離れて
いるものが好ましいものとして用いられる。キャリアの
粒度分布が単一粒径であると、高画質、高濃度、高繊細
な画像が得難く、これは粒度分布が単一であると緻密で
柔らかな穂立ちの磁気ブラシの形成が難しいことがその
原因の一つと思われる。例えば、具体的キャリアの粒度
分布の一例を示すと(1)使用されるキャリアが40〜
60μmの重量平均粒径を有するものである場合には、
250メッシュ(標準篩、以下同じ)以上の粒径の粒子
が5〜20重量%であり、かつ400メッシュ未満の粒
径の粒子が5〜20重量%であり、かつ500メッシュ
未満の粒径の粒子が2重量%以下である粒度分布を有す
るもの、また(2)キャリアとして80〜120μmの
重量平均粒径を有するものが用いられる場合には、15
0メッシュ以上の粒径の粒子が10〜45重量%であ
り、かつ250メッシュ未満の粒径の粒子が1〜25重
量%であり、かつ350メッシュ未満の粒径の粒子が3
重量%以下の粒度分布を有するもの、が好ましいものと
して挙げられる。
【0020】上記(1)において、250メッシュ以上
の粒径の粒子が20重量より多い場合は、磁気ブラシの
当たりが強くなることがあり、刷毛目ムラが発生し易
く、また400メッシュ未満の粒径の粒子が5重量%よ
り少ない場合磁気ブラシの密度が上がらず、均一なベタ
画像が得られない場合があり、20重量%より多い場合
にはキャリア付着の問題が生じることがある。このた
め、特に高品質の画像が要求されるフルカラー現像にお
いては、上記(1)の粒度分布を有するキャリアを用い
ることが望ましい。しかし、粒度分布がこれら具体的に
記載したものに限定されるわけではない。なお、本発明
でのキャリア粒度分布の測定は、JIS H2601に
準拠して行ったが、具体的な測定方法は後述する。
【0021】本発明のキャリアのコア材料としては、例
えば鉄、コバルト、ニッケル、マンガン、クロム、希土
類等の金属、これらの合金または酸化物など従来磁気ブ
ラシ現像法で用いられているキャリアのコア材料が使用
でき、好ましいものとしては金属酸化物、より好ましく
はフェライトがあげられる。これらキャリアコア材の製
法及び粒子化の方法には、格別制約はない。
【0022】キャリアの被覆樹脂は、キャリアのコア材
料の抵抗を上げ、かつトナーの帯電量を例えば5〜45
μc/gのような現像に適した帯電量とすることができ
るものであればいずれのものでもよい。このような樹脂
としては、例えば、スチレンのホモポリマー、スチレン
とアクリル酸、ブタジエン、酢酸ビニルなど他のモノマ
ーとの共重合体、(メタ)アクリル系樹脂、酢酸ビニル
系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、
フルオロカーボン樹脂、パーフロロカーボン樹脂、ポリ
エチレン及びエチレン−酢酸ビニル共重合体のようなエ
チレン系樹脂、セルロース類、ポリエステル樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン
樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、
石油樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルピロ
リドン、ポリフェニルサルファイド樹脂などの熱可塑性
樹脂、フェノール系樹脂、アルキッド樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、アクリル系樹脂、マレイン樹脂、エポキ
シ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、グア
ナミン樹脂、グリプタール樹脂、フラン樹脂、シリコー
ン樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン樹脂などの硬
化型樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独で使用し
てもよく、また2種以上の樹脂を併用してもよい。これ
らの樹脂のうちでは、自己架橋型シリコーン樹脂、熱硬
化型シリコーン樹脂などのシリコーン樹脂、ポリスチレ
ンなどのスチレン系樹脂が好ましいものとして挙げられ
る。スチレン系樹脂は特に帯電性の高いトナーと、シリ
コーン系樹脂は帯電性の低いトナーとの組み合わせにお
いて、トナー帯電量を現像システムに由来する適正な帯
電量の範囲の5〜45μc/gにすることができる。ま
たこれらの樹脂に導電性微粉末を含有させることもで
き、これにより被覆量に対する抵抗値の増加が少なくな
り、粒径による抵抗変化が少ないキャリアを得ることが
可能となる。
【0023】キャリアコア材を樹脂で被覆する方法とし
ては、コア材を被覆樹脂溶液中に浸漬した後乾燥させる
浸漬法、コア材を浮遊流動させながら被覆樹脂溶液をス
プレーし、コア材表面に樹脂膜を形成させる流動床法、
及びスプレードライ法が挙げられる。
【0024】また、キャリアの樹脂被覆量は、キャリア
粒子の粒径により異なるものの、一般的にはキャリア粒
子に対し0.2〜2.0重量%の量で被覆される。キャ
リアとして40〜60μmの重量平均粒径を有し、25
0メッシュ以上の粒径の粒子が5〜20重量%であり、
かつ400メッシュ未満の粒径の粒子が5〜20重量%
であり、かつ500メッシュ未満の粒径の粒子が2重量
%以下の粒度分布を有するものが用いられる場合には、
250〜400メッシュの粒径のキャリアの樹脂被覆量
を基準にして、250メッシュ以上の粒径のキャリア及
び400メッシュ以下の粒径のキャリアの樹脂被覆量
が、250〜400メッシュの粒径のキャリア粒子の樹
脂被覆量の±20%以内であることが好ましい。またキ
ャリアとして80〜120μmの重量平均粒径を有し、
かつ150メッシュ以上の粒径の粒子が10〜45重量
%であり、かつ250メッシュ未満の粒径の粒子が1〜
25重量%であり、かつ350メッシュ未満の粒径の粒
子が3重量%以下の粒度分布を有するものが用いられる
場合には、150メッシュ以上の粒径のキャリアで粒径
の大きい方から全重量の20重量%までのキャリアの樹
脂被覆量、及び250メッシュ未満の粒径のキャリアで
かつ小さい方から全重量の20重量%までのキャリアの
樹脂被覆量が、250〜400メッシュの粒径のキャリ
アの樹脂被覆量の±20%以内であるものが好ましい。
なお、本発明では、キャリア粒子の樹脂被覆量は、コア
材、被覆キャリア及び被覆材のカーボン量を測定し計算
することにより求めた。具体的な測定方法は後述する。
【0025】また、本発明においては、キャリアは、1
7 〜109 Ωの電気抵抗を有するものが望ましい。そ
して、粒度分布に関連してのキャリア粒子の電気抵抗
は、キャリアのうち粒径の小さい方からの20重量%及
び粒径の大きい方からの20重量%の電気抵抗を各々R
a、Rcとし、平均粒径キャリアを含む残りのキャリア
の電気抵抗をRbとしたとき、Ra及びRcは、Rbの
±102 の範囲内であることが好ましく、更には±10
1 の範囲内であることがより好ましい。たとえば、キャ
リアとして40〜60μmの重量平均粒径を有し、25
0メッシュ以上の粒径の粒子が5〜20重量%であり、
かつ400メッシュ未満の粒径の粒子が5〜20重量%
であり、かつ500メッシュ未満の粒径の粒子が2重量
%以下の粒度分布を有するものが用いられる場合には、
250〜400メッシュのキャリア粒子の電気抵抗を基
準にして、250メッシュ以上のキャリア粒子及び40
0メッシュ未満のキャリア粒子の電気抵抗が250〜4
00メッシュの電気抵抗の±101 の範囲内であるもの
が好ましいものとして挙げられる。なお、本発明では、
キャリアの電気抵抗は、電極間に磁力を加え対向電極間
にキャリアを保持させた状態で測定した。具体的な測定
方法は後述する。
【0026】また、キャリアの磁気特性は、1000エ
ルステッドにおける磁化の強さで40〜70emu/
g、好ましくは50〜70emu/gである。磁気特性
が40emu/gより小さいとキャリア付着が、また7
0emu/gより大きいと磁気ブラシの当たりが強くな
り高画質の点から適切でない場合が生じることがある。
また単位体積当たりの磁化の強さ、あるいは単位個数当
たりの磁化の強さとして解析された結果を用いても、本
発明の効果は変わらない。なお具体的な測定方法は後述
する。
【0027】以下に、本発明のキャリアの作用をフルカ
ラー現像を例に挙げ図面を参照して説明する。
【0028】図1は、静電潜像を二成分磁気ブラシ法に
より現像する現像装置の現像部の拡大図である。図中、
1はセレン、無定形シリカ、機能分離層を有する感光体
など公知の静電潜像担持体、2は現像スリーブ、3はキ
ャリア、4はトナー、5は静電潜像担持体上の静電潜像
である。図1においては、スリーブ2に交流バイアスが
印加され、反転接触現像が行われている。高画質、高画
像濃度、高精細なフルカラー画像を得るためには、上記
したように小粒径のトナーと共にキャリアとして小粒径
のものを用いるのが好ましい。トナー4が小粒径である
と、画像のエッジ部での切れが良くなり解像度が上が
り、また各トナー粒子一個一個の着色力が弱いためにハ
イライト部でなめらかな画像が得られる。キャリア3が
小粒径であると現像スリーブ2上での穂立ちがやわらか
くなり、また表面積が大きくなるためより多くのトナー
を含む現像剤が使用可能であり、均一なベタ画像が得ら
れる。さらにキャリア3の粒度はある程度広い粒度分布
とする必要がある。キャリアがある程度広い粒度分布を
有すると、小粒径のキャリアが大粒径キャリアの隙間に
入り込み、単一粒度のものに比べより密緻な磁気ブラシ
を形成することが可能となる。
【0029】しかしながら、粒度分布をもつコア材を従
来から知られている浸漬法または流動床法などの方法で
絶縁性樹脂により被覆すると、粒径によらず一定の膜厚
に被覆されるため、より小さな粒径のコアほど高被覆量
(重量%)に、またより大きな粒径のコアは低被覆量
(重量%)のキャリアになる。そのため被覆によりキャ
リアの抵抗を上げる樹脂を被覆した場合、小さな粒径の
キャリアは高抵抗に、大きな粒径のキャリアは低抵抗に
なる。磁気拘束力の小さいより小さな粒径のキャリアが
高抵抗であると電荷の蓄積が特に低湿下で大きくなり、
図2に示されるように交番バイアス下でキャリア付着の
発生がみられるようになる。さらに磁気ブラシを構成す
る核となる、より大きな粒径のキャリアが低抵抗である
と、図3に示されるように感光体に接触したときに感光
体への電荷注入が引き起こされて、特に高湿下でキャリ
ア付着が発生し、画質の低下を引き起こす。更に、被覆
量の差が大きくなるとトナーの帯電量分布が広がり、ト
ナー飛散など特性の悪化も生じる。また、抵抗値の差が
大きくなるとキャリア付着や刷毛目ムラなど特性の悪化
が生じる。したがって、これらの現象を回避するために
は、キャリアは粒径によらず被覆量(重量%)がほぼ同
等で、かつ抵抗がほぼ同等であるのが最も好ましい。し
かしながら、粒径による樹脂被覆量あるいは電気抵抗値
に幾分差が存在しても、本発明の範囲のものとすれば前
記するような問題の発生はなく、種々の環境下において
高品質の現像画像を形成することができる。
【0030】本発明の樹脂被覆量または電気抵抗値を有
するキャリアを得る手段としては、(a)上記の被覆樹
脂に導電性微粉末を含有させ被覆する方法、(b)コア
を粒度ごとに分けて浸漬法、流動床法などで被覆した後
に所定の粒度になるように混合しキャリアとする方法、
(c)被覆量をコントロールして小粒径キャリアが高抵
抗にならないようにする方法、及び(d)被覆した後に
被覆量の多い小粒径キャリア及び/又は被覆量の少ない
大粒径キャリアをふるい分け及び/又は気流分級で取り
除く方法などがある。本発明の樹脂被覆量のキャリアを
得る方法としては、製造が簡単で、所望粒度分布、所望
の被覆量のキャリアを任意に得ることができることか
ら、上記(b)の方法を用い、キャリアコア粉体を所望
の粒径範囲にふるい分けし、ふるい分けされた各キャリ
ア粉体ごとに所望の被覆量で樹脂を被覆し、その後該樹
脂被覆されたキャリア粉体を所定の粒度分布となるよう
に混合する方法によることが好ましい。
【0031】本発明の静電荷像現像用現像剤に用いられ
るトナーは、従来公知のトナーであればどの様なもので
も使用可能である。しかし、トナーの体積平均粒径が7
μmより小さい場合は、流動性などの粉体特性からくる
取り扱い上の問題から、また13μmより大きいと細線
やハイライト部の再現性などの高画質という点から望ま
しくない場合があるので、7〜13μmの体積平均粒径
のトナーを用いるのが好ましい。トナーの体積平均粒径
は、種々の方法によって測定できる。その一例としてコ
ールターマルチサイザー(コールター社製)による方法
があげられ、個数分布、体積分布から解析された結果が
使用できる。また顕微鏡を用い得られた画像解析データ
から得る方法など他の方法で測定された結果を用いて
も、発明の効果は変わらない。なお具体的な測定方法は
後述する。
【0032】また本発明で使用されるトナーの結着剤樹
脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリクロルスチレ
ン、ポリビニルトルエン等のスチレンあるいはスチレン
誘導体のホモポリマー、スチレンあるいはその誘導体を
含む共重合体、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、マレ
イン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シ
リコーン樹脂、ポリエステル、ポリウレタン樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、ク
マロンインデン樹脂、石油樹脂、架橋したスチレン系樹
脂、架橋したポリエステル樹脂等の樹脂が挙げられる。
スチレン系モノマーとともに共重合体を形成するモノマ
ーとしては、(メタ)アクリル酸エステル、アクリル
酸、アクリロニトリル、アクリルアミド、マレイン酸、
マレイン酸のモノまたはジエステル、酢酸ビニル、塩化
ビニル、ビニルエーテル類、ビニルケトン類、ビニルト
ルエン、クロルスチレン等のスチレン誘導体、ブタジエ
ン、イソプレン、インデンなどが挙げられる。また、架
橋した樹脂を形成するため架橋剤を用いることができ
る。架橋剤としては、不飽和結合を2個以上有する化合
物を挙げることができ、具体的には、ジビニルベンゼン
等の芳香族ジビニル化合物、エチレングリコールジアク
リレート等のカルボン酸エステル、ジビニルエーテル、
ジビニルスルホン等のジビニル化合物、不飽和結合を3
個以上有する化合物を単独でまたは併用して用いること
ができる。架橋剤の使用量は、結着剤樹脂に対し、例え
ば0.01〜10重量%である。
【0033】また該トナーには、着色剤が用いられる。
着色剤としては、従来より知られている染料及び顔料を
使用することができる。これら染料あるいは顔料とし
て、シアン色としてはβ型フタロシアニン系顔料が、マ
ゼンタ色としてはキナクリドン系顔料が、黄色としては
アゾ系顔料が、黒色としてはカーボンブラック、マグネ
タイト、フタロシアニン系顔料とアゾ系黄色顔料とアゾ
系赤色顔料との混合顔料などがよく知られたものであ
る。これらの着色剤は、顔料の表面処理がなされている
及び/又は分散助剤が添加されているものであってもよ
い。これら着色剤の添加量は、結着剤樹脂に対し0.1
〜20重量%、通常0.5〜9重量%が好ましい。
【0034】また該トナーには、トナーの定着性あるい
は荷電制御を改善するため、ワックスや荷電制御剤が含
有されてもよい。ワックスとしては、低分子量のポリエ
チレン、ポリプロピレン、アクリル系、スチレン系など
の重合体あるいは共重合体、パラフィンなどが、正荷電
制御剤としては、ニグロシン系染料、トリブチルベンジ
ルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルホン
酸、テトラブチルアンモニウムテトラフロロボレートな
どの4級アンモニウム塩、ジオルガノスズオキサイド、
ジオルガノスズボレート等が、負荷電制御剤としてはア
セチルアセトンの金属錯体、サリチル酸系金属錯体、サ
リチル酸系金属錯体など公知の荷電制御剤を、使用する
着色剤の色及び現像システムに応じて添加してすること
ができる。例えば、カラー画像を形成する場合には、電
荷制御剤としては、無色または淡色のものが好ましい。
【0035】トナーは、結着剤樹脂、着色剤、必要に応
じワックス、荷電制御剤、その他添加剤を混合機により
十分混合した後、ニーダー、エクストルーダーといった
混練機により溶融、混練した後、冷却、粉砕、分級する
粉砕法あるいは重合法により製造される。このトナー粒
子は、そのままでも使用することができるが、必要に応
じ流動化剤などの外添剤が添加、混合される。添加、混
合は、ヘンシェルミキサー等の混合機が用いられる。流
動化剤としては、疎水化剤などで表面処理されていても
よいシリカ、アルミナ、酸化チタンなどの無機微粉体、
テトラフロロエチレン、ポリビニリデンクロライド、ポ
リメチルメタクリレート、ポリスチレンなどの有機微粉
体が好ましいものとして挙げられ、これらは単独でまた
は二種以上が併用されて用いられる。流動化剤の添加量
は、流動化剤の合計でトナーに対し、0.05〜20重
量%、好ましくは0.05〜3重量%で使用される。そ
の他外添剤として、帯電助剤、研磨剤、抵抗調整剤、転
写促進剤等も必要に応じて添加することができる。
【0036】更に、本発明の現像法においては、上記キ
ャリア及びトナーの二成分系現像剤が用いられるが、こ
のような現像剤を用いて行われる現像方式としては、従
来磁気ブラシ現像法として知られた方法がいずれも採用
できる。その中でも、現像担持体に直流バイアスと共に
交流バイアスを印加しながら接触現像する方法が高繊細
画像を得ることができるため好ましい。また、本発明の
現像法は、例えばSe、ZnO、CdS、無定形シリコ
ン、有機感光体、電荷発生層と電荷移動層を有する積層
型感光体など公知の潜像担持体のいずれのものにも適用
できる。
【0037】以下に本発明で使用した測定法について記
述する。
【0038】(1)キャリア粒径の測定 キャリアの粒度分布の測定は、JIS H2601に準
拠して次のように行った。 1)キャリア100gを0.1gの精度で秤量する。 2)篩は100、150、200、250、350、4
00、500メッシュの標準篩(JIS−Z8801)
を使用し、あらかじめ各篩及び受け皿を秤量した後、目
開きの大きい順に上から積み重ね、一番上には蓋を、一
番下には受け皿を置き、振動機にセットする。試料は1
00メッシュの篩に入れる。 3)ふるい終了後、各篩及び受け皿を秤量し、各篩に残
ったキャリアの重量を求め粒度分布を計算する。また、
このふるい分けられたキャリアを、被覆量、比抵抗を測
定する試料として使用する。
【0039】(2)キャリアの磁気特性の測定 理研電子(株)製直流磁場型磁気特性自動記録装置BH
U−60及び励磁装置EMV−8CNを用いて行った。
まず、内径7mm、高さ12mmの樹脂セルに、キャリ
ア約1gを充填する。充填したキャリアは、正確に1m
gまで精秤する。ピックアップコイルに測定セルを入
れ、励磁装置にセットする。自動記録装置のレンジ及び
スケーラーの設定を行い、X−Yレコーダーにヒステリ
シスループを記録する。その記録されたチャートの磁場
1000エルステッドにおける磁化の強さ(emu/
g)を求める。
【0040】(3)キャリアの被覆量の測定 本発明ではカーボン量を定量する方法で行った。カーボ
ン量の測定には、堀場金属中炭素分析装置EMIA−1
10(株式会社堀場製作所製)を使用し、校正は既知の
金属(低合金綱4号JSS 153−9 C:0.18
6 社団法人日本鉄鋼協会)を使用した。まずコア材の
カーボン量を測定し、その値をCc(wt%)とする、
次にキャリアと同一条件で硬化させた被覆材料のカーボ
ン量を測定し、その値をRc(wt%)とする。未知の
被覆量のキャリアのカーボン量を測定し、その値をCx
(wt%)とすると、被覆量(wt%)は、下記式によ
って求められる。 被覆量(wt%)={(Cx−Cc)/(Rc−C
c)}×100 ただし測定サンプルは、含まれるカーボン量に応じて試
料重量を調整し、被覆材料は、キャリアの被覆材料の重
量とほぼ同量とし測定した。 測定条件 燃焼部設定温度 1250℃ コンパレータレベル 3.0% 助燃剤量 スズ約0.3g 最大積算時間 120秒 試料重量 約0.5g 校正方法 (ブランク、0.186wt%低合金綱4
号)
【0041】(4)キャリアの電気抵抗の測定 キャリアの電気抵抗は、図4及び図5に記載の装置を用
いて測定した。この装置は、図4及び図5に示されるよ
うに、対向電極(1、1)の背面に磁石(2、2)を配
置したもので、特開平5−72798記載の抵抗測定装
置図1、図2と同等のものである。ただし測定条件とし
ては、磁極間間隔5.0mm、磁極の表面磁束密度1.
5×103 Gauss、対向磁極面積10×30mm、
電極間間隔2.0mmに設定し、試料量を200mgと
して測定した。電気抵抗測定機器としては、絶縁抵抗計
(東亜電波工業株式会社製 TOA SUPER ME
GAOHMMETER MODEL SM−5E)を使
用した。なお測定値は、電圧250V印加1分後の数値
を、電気抵抗の値とした。
【0042】(5)トナー粒径の測定 測定装置としてコールターマルチサイザー(コールター
社製)を使用し、電解液としてISOTON(コールタ
ーサイエンティフィックジャパン社製)の1%塩化ナト
リウム水溶液を用い、ただし水溶液中の不純物粒子は、
測定30秒間で200カウント以下になるように濾過し
たものを使用する。測定法としては前記電界液30〜5
0ml中に分散剤として界面活性剤(アルキルベンゼン
スルホン酸塩など)を0.1〜5ml加え、そこに測定
試料を1〜10mg加え、超音波分散器で約1〜2分間
分散する。得られた試料をコールターマルチサイザー測
定容器内に所定の濃度(5〜10%)になるように加
え、測定手順にしたがって測定する。測定条件は、吸引
圧4000mmAq±300、アパチャー100μmを
使用し、30000カウント計測しその数値から粒度分
布を求める。なお測定には、コールターキャリブレーシ
ョンスタンダード16.7μm(NUMBERMOD
E)バッチF.33、マテリアルP.D.V.B.La
tex粒子を用いて校正した測定機を使用する。
【0043】なお、本発明においては、キャリアのうち
粒径の小さい方或いは粒径の大きい方からの20重量%
のキャリアの特性を限定しているが、これら各キャリア
は、キャリアを篩によりふるい分けし、各篩上に残った
キャリアを小さい側から或いは大きい側から順番に20
重量%になるまで混合することにより得たものである。
【0044】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、これらの実施例は単に例としてあげたにすぎ
ず、本発明が以下の実施例により限定されるものではな
い。
【0045】実施例1 キャリアコア材としてフェライト粉体を用い、またコー
ト材として、自己架橋型シリコーン樹脂SR−2411
(東レシリコーン株式会社製)に導電性カーボンを樹脂
固形分に対し5重量%添加した樹脂溶液を使用して、浸
漬法により平均コート量1.0重量%のキャリアAを得
た。キャリアAの重量平均粒径は49μmであり、コア
粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は4×108 Ωで
あった。また、1000エルステッドにおける磁化は6
4emu/gであった。キャリアAのキャリア領域別及
び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表1及び表2に
示す。
【0046】トナーは、ポリエステル樹脂100重量部
に対し、β型フタロシアニン顔料2重量部、サリチル酸
金属塩1重量部を用い、これらを高速ミキサーで混合し
た後、混練機で溶融、混練し、冷却後、気流粉砕分級機
で粉砕、分級して、体積平均粒径9μmのトナー母体を
まず得、このトナー母体100重量部に対し、疎水化さ
れた酸化チタンを0.8重量部高速ミキサーで外添処理
して製造された。このトナーをトナーAとした。
【0047】得られたキャリアAとトナーAとを、トナ
ー濃度が7重量%になるようにVブレンダーで混合し
て、現像剤Aを得た。この現像剤Aを市販のカラー複写
機CLC350(キャノン株式会社製)にセットし画像
出しを行ったところ、高画質の、かぶりのない、高解像
度の画像が得られ、ベタ部の画像濃度は1.6であっ
た。同様に高温・高湿(30℃、85%RH)及び低温
・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出しを行っ
たところ、高画質の、カブリのない、高解像度の画像が
得られ、キャリア付着、トナーの飛び散りも見られず良
好であった。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で
1.5、低温・低湿時で1.7であった。これら常温・
常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿
(H/H)の条件下における現像画像特性を、表3に示
す。
【0048】比較例1 キャリアコア材としてフェライト粉体を用い、コート材
として自己架橋型シリコーン樹脂SR−2411(東レ
シリコーン株式会社製)溶液を使用して、浸漬法により
平均コート量0.8重量%のキャリアBを得た。キャリ
アBの重量平均粒径は50μmであり、コア粒子よりも
電気抵抗が高く、全体抵抗は1×109Ωであった。ま
た、1000エルステッドにおける磁化は64emu/
gであった。キャリアBのキャリア領域別及び粒度分布
別のコート量、電気抵抗を、表1及び表2に示す。
【0049】トナーは、ポリエステル樹脂100重量部
に対し、β型フタロシアニン顔料2重量部、サリチル酸
金属塩2重量部を用い、これらを高速ミキサーで混合し
た後、混練機で溶融、混練し、冷却後、気流粉砕分級機
で粉砕、分級して、体積平均粒径7μmのトナー母体を
得、このトナー母体100重量部に対し、高速ミキサー
で疎水化された酸化チタンを0.5重量部外添処理して
製造された。このトナーをトナーBとした。
【0050】得られたキャリアBとトナーBとを、トナ
ー濃度が6重量%になるようにVブレンダーで混合し
て、現像剤Bを得た。この現像剤Bを市販のカラー複写
機CLC350(キャノン株式会社製)にセットし画像
出しを行ったところ、高画質の、かぶりのない、高解像
度な画像が得られ、ベタ部の画像濃度は1.4であっ
た。同様に高温・高湿(30℃、85%RH)及び低温
・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出しを行っ
たところ、低温・低湿環境下で、かぶり、キャリア付着
が見られた。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で
1.3、低温・低湿時で1.5であった。これら常温・
常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿
(H/H)の条件下における現像画像特性を、表3に示
す。
【0051】比較例2 キャリアコア材としてフェライト粉体を用い、コート材
として自己架橋型シリコーン樹脂SR−2411(東レ
シリコーン株式会社製)溶液を使用して、浸漬法により
平均コート量0.4重量%のキャリアCを得た。キャリ
アCの重量平均粒径は52μmであり、コア粒子よりも
電気抵抗が高く、全体抵抗は3×108Ωであった。ま
た、100エルステッドにおける磁化は55emu/g
であった。キャリアCのキャリア領域別及び粒度分布別
のコート量、電気抵抗を、表1及び表2に示す。
【0052】得られたキャリアCと実施例1記載のトナ
ーAとを、トナー濃度が7重量%になるようにVブレン
ダーで混合し、現像剤Cを得た。この現像剤Cを市販の
カラー複写機CLC350(キャノン社製)にセットし
画像出しを行ったところ、高画質の、かぶりのない、高
解像度な画像が得られ、ベタ部の画像濃度は1.7であ
った。同様に高温・高湿(30℃、85%RH)及び低
温・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出しを行
ったところ、高温・高湿環境下で、かぶり、キャリア付
着が見られた。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で
1.6、低温・低湿時で1.7であった。これら常温・
常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿
(H/H)の条件下における現像画像特性を、表3に示
す。
【0053】実施例2 キャリアコア材としてフェライト粉体を用い、そのコア
の粒度が、200メッシュを通過し250メッシュ上に
残るコアの割合が85%以上のコアと、250メッシュ
を通過し350メッシュ上に残るコアの割合が85%以
上のコアと、350メッシュを通過し400メッシュ上
に残るコアの割合が85%以上のコアと、400メッシ
ュを通過し500メッシュ上に残るコアの割合が85%
以上のコアとを各々浸漬法により熱硬化型シリコーン樹
脂KR−255(信越化学工業株式会社製)で0.6重
量%の平均コート量にコートし、これらキャリアを1:
5:2:2の割合で混合し、キャリアDを得た。キャリ
アDの重量平均粒径は50μmであり、コア粒子よりも
電気抵抗が高く、全体抵抗は7×108 Ωであった。ま
た、100エルステッドにおける磁化は64emu/g
であった。キャリアDのキャリア領域別及び粒度分布別
のコート量、電気抵抗を、表1及び表2に示す。
【0054】トナーは、ポリエステル樹脂100重量部
に対し、キナクリドン系顔料4重量部、サリチル酸金属
塩2重量部を用い、これらを高速ミキサーで混合した
後、混練機で溶融、混練し、冷却後、気流粉砕分級機で
粉砕、分級して体積平均粒径9μmのトナー母体を得、
このトナー母体100重量部に対し、高速ミキサーで疎
水化された酸化チタンを0.7重量部外添処理して製造
された。このトナーをトナーCとした。
【0055】得られたキャリアDとトナーCとを、トナ
ー濃度が7重量%になるようにVブレンダーで混合し、
現像剤Dを得た。この現像剤Dを市販のカラー複写機C
LC350(キャノン株式会社製)にセットし画像出し
を行ったところ、高画質の、かぶりのない、高解像度の
画像が得られ、ベタ部の画像濃度は1.3であった。同
様に高温・高湿(30℃、85%RH)及び低温・低湿
(10℃、20%RH)の環境で画像出しを行ったとこ
ろ、高画質の、カブリのない、高解像度の画像が得ら
れ、キャリア付着、トナーの飛び散りも見られず良好で
あった。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で1.
3、低温・低湿時で1.4であった。これら常温・常湿
(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H
/H)の条件下における現像画像特性を、表3に示す。
【0056】比較例3 キャリアコア材として、250メッシュを通過し350
メッシュ上に残るコアの割合が85%以上の粒度を有す
るフェライト粉体を用い、浸漬法で熱硬化型シリコーン
樹脂KR−255(信越化学工業株式会社製)により
0.5重量%の平均コート量となるようコートして、キ
ャリアEを得た。キャリアEの重量平均粒径は53μm
であり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は7
×108 Ωであった。また、1000エルステッドにお
ける磁化は64emu/gであった。キャリアEのキャ
リア領域別及び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表
1及び表2に示す。
【0057】トナーは、ポリエステル樹脂100重量部
に対し、キナクリドン系顔料4重量部、サリチル酸金属
塩2重量部を用い、これらを高速ミキサーで混合した
後、混練機で溶融、混練し、冷却後、気流粉砕分級機で
粉砕、分級して体積平均粒径12μmのトナー母体を
得、このトナー母体100重量部に対し、高速ミキサー
で疎水化された酸化チタンを0.7重量部外添処理して
製造された。このトナーをトナーDとした。
【0058】得られたキャリアEとトナーDとを、トナ
ー濃度が5重量%になるようにVブレンダーで混合し、
現像剤Eを得た。この現像剤Eを市販のカラー複写機C
LC350(キャノン株式会社製)にセットし画像出し
を行ったところ、均一性のない解像度の低い画像であ
り、ベタ部の画像濃度は1.4であった。常温・常湿
(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H
/H)の条件下における現像画像特性を、表3に示す。
【0059】実施例3 キャリアコア材としてフェライト粉体を用い、コート材
としてスチレンアクリル樹脂を使用し、流動床法により
1.0重量%の平均コート量となるようコートしたキャ
リアの小粒径側をアンダーカットし、キャリアFを得
た。キャリアFの重量平均粒径は51μmであり、コア
粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は9×108 Ωで
あった。また、1000エルステッドにおける磁化は6
3emu/gであった。キャリアFのキャリア領域別及
び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表1及び表2に
示す。
【0060】得られたキャリアFと実施例1記載のトナ
ーAとを、トナー濃度が7重量%になるようにVブレン
ダーで混合し、現像剤Fを得た。この現像剤Fを市販の
カラー複写機CLC350(キャノン株式会社製)にセ
ットし画像出しを行ったところ、高画質の、かぶりのな
い、高解像度の画像が得られ、ベタ部の画像濃度は1.
5であった。同様に高温・高湿(30℃、85%RH)
及び低温・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出
しを行ったところ、高画質の、カブリのない、高解像度
の画像が得られ、キャリア付着、トナーの飛び散りも見
られず良好であった。またベタ部画像濃度は、高温・高
湿時で1.4、低温・低湿時で1.6であった。これら
常温・常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温
・高湿(H/H)の条件下における現像画像特性を、表
3に示す。
【0061】比較例4 キャリアコア材としてフェライト粉体を用い、コート材
としてスチレンアクリル樹脂を使用し、流動床法により
1.4重量%の平均コート量となるようコートしたキャ
リアの小粒径側をアンダーカットせずにキャリアGとし
た。キャリアGの重量平均粒径は37μmであり、コア
粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は3×109 Ωで
あった。また、1000エルステッドにおける磁化は6
3emu/gであった。キャリアGのキャリア領域別及
び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表1及び表2に
示す。
【0062】得られたキャリアGと比較例2に記載のト
ナーCとを、トナー濃度が7重量%になるようにVブレ
ンダーで混合し、現像剤Gを得た。この現像剤Gを市販
のカラー複写機CLC350(キャノン株式会社製)に
セットし画像出しを行ったところ、高画質のかぶりのな
い高解像度な画像が得られ、ベタ部の画像濃度は1.3
であった。同様に高温・高湿(30℃、85%RH)及
び低温・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出し
を行ったところ、低温・低湿環境下で、かぶり、キャリ
ア付着が見られた。またベタ部画像濃度は、高温・高湿
時で1.3、低温・低湿時で1.5であった。これら常
温・常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・
高湿(H/H)の条件下における現像画像特性を、表3
に示す。なお、実施例3及び比較例4においてキャリア
コアの被覆樹脂として用いられたスチレンアクリル樹脂
は、原料としてスチレン/メチルメタクリレート(4
0:60)モノマーを使用し、アゾビスイソブチロニト
リル(AIBN)を全モノマー量に対して2重量%添加
し、キシレン溶媒中での溶液重合で得られた、Tg=7
0℃、数平均分子量3万、重量平均分子量6万、Mw/
Mn=2.0であるスチレン・アクリル共重合体樹脂で
ある。
【0063】
【表1】
【0064】
【表2】
【0065】
【表3】
【0066】実施例4 キャリアコア材としてフェライト粉体を用い、そのコア
の粒度が100メッシュを通過し150メッシュ上に残
るコアの割合が85%以上のコアと、150メッシュを
通過し250メッシュ上に残るコアの割合が75%以上
のコアとを、それぞれ浸漬法により熱硬化型シリコーン
樹脂KR−251(信越化学工業株式会社製)を用いて
0.6重量%と0.7重量%のコート量でコートした。
これら2種のキャリアを4:6の割合で混合して、キャ
リアHを得た。キャリアHは、重量平均粒径104μm
であり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は6
×108 Ωであった。また、1000エルステッドにお
ける磁化は52emu/gであった。キャリアHのキャ
リア領域別及び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表
4及び表5に示す。
【0067】トナーは、スチレン−アクリル樹脂100
重量部に対し、カーボンブラック6重量部、4級アンモ
ニウム塩2重量部、ポリエチレンワックス3重量部を用
い、これらを高速ミキサーで混合した後、混練機で溶
融、混練し、冷却後、気流粉砕分級機で粉砕、分級して
体積平均粒度径1.0μmのトナー母体を得、このトナ
ー母体100重量部に対し、高速ミキサーで疎水化され
た酸化珪素を0.3重量部外添処理して製造された。こ
のトナーをトナーEとした。
【0068】得られたキャリアHとトナーEとを、トナ
ー濃度が3重量%になるようにVブレンダーで混合し、
現像剤Hを得た。この現像剤Hを市販の複写機FP−3
270(松下電器産業株式会社製)で画像出しを行った
ところ、高画質の、かぶりのない、高解像度の画像が得
られ、ベタ部の画像濃度は1.4であった。同様に高温
・硬質(30℃、85%RH)及び低温・低湿(10
℃、20%RH)の環境で画像出しを行ったところ、高
画質の、カブリのない、高解像度の画像が得られ、キャ
リア付着、トナーの飛び散りも見られず良好であった。
またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で1.4、低温低
湿時で1.35であった。これら常温・常湿(N/
N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H/H)
の条件下における現像画像特性を、表6に示す。
【0069】比較例5 キャリアコア材として、150メッシュ以上の割合が4
5%より多く、250メッシュ未満の割合が1%より少
ない粒度を有するフェライト粉体を用い、浸漬法により
熱硬化型シリコーン樹脂KR−251(信越化学工業株
式会社製)をコート量0.4重量%でコートして、キャ
リアIを得た。キャリアIの重量平均粒径は108μm
であり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は5
×1010Ωであった。また、1000エルステッドにお
ける磁化は52emu/gであった。キャリアIのキャ
リア領域別及び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表
4及び表5に示す。
【0070】得られたキャリアIと実施例4に記載のト
ナーEとを、トナー濃度が3重量%になるようにVブレ
ンダーで混合し、現像剤Iを得た。この現像剤Iを市販
の複写機FP−3270(松下電器産業株式会社製)で
画像出しを行ったところ、画像濃度の低下の大きい、カ
ブリの多い画像しか得られなかった。1万枚コピー後の
ベタ部の画像濃度は、1.15であった。また、高温・
高湿(30℃、85%RH)及び低温・低湿(10℃、
20%RH)の環境で画像出しを行ったところ、ベタ部
の均一性の乏しい、カブリの多い画像しか得られなかっ
た。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で1.35、
低温・低湿時で1.10であった。これら常温・常湿
(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H
/H)の条件下における現像画像特性を、表6に示す。
【0071】実施例5 キャリアコア材としてフェライト粉体を用い、そのコア
の粒度分布の巾をブロードにし、浸漬法により自己架橋
型シリコーン樹脂SR−2410(東レシリコーン株式
会社製)をコート量0.5重量%でコートして、キャリ
アJを得た。キャリアJの重量平均粒径は81μmであ
り、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は7×1
8 Ωであった。また、1000エルステッドにおける
磁化は53emu/gであった。キャリアJの粒度分布
及びキャリア領域別、粒度分布別のコート量、電気抵抗
を、表6に示す。
【0072】トナーは、スチレン−アクリル樹脂100
重量部に対し、カーボンブラック7重量部、4級アンモ
ニウム塩2重量部、ポリエチレンワックス3重量部を用
い、これらを高速ミキサーで混合した後、混練機で溶
融、混練し、冷却後、気流粉砕分級機で粉砕、分級して
体積平均粒径9μmのトナー母体を得、トナー母体10
0重量部に対し、高速ミキサーで疎水化された酸化珪素
を0.3重量部外添処理して製造された。このトナーを
トナーFとした。
【0073】得られたキャリアJとトナーFとを、トナ
ー濃度が4重量%になるようにVブレンダーで混合し、
現像剤Jを得た。この現像剤Hを市販の複写機FP−3
270(松下電器産業株式会社製)で画像出しを行った
ところ、高画質のかぶりのない高解像度な画像が得ら
れ、ベタ部の画像濃度は1.38であった。同様に高温
・高湿(0℃、85%RH)及び低温・低湿(10℃、
20%RH)の環境で画像出しを行ったところ、高画質
のカブリのない高解像度な画像が得られ、キャリア付
着、トナーの飛び散りも見られず良好であった。またベ
タ部画像濃度は、高温・高湿時で1.4、低温・低湿時
で1.38であった。これら常温・常湿(N/N)、低
温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H/H)の条件下
における現像画像特性を表4に示す。
【0074】比較例6 キャリアコア材として、150メッシュ以上の割合が4
5%より多く、250メッシュ未満の割合が1%より少
ない粒度を有するフェライト粉体を用い、浸漬法により
自己架橋型シリコーン樹脂SR−2410(東レシリコ
ーン株式会社製)をコート量0.4重量%でコートし
て、キャリアKを得た。キャリアKの重量平均粒径は1
12μmであり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体
抵抗は9×108 Ωであった。また、1000エルステ
ッドにおける磁化は52emu/gであった。キャリア
Kのキャリア領域別及び粒度分布別のコート量、電気抵
抗を、表4及び表5に示す。
【0075】得られたキャリアKと実施例5に記載のト
ナーFとを、トナー濃度が4重量%になるようにVブレ
ンダーで混合し、現像剤Kを得た。この現像剤Kを市販
の複写機FP−3270(松下電器産業株式会社製)で
画像出しを行ったところ、画像濃度の低下の大きい、カ
ブリの多い画像しか得られなかった。1万枚コピー後の
ベタ部の画像濃度は、1.15であった。また、高温・
高湿(30℃、85%RH)及び低温・低湿(10℃、
20%RH)の環境で画像出しをおこなったところ、ベ
タ部の均一性の乏しい、カブリの多い画像しか得られな
かった。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で1.3
0、低温・低湿時で1.05であった。これら常温・常
湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿
(H/H)の条件下における現像画像特性を、表6に示
す。
【0076】比較例7 キャリアコア材として、250メッシュ以上の割合が1
%より少ない粒度を有するフェライト粉体を用い、浸漬
法により自己架橋型シリコーン樹脂SR−2410(東
レシリコーン株式会社製)をコート量0.5重量%でコ
ートして、キャリアLを得た。キャリアLの重量平均粒
径は103μmであり、コア粒子よりも電気抵抗が高
く、全体抵抗は5×1010Ωであった。また、1000
エルステッドにおける磁化は52emu/gであった。
キャリアLのキャリア領域別及び粒度分布別のコート
量、電気抵抗を、表4及び表5に示す。
【0077】トナーは、ポリエステル樹脂100重量部
に対し、カーボンブラック7重量部、ニグロシン染料3
重量部、ポリエチレンワックス2重量部を用い、これら
を高速ミキサーで混合した後、混練機で溶融、混練し、
冷却後、気流粉砕分級機で粉砕、分級して体積平均粒径
7μmのトナー母体を得、このトナー母体100重量部
に対し、高速ミキサーで疎水化された酸化珪素を0.4
重量部外添処理して製造された。このトナーをトナーG
とした。
【0078】得られたキャリアLとトナーGとを、トナ
ー濃度が4重量%になるようにVブレンダーで混合し、
現像剤Lを得た。この現像剤Lを市販の複写機FP−3
270(松下電器産業株式会社製)で画像出しを行った
ところ、画像濃度の低下の大きい、カブリの多い画像し
か得られなかった。1万枚コピー後のベタ部の画像濃度
は、1.20であった。また。高温・高湿(30℃、8
5%RH)及び低温・低湿(10℃、20%RH)の環
境で画像出しを行ったところ、ベタ部の均一性の乏し
い、カブリの多い画像しか得られなかった。またベタ部
画像濃度は、高温・高湿時で1.30低温低湿時で1.
05であった。これら常温・常湿(N/N)、低温・低
湿(L/L)及び高温・高湿(H/H)の条件下におけ
る現像画像特性を、表6に示す。
【0079】実施例6 比較例7のキャリアにコア材とコート材の種類が同じ
で、重量平均粒径が50μm、コート量が0.6重量%
のキャリアを20重量%混合し、キャリアMを得た。キ
ャリアMの重量平均粒径は98μmであり、コア粒子よ
りも電気抵抗が高く、全体抵抗は5×109 Ωであっ
た。また、1000エルステッドにおける磁化は52e
mu/gであった。キャリアMのキャリア領域別及び粒
度分布別のコート量、電気抵抗を、表4及び表5に示
す。
【0080】得られたキャリアMと実施例5に記載のト
ナーFとを、トナー濃度が4重量%になるようにVブレ
ンダーで混合し、現像剤Mを得た。この現像剤Mを市販
の複写機FP−3270(松下電器産業株式会社製)で
画像出しを行ったところ、高画質の、かぶりのない、高
解像度の画像が得られ、ベタ部の画像濃度は1.38で
あった。同様に高温・高湿(30℃、85%RH)及び
低温・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出しを
行ったところ、高画質の、カブリのない、高解像度の画
像が得られ、キャリア付着、トナーの飛び散りも見られ
ず良好であった。またベタ部の画像濃度は、高温・高湿
時で1.4、低温・低湿時で1.36であった。これら
常温・常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温
・高湿(H/H)の条件下における現像画像特性を、表
6に示す。
【0081】
【表4】
【0082】
【表5】
【0083】
【表6】
【0084】なお、本実施例及び比較例において使用し
たコア材の電気抵抗はいずれも、105 〜107 Ωの範
囲であり、キャリアにはいずれも100メッシュ以上の
粒子は含まれていない。
【0085】
【発明の効果】上述したように、本発明のキャリア、現
像剤及び現像方法により、現像環境によることなく、カ
ブリがなく、刷毛目ムラの発生がなく、高階調性を有
し、キャリア付着がない、高濃度、高画質、高繊細トナ
ー画像を形成することができる。また、本発明のキャリ
アの製造方法により、本発明のキャリアを簡単に製造す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の現像剤を用いて行う現像部の拡大説明
図。
【図2】小粒径低抵抗キャリア粒子の電荷蓄積によるキ
ャリア付着の説明図。
【図3】大粒径低抵抗キャリア粒子によるキャリア付着
の説明図。
【図4】キャリアの抵抗測定装置の正面図。
【図5】図4の測定装置の平面図。
【符号の説明】
1 潜像担持体 2 スリーブ 3 キャリア 4 トナー 5 静電潜像 6 付着キャリア 7 電流 11 電極 12 磁石 13 基体 14 脚部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茂木 登 東京都中央区京橋二丁目3番13号 東洋イ ンキ製造株式会社内

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂を被覆した静電荷像現像用キャリア
    において、該キャリアは重量平均粒径が40〜130μ
    mで、該キャリアのうち粒径の小さい方からの20重量
    %及び粒径の大きい方からの20重量%のキャリアをA
    及びCとし、平均粒径キャリアを含む残りのキャリアを
    Bとするとき、A、B、Cの各平均樹脂被覆量a、b、
    c(重量%)は、a≦b≦cで、かつbを基準にしてa
    及びcは、bの±30%以内であり、更にA及びCの重
    量平均粒径がBの重量平均粒径に対し±10%以上離れ
    ていることを特徴とする静電荷像現像用キャリア。
  2. 【請求項2】 前記静電荷像現像用キャリアは107
    109 Ωの電気抵抗を有することを特徴とする請求項1
    記載の静電荷像現像用キャリア。
  3. 【請求項3】 キャリアの重量平均粒径が40〜60μ
    mであり、かつ250メッシュ以上の粒径の粒子が5〜
    20重量%であり、400メッシュ未満の粒径の粒子が
    5〜20重量%であり、500メッシュ未満の粒径の粒
    子が2重量%以下であることを特徴とする請求項1又は
    2記載の静電荷像現像用キャリア。
  4. 【請求項4】 250メッシュ以上の粒径のキャリア及
    び400メッシュ未満の粒径のキャリアの各樹脂被覆量
    が、250メッシュ未満でかつ400メッシュ以上の粒
    径のキャリアの樹脂被覆量を基準として±30%以内で
    あることを特徴とする請求項3記載の静電荷像現像用キ
    ャリア。
  5. 【請求項5】 250メッシュ以上の粒径のキャリア及
    び400メッシュ未満の粒径のキャリアの電気抵抗が、
    250メッシュ未満で400メッシュ以上の粒径のキャ
    リアの電気抵抗の±102 の範囲内にあることを特徴と
    する請求項3又は4記載の静電荷像現像用キャリア。
  6. 【請求項6】 キャリアの重量平均粒径が80〜120
    μmであり、かつ150メッシュ以上の粒径の粒子が1
    0〜45重量%であり、250メッシュ未満の粒径の粒
    子が1〜25重量%であり、350メッシュ未満の粒径
    の粒子が3重量%以下であることを特徴とする請求項1
    又は2記載の静電荷像現像用キャリア。
  7. 【請求項7】 150メッシュ以上の粒径のキャリア及
    び250メッシュ未満の粒径のキャリアの各樹脂被覆量
    が、150メッシュ未満でかつ250メッシュ以上の粒
    径のキャリアの樹脂被覆量を基準として±30%以内で
    あることを特徴とする請求項6記載の静電荷像現像用キ
    ャリア。
  8. 【請求項8】 150メッシュ以上の粒径のキャリア及
    び250メッシュ未満の粒径のキャリアの電気抵抗が、
    150メッシュ未満で250メッシュ以上の粒径のキャ
    リアの電気抵抗の±102 の範囲内にあることを特徴と
    する請求項6又は7記載の静電荷像現像用キャリア。
  9. 【請求項9】 静電荷像現像用キャリアの磁気特性が、
    1000エルステッドにおける磁化の強さで40〜70
    emu/gであることを特徴とする請求項1〜8のいず
    れか1項記載の静電荷像現像用キャリア。
  10. 【請求項10】 静電荷像現像用キャリアの磁気特性が
    1000エルステッドにおける磁化の強さで50〜70
    emu/gであることを特徴とする請求項9記載の静電
    荷像現像用キャリア。
  11. 【請求項11】 キャリアの被覆樹脂が、スチレン系樹
    脂またはシリコーン系樹脂であり、かつ導電性無機微粒
    子を含むことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1
    項記載の静電荷像現像用キャリア。
  12. 【請求項12】 キャリアコア粉体を所望の粒径範囲に
    ふるい分けし、ふるい分けされた各キャリアコア粉体ご
    とに所望の被覆量で樹脂を被覆し、その後該樹脂被覆さ
    れたキャリア粉体を所定の粒度分布となるように混合す
    ることにより請求項1〜11のいずれか1項記載の静電
    荷像現像用キャリアを製造することを特徴とする静電荷
    像現像用キャリアの製造方法。
  13. 【請求項13】 少なくともトナーとキャリアを含有す
    る静電荷像現像用現像剤において、キャリアが請求項1
    〜11のいずれか1項記載のキャリアであることを特徴
    とする静電荷像現像用現像剤。
  14. 【請求項14】 前記トナーは、体積平均粒径が7〜1
    3μmの非磁性トナーであり、かつ流動化剤として疎水
    化された無機酸化物微粉体を含有することを特徴とする
    請求項13記載の静電荷像現像用現像剤。
  15. 【請求項15】 前記トナーは、着色剤として、フタロ
    シアニン系顔料、キナクリドン系顔料、アゾ系顔料、カ
    ーボンブラック及びフェライトから選ばれる少なくとも
    1種を含有することを特徴とする請求項13記載の静電
    荷像現像用現像剤。
  16. 【請求項16】 少なくともトナーとキャリアを含有す
    る静電荷像現像用現像剤により潜像担持体上の静電潜像
    を現像する静電荷像現像方法において、キャリアとして
    請求項1〜11のいずれか1項に記載のキャリアを用い
    ることを特徴とする静電荷像現像方法。
  17. 【請求項17】 現像剤担持体に直流バイアスと共に交
    番バイアスを印加しながら接触現像する請求項16記載
    の静電荷像現像方法。
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