JPH1039547A - 磁性コートキャリア、二成分系現像剤及び現像方法 - Google Patents

磁性コートキャリア、二成分系現像剤及び現像方法

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JPH1039547A
JPH1039547A JP8946197A JP8946197A JPH1039547A JP H1039547 A JPH1039547 A JP H1039547A JP 8946197 A JP8946197 A JP 8946197A JP 8946197 A JP8946197 A JP 8946197A JP H1039547 A JPH1039547 A JP H1039547A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、トナーへの摩擦電荷付与性に優れ、
キャリアの付着の生じにくい磁性コートキャリア、二成
分系現像剤及び現像方法を提供することにある。 【解決手段】本発明は、バインダー樹脂及び磁性金属酸
化物粒子を少なくとも有する磁性キャリアコア粒子と、
該磁性キャリアコア粒子の表面を被覆している被覆層と
を有する磁性コートキャリアにおいて、磁性金属酸化物
粒子は、表面が親油化処理されてあり、磁性キャリアコ
ア粒子は、比抵抗が1×1010Ω・cm以上であり、磁
性コートキャリアは、比抵抗が1×1012Ω・cm以上
であり、磁性コートキャリアは、個数平均粒径Dnが5
〜100μmであり、磁性コートキャリアは、個数分布
において、式Dn /σ3.5を満足し、2/3×Dn
以下の粒径の磁性コートキャリア粒子の含有量が25個
数%以下であることを特徴とする磁性コートキャリアに
関する。

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
記録法の如き画像形成方法における静電荷像を現像する
ための現像剤に使用される磁性コートキャリア、該キャ
リアとトナーとを含有する二成分系現像剤及び該二成分
系現像剤を用いた現像方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真法として米国特許第2,29
7,691号明細書、特公昭42−23910号公報お
よび特公昭43−24748号公報等に種々の方法が記
載されている。これらの方法は、光導電層に原稿に応じ
た光像を照射することにより静電荷像を形成し、次いで
該静電荷像上にトナーを付着させて該静電荷像を現像
し、必要に応じて紙の如き転写材にトナー画像を転写し
た後、熱、圧力、加熱加圧あるいは溶剤蒸気等により定
着し複写物又はプリントを得るものである。
【0003】近年、コンピュータ、マルチメディア等の
発達により、オフィスから家庭まで幅広い分野での更な
る高精細フルカラー画像を出力する手段が要望されてい
る。ヘビーユーザーは多数枚の複写又はプリントによっ
ても画質低下のない高耐久性を要求し、スモールオフィ
スや家庭では高画質な画像を得ると共に省スペース、省
エネルギーの観点から装置の小型化、廃トナーの再利用
又は廃トナーレス(クリーナーレス)、定着温度の低温
下が要望される。これらの目的を達成するため各々の観
点から種々の検討が行われている。
【0004】電子写真法において静電荷像を現像する工
程は、帯電させたトナー粒子を静電荷像の静電相互作用
を利用して静電荷像上に画像形成を行うものである。静
電荷像をトナーを用いて現像するための現像剤のうち、
磁性体を樹脂中に分散してなる磁性トナーを用いる一成
分系現像剤と、非磁性トナーを磁性キャリアと混合した
二成分系現像剤があり、特に高画質を要求されるフルカ
ラー複写機又はフルカラープリンタには後者が好適に用
いられている。
【0005】二成分系現像剤に使用される磁性キャリア
としては、鉄粉キャリア、フェライトキャリア、または
磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散した磁性体分散
型樹脂キャリアが実用化されている。鉄粉キャリアにお
いては、キャリア比抵抗が低いために静電荷像の電荷を
キャリアを通してリークさせ、静電荷像を乱すために画
像欠陥を生じる場合がある。比較的比抵抗の高いフェラ
イトキャリアを用いた場合でも、特に交番電界を印加す
る現像方法においては、キャリアを介しての静電荷像の
電荷リークを防止することができない場合もある。これ
らは大きな飽和磁化を有しているために磁気ブラシが剛
直になり、トナー像に磁気ブラシのはきめを生じる場合
もある。
【0006】このような問題を解決するために磁性体微
粒子をバインダー樹脂中に分散させた磁性体分散型樹脂
キャリアの提案がなされている。磁性体分散型樹脂キャ
リアはフェライトキャリアに比べ、比較的高比抵抗で、
かつ飽和磁化も小さく、真比重も小さいためにキャリア
の磁気ブラシが剛直とはならず、はきめのない良好なト
ナー画像を形成し得る。
【0007】しかし、磁性体分散型樹脂キャリアを用い
る場合には、その飽和磁化が低いためにキャリア付着が
生じやすいという問題がある。また、トナーの小粒径化
に伴うキャリア粒径の小径化においてトナーへの帯電付
与性が低下したり、現像剤の流動性が低下する場合があ
った。
【0008】このような問題を解決するために、特開平
7−43951号公報に粒度分布を規定した磁性体分散
型樹脂キャリアが提案されている。該公報によれば樹脂
キャリアを製造する工程として、磁性体を結着樹脂に分
散するよう混練し、冷却後粉砕、分級する製造工程にお
いて粉砕工程の改良により粒度分布をシャープにし、上
記問題を解決するというものである。しかしながら、粉
砕工程で生じる極微粉を分離することが難しい場合があ
り、これがキャリア付着の原因になる場合があった。こ
のような方法で得られた磁性体分散樹脂キャリアは白黒
複写の場合にはまだ適応可能であるが、高画質及び色再
現性を高度に要求されるフルカラー複写機又はフルカラ
ープリンタにおいてはさらに改良が要望される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記問
題を解決した磁性コートキャリア、該磁性コートキャリ
アを有する二成分系現像剤及び該二成分系現像剤を使用
する現像方法を提案することにある。
【0010】本発明は、フルカラー画像の高画質化を計
り、特に小粒径トナーとの組合わせにおいて、帯電性に
優れ、かつキャリア付着を生じない磁性コートキャリ
ア、二成分系現像剤及び該二成分系現像剤を使用する現
像方法を提供することにある。
【0011】本発明の目的は、流動性に優れ、多数枚の
複写によっても画像劣化及び金属酸化物微粒子の脱離の
ない磁性コートキャリア、二成分系現像剤及び該二成分
系現像剤を使用する現像方法を提供することにある。
【0012】さらに本発明の目的は、カブリの発生を抑
制し、クリーナーレスプロセスに適応しうる二成分系現
像剤及び該二成分系現像剤を使用する現像方法を提供す
ることにある。
【0013】さらに本発明の目的は、低温定着プロセ
ス、あるいはクリーナーレスプロセスに適応し、繰り返
し使用の耐久特性の改善にあり、感光体上にフィルミン
グを生じない二成分系現像剤及び現像方法を提供するこ
とにある。
【0014】さらに本発明の目的は、低温定着プロセス
にも適応でき、現像剤担持体上トナー融着の生じない安
定した現像方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、バインダー樹
脂及び磁性金属酸化物粒子を少なくとも有する磁性キャ
リアコア粒子と、該磁性キャリアコア粒子の表面を被覆
している被覆層とを有する磁性コートキャリアにおい
て、磁性金属酸化物粒子は、表面が親油化処理されてあ
り、磁性キャリアコア粒子は、比抵抗が1×1010Ω・
cm以上であり、磁性コートキャリアは、比抵抗が1×
1012Ω・cm以上であり、磁性コートキャリアは、個
数平均粒径Dn が5〜100μmであり、磁性コートキ
ャリアは、個数分布において、下記式 Dn /σ≧3.5 〔式中、Dn は磁性コートキャリアの個数平均粒径を示
し、σは磁性コートキャリアの個数分布における標準偏
差を示す。〕を満足し、
【0016】
【外4】 以下の粒径の磁性コートキャリア粒子の含有量が25個
数%以下であることを特徴とする磁性コートキャリアに
関する。
【0017】さらに、本発明は、バインダー樹脂及び磁
性金属酸化物粒子を少なくとも有する磁性キャリアコア
粒子と、該磁性キャリアコア粒子の表面を被覆している
被覆層とを有する磁性コートキャリアとトナーとを有す
る二成分系現像剤において、磁性金属酸化物粒子は、表
面が親油化処理されてあり、磁性キャリアコア粒子は、
比抵抗が1×1010Ω・cm以上であり、磁性コートキ
ャリアは、比抵抗が1×1012Ω・cm以上であり、磁
性コートキャリアは、個数平均粒径Dn が5〜100μ
mであり、磁性コートキャリアは、個数分布において、
下記式 Dn /σ≧3.5 〔式中、Dn は磁性コートキャリアの個数平均粒径を示
し、σは磁性コートキャリアの個数分布における標準偏
差を示す。〕を満足し、
【0018】
【外5】 以下の粒径は磁性コートキャリア粒子の含有量が25個
数%以下であることを特徴とする二成分系現像剤に関す
る。
【0019】さらに、本発明は、トナーと磁性コートキ
ャリアとを有する二成分系現像剤を磁界発生手段を内包
している現像剤担持体上に担持し、該現像剤担持体上に
二成分系現像剤の磁気ブラシを形成し、磁気ブラシを静
電潜像担持体に接触させ、直流及び交番電界を現像剤担
持体に印加しながら静電潜像担持体の静電荷像を現像す
る現像方法であり、磁性キャリアは、バインダー樹脂及
び磁性金属酸化物粒子を少なくとも有する磁性キャリア
コア粒子と、該磁性キャリアコア粒子の表面を被覆して
いる被覆層とを有する磁性コートキャリアであり、磁性
金属酸化物粒子は、表面が親油化処理されてあり、磁性
キャリアコア粒子は、比抵抗が1×1010Ω・cm以上
であり、磁性コートキャリアは、比体抵抗が1×1012
Ω・cm以上であり、磁性コートキャリアは、個数平均
粒径Dn が5〜100μmであり、磁性コートキャリア
は、個数分布において、下記式 Dn /σ≧3.5 〔式中、Dn は磁性コートキャリアの個数平均粒径を示
し、σは磁性コートキャリアの個数分布における標準偏
差を示す。〕を満足し、
【0020】
【外6】 以下の粒径は磁性コートキャリア粒子の含有量が25個
数%以下であることを特徴とする現像方法に関する。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明者らが詳細な検討を行った
ところ、磁性コートキャリアの粒度分布が広い場合に
は、キャリア粒子の静電潜像担持体表面への付着(キャ
リア付着)は、キャリアの平均粒径が小さくなるに従い
その粒度分布の小粒径側のものが選択的に起きやすくな
るということが知見された。トナーに対する帯電付与も
キャリアの粒度分布が影響し、粒度分布が広い場合には
現像剤の流動性が低下することによってトナーの摩擦帯
電が不安定になりやすいことも知見された。さらに、現
像剤の流動性はトナー粒径が小さい場合にはトナー粒子
の表面形状にも左右されることが知見された。さらに、
トナー粒子がコア/シェル構造を有し、コアの部分が低
軟化点物質を含有している場合、トナーは劣化しやすく
流動性の低下を生じやすい。そこで、磁性コートキャリ
アの粒度分布を所定の範囲内に制御すると共に平均粒子
径の2/3粒径以下の粒子の存在をできる限り少なくす
ること及び磁性コートキャリアの磁気力を下げることに
より上記問題を解決することができることが知見され
た。
【0022】トナーの劣化を防止するために、磁性コー
トキャリアの磁気力を小さくすると効果的であるが、ト
ナー劣化を防止するのに反比例してキャリア付着が増大
することも知見された。そこで、磁性コートキャリア粒
子の比抵抗、特にコア粒子の比抵抗を上げることと、磁
性コートキャリアの粒度分布を制御することによりキャ
リア付着を良好に防止することが可能である。同時に磁
性コートキャリアの粒度分布のシャープ化はトナーへの
帯電性をも良好にすることができる。
【0023】従来のキャリアの製造過程において、粉砕
及び分級による製造方法では微粉を取り除くことは困難
であった。また、磁性コートキャリアが形状係数SF−
1が100〜130であると、現像剤の流動性が向上し
トナーへの帯電性をさらに良好にすることができる。
【0024】本発明の磁性コートキャリアは、個数平均
粒径は5〜100μmであり、好ましくは10〜70μ
mである。個数平均粒径が5μmより小さいとキャリア
の粒度分布の微粒子側の粒子による非画像部へのキャリ
ア付着を良好に防止できない場合があり、100μmよ
り大きいと磁気ブラシの剛直さによるはきめは生じない
が、大きさ故の画像のむらを生じてしまう場合がある。
【0025】本発明の磁性コートキャリアの粒度分布と
して、個数平均粒径Dn の2/3粒径以下の個数分布の
累積個数割合が25個数%以下であることが重要であ
る。好ましくは15個数%以下であり、さらに10個数
%以下であることが画像形成装置本体の現像バイアスが
変動したときにおいてもキャリア付着をさらに良好に防
止するために好ましい。25個数%を越えると、キャリ
アの微粉によるキャリア付着を生じる傾向がある。
【0026】さらに、式Dn /σ≧3.5を満足するこ
とが重要である。好ましくはDn /σ≧4.0である。
3.5より小さい場合には重量平均粒径が1〜10μm
のような小粒径トナーを用いたとき、現像剤の流動性が
低下し、トナー帯電付与性能が不安定になる場合があ
る。
【0027】本発明に用いるキャリアコア粒子のバイン
ダー樹脂としては一部または全部が3次元的に架橋され
ている樹脂であることが好ましい。これは、キャリアの
粒度分布の制御とキャリア製造方法とが密接に関係して
いるためである。一般に、磁性体分散型樹脂キャリアを
製造する場合には、バインダー樹脂及び磁性粉とを所定
の混合比で加熱混合し、冷却後に粉砕し、次いで分級す
る方法が採られていた。特開平7−43950号公報に
開示されるように粉砕工程を改良することである程度の
粒度分布のシャープ化は計れるが、粉砕のメカニズムか
らどうしてもある程度の微粉を生じることは防止できな
い。特に磁性粉砕が多量に含有される場合には過粉砕に
なりやすいという問題点があった。特に、微粉は風力分
級や篩を用いた分級操作によっても完全に取り除くこと
ができなかった。また、バインダー樹脂として熱可塑性
樹脂を使用したキャリアにおいては、多数枚の使用によ
り分散している磁性体微粒子の脱離が問題となる。本発
明においては、例えばモノマーと溶媒が均一であるよう
な溶液中から粒子を生成する重合法の製造方法及びキャ
リアコア粒子中に分散する金属酸化物に親油化処理を施
すことによって、粒度分布のシャープな、特に微粉のな
い磁性体分散型樹脂キャリアコアを製造できることを見
いだした。これはモノマーの重合が進み高分子量化しゲ
ル状になるのと同時に金属酸化物が採り込まれる状態で
造粒が行われることにより、均一な粒度分布であり、特
に微粉が少ないキャリアコア粒子を製造できると考えら
れる。また、樹脂の一部または全部を3次元的に架橋す
ることで分散する磁性体微粒子をさらに強固に結着でき
る。
【0028】高画質化を達成するために重量平均粒径が
1〜10μmのように小粒径トナーの場合、キャリア粒
径もトナーに応じて小粒径化することが好ましく、上述
した製造方法ではキャリア粒径が小粒径化しても平均粒
径に関係なく微粉の少ないキャリアを製造できる。
【0029】キャリアコア粒子のバインダー樹脂に使用
されるモノマーとしては、ラジカルの重合性のモノマー
重合性モノマーを用いることができる。例えばスチレ
ン;o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メ
トキシスチレン、p−エチルスチレン、p−ターシャリ
ーブチルスチレンの如きスチレン誘導体;アクリル酸、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−
ブチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソブチ
ル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリ
ル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アク
リル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きア
クリル酸エステル;メタクリル酸、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、
メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メ
タクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタ
クリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリ
ル、メタクリル酸差フェニル、メタクリル酸ジメチルア
ミノメチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタ
クリル酸ベンジルの如きメタクリル酸エステル類;2−
ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチル
メタクリレート;アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、アクリルアミド;メチルビニルエーテル、エチルビ
ニルエーテル、プロピルビニルエーテル、n−ブチルエ
ーテル、イソブチルエーテル、βークロルエチルビニル
エーテル、フェニルビニルエーテル、p−メチルフェニ
ルエーテル、p−クロルフェニルエーテル、p−ブロム
フェニルエーテル、p−ニトロフェニルビニルエーテ
ル、p−メトキシフェニルビニルエーテルの如きビニル
エーテル;ブタジエンの如きジエン化合物を挙げること
ができる。
【0030】これらのモノマーは単独または混合して使
用することができ、好ましい特性が得られるような好適
な重合体組成を選択することができる。
【0031】キャリアコア粒子のバインダー樹脂は3次
元的に架橋されていることが好ましい。架橋剤として
は、重合性の2重結合を一分子当たり2個以上有する架
橋剤を使用することが好ましい。架橋剤としては、ジビ
ニルベンゼン、ジビニルナフタレンの如き芳香族ジビニ
ル化合物;エチレングリコールジアクリレート、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、1,3−ブチ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アクリレート、トリ
メチロールプロパントリメタクリレート、1,4−ブタ
ンジオ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、1,6−ヘキサンジオールジアクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエ
リスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトー
ルジメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタ
クリレート、グリセロールアクロキシジメタクリレー
ト、N,N−ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジ
ビニルスルフィド、ジビニルスルフォンが挙げられる。
2種類以上を適宜混合して使用しても良い。架橋剤は、
重合性混合物にあらかじめ混合しておくこともできる
し、必要に応じて適宜重合の途中で添加することもでき
る。
【0032】その他のキャリアコア粒子のバインダー樹
脂のモノマーとして、エポキシ樹脂の出発原料としてな
るビスフェノール類とエピクロルヒドリン;フェノール
樹脂のフェノール類とアルデヒド類;尿素樹脂の尿素と
アルデヒド類、メラミンとアルデヒド類が挙げられる。
【0033】もっとも好ましいバインダー樹脂は、フェ
ノール系樹脂である。その出発原料としては、フェノー
ル、m−クレゾール、3,5−キシレノール、p−アル
キルフェノール、レゾルシル、p−tert−ブチルフ
ェノールの如きフェノール化合物、ホルマリン、パラホ
ルムアルデヒド、フルフラールの如きアルデヒド化合物
が挙げられる。特にフェノールとホルマリンの組合わせ
が好ましい。
【0034】これらのフェノール樹脂又はメラミン樹脂
を用いる場合には硬化触媒として塩基性触媒を用いるこ
とができる。塩基性触媒として通常のレゾール樹脂製造
に使用される種々のものを用いることができる。具体的
にはアンモニア水、ヘキサメチレンテトラミン、ジエチ
ルトリアミン、ポリエチレンイミンの如きアミン類を挙
げることができる。
【0035】本発明の磁性コートキャリアに用いる金属
酸化物としては、磁性を示すMO・Fe23 またはM
Fe24 の式で表されるマグネタイト又はフェライト
が挙げられる。
【0036】式中、Mは3価、2価あるいは1価の金属
イオンを示す。Mとしては、Mg、Al、Si、Ca、
Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、C
u、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、
Ba、Pb、Liが挙げられる。Mは単独あるいは複数
で用いることができる。例えばマグネタイト、Zn−F
e系フェライト、Mn−Zn−Fe系フェライト、Ni
−Zn−Feフェライト、Mn−Mg−Fe系フェライ
ト、Ca−Mn−Fe系フェライト、Ca−Mg−Fe
系フェライト、Li−Fe系フェライト、Cu−Zn−
Fe系フェライトの如き鉄系酸化物が挙げられる。上記
磁性を示す金属酸化物と下記非磁性の酸化物とを混合し
て用いても良い。例えば、非磁性の酸化物としてはAl
23 、SiO2 、CaO、TiO2 、V25 、Cr
O、MnO2 、α−Fe23 、CoO、NiO、Cu
O、ZnO、SrO、Y23 、ZrO2 が挙げられ
る。この場合、1種類の金属酸化物を用いることもでき
るが、とくに好ましくは少なくとも2種以上の金属酸化
物を混合して用いるのが良い。その場合には、比重や形
状が類似している粒子を用いるのがバインダーとの密着
性及びキャリアコア粒子の強度を高めるためにより好ま
しい。例えば、マグネタイトとヘマタイト、マグネタイ
トとr−Fe23 、マグネタイトとSiO2 、マグネ
タイトとAl23 、マグネタイトとTiO2 、マグネ
タイトとCa−Mn−Fe系フェライト、マグネタイト
とCa−Mg−Fe系フェライトの組み合わせが好まし
く用いることができる。中でもマグネタイトとヘマタイ
トの組み合わせが特に好ましく用いることができる。
【0037】上記の金属酸化物を使用する場合、磁性を
示す金属酸化物の個数平均粒径はキャリアコアの個数平
均粒径によっても変わるが、粒径0.02〜2μmのも
のが好ましい。2種以上の金属酸化物を用いる場合、磁
性を示す金属酸化物の個数平均粒径は0.02〜2μm
のものが好ましい。他方の金属酸化物の個数平均粒径
は、0.05〜5μmのものが好ましい。この場合、磁
性粒子の個数平均粒径(平均粒径ra)と他方の金属酸
化物の個数平均粒径(平均粒径rb)の粒径比rb/r
aは1を越え乃至5であることが好ましく、より好まし
くは1.2乃至5.0が良い。1.0倍以下であると比
抵抗の低い強磁性を示す金属酸化物粒子が表面に出やす
くなり、キャリアコアの比抵抗を上げにくく、キャリア
付着を防止する効果が得られにくくなる。また、5倍を
越えると、キャリアの強度が低下しやすく、キャリア破
壊を引き起こしやすくなる。金属酸化物の粒径測定方法
については後述する。
【0038】バインダー樹脂に分散されている金属酸化
物の比抵抗は磁性粒子が1×103Ω・cm以上の範囲
のものが好ましく、特に、2種以上の金属酸化物を混合
して用いる場合には、磁性を示す金属酸化物粒子の比抵
抗が1×103 Ω・cm以上の範囲が好ましく、他方の
非磁性金属酸化物粒子は磁性金属酸化物粒子よりも高い
比抵抗を有するものを用いることが好ましい。好ましく
は本発明に用いる非磁性酸化物の比抵抗は1×108 Ω
・cm以上、より好ましくは1×1010Ω・cm以上の
ものが良い。
【0039】磁性金属酸化物粒子の比抵抗が1×103
Ω・cm未満であると含有量を減量しても所望の高比抵
抗が得られにくく、電荷注入を招き、画質を落したり、
キャリア付着を招きやすい。また、2種以上の金属酸化
物を使用する場合には粒径の大きな金属酸化物の比抵抗
が1×108 Ω・cm未満であると磁性キャリアコアの
比抵抗が低くなり、本発明の効果が得られにくくなる。
金属酸化物の比抵抗測定方法については後述する。
【0040】本発明の磁性金属酸化物分散樹脂キャリア
コアにおいて、金属酸化物の含有量は、50重量%〜9
9重量%が好ましい。金属酸化物の量が50重量%未満
であると帯電性が不安定になりやすく、特に低温低湿環
境下においてキャリアが帯電し、その残留電荷が残存し
やすくなるために微粉トナーや外添剤等がキャリア粒子
表面に付着しやすくなる。また、99重量%を越えると
キャリア強度が低下して、耐久によるキャリアの割れな
どの問題を生じやすくなる。
【0041】さらに本発明の好ましい形態としては、2
種以上の金属酸化物を分散した金属酸化物分散樹脂キャ
リアコアにおいて、含有する金属酸化物全体に占める磁
性を有する金属酸化物の含有量が30重量%〜95重量
%である。30重量%未満であるとコアの高抵抗化は良
好になる反面、キャリアとしての磁気力が小さくなり、
キャリア付着を招く場合がある。また、95重量%を越
えると磁性を有する金属酸化物の比抵抗にもよるが、よ
り好ましいコアの高抵抗化がはかれない場合がある。
【0042】更に、金属酸化物分散樹脂キャリアコアに
含有される金属酸化物は親油化処理されていることが磁
性キャリア粒子の粒度分布をシャープにすること及び金
属酸化物微粒子のキャリアからの脱離を防止する上で好
ましい。親油化処理された金属酸化物を分散させたキャ
リアコア粒子を形成する場合、モノマーと溶媒が均一に
なっている液中から重合反応が進むと同時に溶液に不溶
化した粒子が生成する。そのときに金属酸化物が粒子内
部で均一にかつ高密度に取り込まれる作用と粒子同士の
凝集を防止し粒度分布をシャープ化する作用があると考
えられる。
【0043】親油化処理はシランカップリング剤、チタ
ネートカップリング剤及びアルミニウムカップリング剤
の如きカップリング剤や種々の界面活性剤で表面処理す
ることが好ましい。
【0044】特にシランカップリング剤及びチタネート
カップリング剤の如きカップリング剤の中から選ばれる
もので表面処理することが好ましい。
【0045】磁性金属酸化物粒子は、100重量部当り
0.1〜10重量部(より好ましくは、0.2〜6重量
部)のシランカップリング剤又はチタネートカップリン
グ剤で処理されているのが磁性金属酸化物粒子の親油性
及び疎水性を高める上で好ましい。
【0046】シランカップリング剤としては、疎水性
基、アミノ基あるいはエポキシ基を有するものが挙げら
れる。
【0047】疎水性基を有するシランカップリング剤
は、アルキル基,ハロゲン化アルキル基,フェニル基,
フェル基,ハロゲン化フェニル基又はアルキルフェニル
基を有するシランカップリング剤が挙げられる。好まし
くは、疎水性基を有するシランカップリング剤は、下記
式で示されるアルコキシシランである。
【0048】Rm SiYn 〔式中、Rはアルコキシ基を示し、mは1〜3の整数を
示し、Yはアルキル基又はビニル基を示し、n−は、1
〜3の整数を示す〕
【0049】例えば、より好ましい疎水性基を有するシ
ランカップリング剤として、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシ
シラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキ
シシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジ
メトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチ
ルメトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、
フェニルトリメトキシシラン、n−ヘキサデシルトリメ
トキシシラン、n−オクタデシルトリメトキシシラン及
びビニルトリス(β−メトキシ)シランからなるグルー
プから選択される化合物が挙げられる。
【0050】また、疎水性基を有するシランカップリン
グ剤として、ビニルトリクロルシラン、ヘキサメチルジ
シラザン、トリメチルシラン、ジメチルジクロルシラ
ン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシ
ラン、アリルフエニルジクロルシラン、ベンジルジメチ
ルクロルシラン、プロムメチルジメチルクロルシラン、
α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチル
トリクロルシラン及びクロルメチルジメチルクロルシラ
ンからなるグループから選択される化合物を使用しても
良い。アミノ基をもつシランカップリング剤としては、
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルメトキシジエトキシシラン、γ−アミノプロピル
トリエトキシシラン、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、N−β(アミノエチ
ル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N
−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランが
挙げられる。エポキシ基をもつシランカップリング剤と
しては、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、
β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)トリメトキシ
シランが挙げられる。
【0051】チタネートカップリング剤としては、イソ
プロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピ
ルトリドデシルビンゼンスルホニルチタネート、イソプ
ロペルトリス(ジオクチルピロホスフェート)チタネー
トを挙げることができる。
【0052】アルミニウムカップリング剤としては、ア
セトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートを挙げ
ることができる。
【0053】界面活性剤としては、市販の界面活性剤を
使用することができる。
【0054】磁性キャリアコア粒子は、溶媒中に上記モ
ノマー、金属酸化物微粒子を分散させ、開始剤あるいは
触媒を加えて重合する方法により製造することができ
る。その場合、溶媒としてはバインダー樹脂が重合の進
行に伴って析出してくる物が使用される。具体的には、
メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロ
パノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチ
ルアルコール、ターシャリーブチルアルコール、1−ペ
ンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2
−メチル−1−ブタノール、イソペンチルアルコール、
ターシャリーペンチルアルコール、1−ヘキサノール、
2−メチル1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタ
ノール、2−エチルブタノール、1−ヘプタノール、2
−ヘプタノール、3−ヘプタノール、2−オクタノー
ル、2−エチル1−ヘキサノールの如き直鎖若しくは分
岐鎖の脂肪族アルコール化合物;ペンタン、2−メチル
ブタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、2−メチルペ
ンタン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブ
タン、ヘプタン、n−オクタン、イソオクタン、2,
2,3−トリメチルペンタン、デカン、ノナン、シクロ
ペンタン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサ
ン、エチルシクロヘキサン、p−メンタン、ビシクロヘ
キシルの如き脂肪族炭化水素化合物;芳香族炭化水化合
物;ハロゲン化炭化水素;エーテル化合物;脂肪酸;エ
ステル化合物;含硫黄化合物水を挙げることができる。
これらは単独で使用してもよいし、混合して使用しても
良い。
【0055】キャリアコア粒子を重合法で生成する場合
に、分散安定剤を使用しても良い。分散安定剤として
は、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、フェノ
ールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、スチ
レン−アクリル共重合体、ポリメチルビニルエーテル、
ポリエチルビニルエーテル、ポリブチルビニルエーテ
ル、ポリイソブチルビニルエーテルといったビニルエー
テル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニ
ル、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、ポリビニルピロリドン、ポリヒドロキシ
スチレン、塩化ビニル、ポリビニルアセタール、セルロ
ース、酢酸セルロース、硝酸セルロース、アルキル化セ
ルロース、ヒドロキシアルキル化セルロース、具体的に
はヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセ
ルロース、飽和アルキルポリエステル樹脂、芳香族ポリ
エステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール、ポリ
カーボネート樹脂が挙げられる。これらは、単独で又は
混合して使用することができる。
【0056】前記モノマーを重合する際に重合開始剤が
使用される。使用する重合開始剤としては、ラジカル重
合開始剤が挙げられる。例えば、2,2′−アゾビス−
(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾ
ビスイソブチロニトリル、1,1′−アゾビス−(シク
ロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2′−アゾビ
ス−4−メトキシ2,4−ジメチルバレロニトリルの如
きアゾ系もしくはジアゾ系重合開始剤;2,2′−アゾ
ビス(2−アミノジプロパン)ジヒドロクロリド、2,
2′−アゾビス(N,N′−ジメチレンイソブチルアミ
ジン)、2,2′−アゾビス(N,N′−ジメチレンイ
ソブチルアミジン)ジヒドロクロリドの如きアミジン化
合物;ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトン
パーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネー
ト、クメンヒドロパーオキサイド、2,4−ジクロロベ
ンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイドの
如き過酸化物系重合開始剤;過硫酸カリウム、過硫酸ア
ンモニウムの如き過硫化物系開始剤が挙げられる。これ
らは、単独で又は混合して使用することができる。
【0057】また、硬化系フェノール樹脂を有するキャ
リアコア粒子の製造方法としては、水性溶媒中で金属酸
化物を分散したフェノール類とアルテヒド類を塩基性触
媒の存在下で重合する方法が挙げられる。
【0058】塩基性触媒としては、アンモニア水、ヘキ
サメチレンテトラアミン、ジエチルトリアミン等が挙げ
られる。
【0059】重合時に連鎖移動剤を用いても良い。例え
ば、四塩化炭素、四臭化炭素、二臭化酢酸エチル、酸臭
化酢酸エチル、二臭化エチルベンゼン、二臭化エタン、
二塩化エタンの如きハロゲン化炭化水素化合物;ジアゾ
チオエーテル、ベンゼン、エチルベンゼン、イソプロピ
ルベンゼンの如き炭化水素類化合物:ターシャリードデ
シルメルカプタン、n−ドデシルメルカブタンの如きメ
ルカブタン化合物;ジイソプロピルザントゲンジスルフ
ィドの如きジスルフィド化合物が挙げられる。
【0060】キャリアコア粒子を好ましく製造する方法
としては、モノマー及び溶媒が均一な溶液になっている
ことが好ましく、さらには金属酸化物が親油化処理され
ていることが好ましい。さらには、重合反応を始める前
にそれらを十分良好に分散させ、触媒又は重合開始剤を
添加して重合反応して磁性キャリアコア粒子の粒度分布
をシャープにすることが好ましい。重合反応後、溶媒を
用いて洗浄濾過した後、真空乾燥の如き乾燥工程を経
て、必要によっては分級操作を行って、キャリアコア粒
子の粒度分布をシャープにする。分級は振動篩、慣性力
を利用した多分割分級装置による微粉及び粗粉のカット
を行う。
【0061】本発明の磁性コートキャリアは、トナーの
帯電量に合わせて適当な被覆材で磁性キャリアコア粒子
表面がコートされている。被覆材のコート量は、0.1
重量%〜10重量%が好ましく、より好ましくは、0.
3重量%〜5重量%であることが最も好適である。ま
た、本発明の磁性金属酸化物分散型樹脂キャリアではこ
の範囲内において、コートキャリア粒子表面の金属酸化
物の露出密度が0.1〜10個/μm2 であることがキ
ャリア付着を良好に防止し、チャージアップを防止する
上で好ましい。さらに好ましくは0.5〜5個/μm2
である。
【0062】コート量が0.1重量%未満ではキャリア
コア粒子のコート効果が低く、特に耐久後にトナーに対
して帯電付与制御性が低下する。また、コート量が10
重量%を越えると、キャリアの流動性が低下したり、多
数枚耐久時に画像が劣化しやすい。コートキャリア粒子
表面の金属酸化物の露出密度の算出方法は後述する。
【0063】被覆材として使用する樹脂としては、熱可
塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が挙げられる。例えば、熱可
塑性樹脂としては、ポリスチレン樹脂、ポリメチルメタ
クリレート樹脂、スチレン−アクリレート共重合体、ア
クリル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹
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、溶剤可溶性パーフロロカ
ーボン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタ
ール、ポリビニルピロリドン、石油樹脂、セルロース、
酢酸セルロース、硝酸セルロース、メチルセルロース、
ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロ
ース、ヒドロキシプロピルセルロース、セルロース誘導
体、ノボラック樹脂、低分子量ポリエチレン、飽和アル
キルポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレートと言っ
た、芳香族ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリア
セタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルス
ルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂を挙げることがで
きる。
【0064】熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノー
ル樹脂、変性フェノール樹脂、マレイン樹脂、アルキド
樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、無水マレイン酸、
−テレフタル酸−多価アルコールの重縮合によって得ら
れる不飽和ポリエステル、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿
素−メラミン樹脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、グア
ナミン樹脂、メラミン−グアナミン樹脂、アセトグアナ
ミン樹脂、グリプタール樹脂、フラン樹脂、シリコーン
樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂、エポキシ変性シリ
コーン樹脂、シリコーンアルキッド樹脂、ポリイミド、
ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリ
ウレタン樹脂が挙げられる。上述した樹脂は、単独で使
用しても良く、それぞれを混合して使用してもよい。ま
た、熱可塑性樹脂に硬化剤を混合し硬化させて使用して
も良い。
【0065】本発明の磁性コートキャリアを好ましく製
造する方法としてはキャリアコア粒子を浮遊流動させな
がらコート樹脂溶液をスプレーとコア粒子表面にコート
膜を形成させる方法、及び、スプレードライ法が挙げら
れる。上記コート方法は特に熱可塑性樹脂を主成分とし
て磁性金属酸化物分散樹脂コア粒子にコートする場合に
好適である。
【0066】その他のコート方法として、キャリアコア
粒子とコート樹脂を含有する溶液とを混合し、剪断応力
を加えながら、コート樹脂溶液の溶媒を徐々に揮発さ
せ、コート膜を形成させる方法が挙げられる。
【0067】本発明の磁性コートキャリアは、形状係数
SF−1が100〜130であることが好ましい。キャ
リアの形状係数SF−1が130を越えると、現像剤と
しての流動性が低下し、トナーへの摩擦帯電付与能力の
低下や現像極において磁気ブラシの形状の均一性が低下
し高画質な画像が得られにくくなる。キャリアの形状係
数SF−1の測定は、日立製作所(株)社製フィールド
エミッション走査電子顕微鏡S−800(倍率300
倍)によりキャリア粒子をランダムに300個以上抽出
し、ニレコ社製の画像処理解析装置Luze×3を用い
て、次式によって導かれる形状係数SF−1(球形度)
を求めることで行う。
【0068】
【外7】 〔式中、MX LNGはキャリアの最大径を示し、AR
EAはキャリア粒子の投影面積を示す〕。
【0069】磁性コートキャリアの磁気特性は、1キロ
エルステッドでの磁化の強さが40〜250emu/c
3 であるものが好ましく、さらに好適には50〜23
0emu/cm3 の範囲であるような低磁気力のキャリ
アが良い。また、磁性コートキャリアの磁化の強さはキ
ャリア粒径により適宜選択される。磁化の強さが250
emu/cm3 を越えるとキャリア粒径にも関係する
が、現像極での現像スリーブ上に形成される磁気ブラシ
の密度が減少し、穂長が長くなり、かつ剛直化してしま
うためコピー画像上に掃き目ムラが生じやすく、特に多
数枚の複写又はプリントによる現像剤の耐久劣化が生じ
やすい。特にコア/シェル構造を有し、コア部に低軟化
点物質を含有するトナーを用いたときに、トナー劣化に
よる中間調のガサツキ、ベタ像のムラなどの画像劣化を
引き起こしやすい。40emu/cm3 未満では、キャ
リア微粉をカットしてもキャリアの磁気力が低下し、キ
ャリア付着が生じやすく、トナー搬送性が低下する。
【0070】磁気特性の測定は、理研電子(株)製の振
動磁場型磁気特性自動記録装置BHV−30を用いて行
った。測定条件は後述する。
【0071】トナーは、好ましくは重量平均粒径が1〜
10μm、好ましくは3〜8μmであることが好適であ
る。さらに、トナーは、個数平均粒径の1/2倍径以下
の分布累積値が20個数%以下であり、重量平均粒径の
2倍径以上の分布累積値が10体積%以下であることが
反転成分のない良好な帯電付与、静電荷像のドットの再
現性を満足するために好ましい。さらに、トナーの帯電
性を良好にし、ドット再現性を高めるにはトナーは個数
平均粒径の1/2倍径以下の分布累積値が15個数%以
下であり、重量平均粒径の2倍径以上の分布累積値が5
体積%以下であることがより好ましい。さらには、トナ
ーは、個数平均粒径の1/2倍径以下の分布累積値が1
0個数%以下であり、重量平均径の2倍径以上の分布累
積値が2体積%以下であることがより好ましい。
【0072】トナーの重量平均粒径が10μmを越える
と、トナー粒子1個が大きくなるためにキャリアの磁気
力を下げても解像性が低下し、また、静電的な転写を行
うとトナーの飛び散りが生じやすくなる。また、トナー
の重量平均径が1μm以下の粒径では粉体としてのハン
ドリング性が低下する。
【0073】個数平均粒径の1/2倍径以下の分布累積
値が20個数%を越えると、微粉トナーへのトナー帯電
付与性が低下し、トナーのトリボ分布が広くなり、帯電
不良(反転成分生成)が生じやすく、選択現像によるト
ナーの粒径偏在化により耐久中に粒径変化が生じやす
い。また、重量平均粒径の2倍径以上の分布累積値が1
0体積%を越えるとキャリアとの摩擦帯電性が低下す
る。粒度分布の測定には、例えばレーザー走査型のCI
S−100(GLAI社製)を使用する方法を挙げるこ
とができる。具体的測定法については後述する。
【0074】トナーの粒径及び粒度分布は、キャリア粒
径/粒度分布と密接に関係している。磁性コートキャリ
アの個数平均粒径が15〜50μmであるとき、トナー
は重量平均径が3〜8μmであり、トナー及びキャリア
ともに粒度分布がシャープであることが帯電性を良好に
すると共により高画質化の為には好ましい。
【0075】更にまた、現像同時クリーニング方法、ク
リーナレス画像形成方法等のクリーナーレスプロレスを
用いたシステムに本発明の現像剤を適用する場合、トナ
ーは形状係数SF−1が100〜140の範囲であり、
重合法で形成されており、かつ残存モノマー含有量が1
000ppm以下であることが好ましい。
【0076】クリーナーレスのシステムの例を挙げて説
明すると、マイナス帯電性の感光体及びマイナス帯電性
のトナーを用いた場合、その転写工程において、プラス
極性の転写部材によって可視化されたトナー像を転写材
に転写することになるが、転写材の種類(厚み、抵抗、
誘導率等の違い)と画像面積の関係により、転写残余の
トナーの帯電極性がプラスからマイナスまで変動する。
しかし、マイナス帯電性の感光体を帯電する際のマイナ
ス極性の帯電部材により、感光体表面と共に転写残余の
トナーまでもが、転写工程においてプラス極性に振れて
いたとしても、一様にマイナス側へ帯電極性を揃えるこ
とができる。そのため、現像方法として反転現像を用い
た場合、トナーの現像されるべき明部電位部にはマイナ
スに帯電された転写残余のトナーが残り、現像されるべ
きでない暗部電位部には、現像電界の関係上、トナー担
持体の方に引き寄せられ、暗部電位部にトナーは残留し
ない。
【0077】本発明者らは、様々なトナー及びキャリア
について鋭意検討を行い現像同時クリーニング、クリー
ナレス画像形成方法においては、キャリアの磁気力の影
響およびトナー中に含まれる残存モノマーの含有量とが
これら現像剤を用いたときの耐久特性、画質特性に密接
なつながりのあることを見い出した。すなわち、キャリ
アに関しては前述したとおりであるが、トナーに関し
て、残存モノマーによる作用は、以下のようなものと考
えられる。例えば、結着樹脂、着色剤、帯電制御剤を主
たる成分とするトナーの場合、残存モノマーは、トナー
粒子中に存在し、トナーのガラス転移点あるいはガラス
転移点周辺の熱的挙動に影響を与える。モノマーは低分
子量成分であるためにトナー粒子全体を可塑化する方向
に働く。一方、放電又はコロナシャワーにさらされたト
ナーについては、その活性種により、結着樹脂が影響を
受ける。例えば、樹脂中の分子鎖が切断されることで樹
脂分解物が生成し、低分子量分を生じたり、あるいは、
逆に樹脂分解物が更に重合反応を促進していくなどが考
えられる。一方、トナー中の残存モノマーは、感光体帯
電部材により発生する活性種により、活性化するものと
考えられる。
【0078】このように、トナー中にはこれらに起因す
る反応性低分子量が存在するため、これらが拮抗あるい
は競合するものと考えられる。トナー粒子中に含まれる
荷電制御剤も比較的電子の授受に富む化合物であり、明
瞭な原因の総ては掴みきれてはいないが、残存モノマー
が存在することで、トナー粒子中の反応性低分子量分の
拮抗、競合の関係が変化することが示唆される。つま
り、残存モノマーの影響でトナー粒子表面の特性が徐々
に変化することにより、トナーの流動性、帯電性が変化
し、耐久時に画像濃度の変動、かぶりの発生、フィルミ
ングの如き問題が発生しやすい。
【0079】トナー中の残存モノマー含有量という観点
から現像を解析すると、1000ppmよりも少なけれ
ば、耐久特性上の性能が良好であり、1000ppmを
越える範囲のトナーを用いると、耐久特性及び画像特性
が低下する。好ましくは、残存モノマー量が、500p
pm以下であると、耐久特性、画像品質特性が良好とな
り、300ppm以下であると更に良好な結果が得られ
る。トナーの残存モノマーの定量方法については後述す
る。
【0080】本発明においては、トナーの形状係数SF
−1が100〜140であるものが好適に用いられる。
さらに好ましくは、SF−1が100〜130であるこ
とが良い。形状係数SF−1は、日立製作所製FE−S
EM(S−800)を用いトナー像(倍率300倍)を
300個以上無作為にサンプリングし、その画像情報は
インターフェースを介してニレコ社製画像解析装置(L
uze×3)に導入し解析を行い下式より算出し得られ
た値をトナーの形状係数SF−1と定義する。
【0081】
【外8】 〔式中、MX LNGはトナーの最大径を示し、ARE
Aはトナーの投影面積を示す〕。
【0082】トナーの形状係数SF−1は球形度合を示
し、140より大きいと、球形から徐々に不定形とな
る。トナーの形状の作用効果としては、トナーの流動性
向上による帯電性の向上と共に、トナー粒子表面に対す
る感光体帯電部材の影響を低め、トナー粒子中に反応性
低分子量成分の生成を抑えることである。トナー表面積
のなるべく小さい球形が好ましい。トナーは重合法によ
り形成されたトナー粒子を用いることにより発明の効果
を高めることが出来る。特に、トナー粒子表面部分を重
合法により形成されたトナーについては、分散媒中にプ
レトナー(モノマー組成物)粒子として存在させ、必要
な部分を重合反応により生成するため、表面性について
は、かなり平滑化されたものを得ることが出来る。この
平滑さの作用効果は、電界がいわゆる尖った部分に集中
する傾向が低減される。
【0083】感光体帯電工程を経たトナーについては、
凸凹のあるトナー粒子については、凸部分にコロナシャ
ワーあるいは放電が集中しその部分を特異的に劣化する
特性をもつのに対し、平滑であればコロナシャワーある
いは放電の集中するところがないので劣化しにくいと考
えられる。
【0084】SF−1が140を越えると、耐久性が若
干劣る場合がある。
【0085】さらには、低温定着システムに適応できる
ようにトナーにコア/シェル構造をもたせ、シェル部分
を重合により形成されたようなトナーが好ましい。この
コア/シェル構造の作用は、トナーの優れた定着性を損
なうことなく耐ブロッキング性を付与できることは言う
までもなく、コアを有しないようなバルクとしての重合
トナーに比較して、シェル部分のみを重合するほうが、
重合工程の後の後処理工程において、残存モノマーの除
去が容易に行われるためである。
【0086】低温定着のためにはコア部の主たる成分と
しては低軟化点物質が好ましく、ASTM D3418
−8に準拠し測定されたDSC吸熱曲線におけるメイン
極大ピーク値(融点)が、40〜90℃を示す化合物が
好ましい。極大ピークが40℃未満であると低軟化点物
質の自己凝集力が弱くなり、結果として高温オフセット
性が低下する。一方、極大ピークが、90℃を越えると
定着温度が高くなる傾向にある。更に直接重合方法によ
りトナー粒子を得る場合においては、水系媒体中で造粒
・重合を行うため極大ピーク値の温度が高いと主に造粒
中に低軟化点物質が析出し造粒性が低下する。
【0087】極大ピーク値(融点)の温度の測定には、
例えばパーキンエルマー社製DSC−7を用いる。装置
検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱
量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。サン
プルはアルミニウム製パンを用い対照用に空パンをセッ
トし、昇温速度10℃/min.で測定を行う。
【0088】低軟化点物質としては、パラフィンワック
ス,ポリオレフィンワックス,フィッシャートロピッシ
ュワックス,アミドワックス,高級脂肪酸,エステルワ
ックス及びこれらの誘導体又はこれらのグラフト/ブロ
ック化合物等が挙げられる。
【0089】低軟化点物質はトナー粒子中へ5〜30重
量%添加することが好ましい。
【0090】トナー粒子には外添剤を付与することが好
適である。トナー粒子表面を外添剤で被覆することによ
り、トナーとキャリア、あるいはトナー粒子相互の間に
外添剤が存在することで現像剤の流動性が向上され、さ
れに現像剤の寿命も向上する。
【0091】外添剤としては、金属酸化物粉体(酸化ア
ルミニウム,酸化チタン,チタン酸ストロンチウム,酸
化セリウム,酸化マグネシウム,酸化クロム,酸化錫,
酸化亜鉛,など)、窒化物粉体(窒化ケイ素など)、炭
化物粉体(炭化ケイ素など)、金属塩粉体(硫酸カルシ
ウム,硫酸バリウム,炭酸カルシウムなど)、脂肪酸金
属塩粉体(ステアリン酸亜鉛,ステアリン酸カルシウム
など)、カーボンブラック、シリカ粉体、ポリテトラフ
ロロエチレン、ポリビニリデンフロライド、ポリメチル
メタクリレート、ポリスチレン、シリコーンの如き材料
の微粉末が好ましい。上述した微粉末の個数平均粒径は
0.2μm以下であることが好ましい。個数平均粒径が
0.2μmを越えると流動性が低下し、現像及び転写時
に画質が低下する。
【0092】外添剤の使用量は、トナー粒子100重量
部に対し、好ましくは0.01〜10重量部、より好ま
しくは、0.05〜5重量部が用いられる。外添剤は、
単独で用いても、又、複数併用しても良い。外添剤は、
疎水化処理を行ったものが、より好ましい。
【0093】外添剤は、BET法による窒素吸着によっ
た比表面積が30m2 /g以上、特に50〜400m2
/gの範囲のものが良好である。
【0094】トナー粒子と外添剤との混合処理は、ヘン
シェルミキサーの如き混合機を使用して行うことができ
る。このようにして得られたトナーは磁性コートキャリ
アと混合されて二成分系現像剤とされる。二成分系現像
剤は、現像プロセスにも依存するが現像剤中のトナーの
割合が1〜20重量%、より好ましくは1〜10重量%
の範囲であることが現像容器中でのトナーへの帯電付与
の点で好適である。二成分系現像剤中のトナー摩擦帯電
量は5〜100μC/gの範囲であることが好適であ
り、最も好ましくは5〜60μC/gである。摩擦帯電
量の測定条件については後述する。
【0095】トナーを製造する方法としては、結着樹脂
及び着色剤、その他の内添物を溶融混練し、混練物を冷
却後粉砕分級する方法が挙げられる。トナーの結着樹脂
としては、ポリスチレン;ポリ−p−クロルスチレン、
ポリビニルトルエンの如きスチレン誘導体から得られる
高分子化合物;スチレン−p−クロルスチレン共重合
体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビ
ニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステ
ル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合
体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共
重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ア
クリロニトリル−インデン共重合体の如きスチレン共重
合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、変性フェノー
ル樹脂、マレイン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹
脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂;脂肪族多価アル
コール、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳
香族ジアルコール類及びジフェノール類から選択される
単量体を構造単位として有するポリエステル樹脂;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、石油樹脂が
挙げられる。特にスチレン系樹脂およびポリエステル樹
脂が好ましい。
【0096】トナーの製造方法としては、特公昭36−
10231号公報、特開昭59−53856号公報、特
開昭59−61842号公報等に述べられている懸濁重
合方法を用いて直接トナーを生成する方法や、単量体に
は可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直
接トナーを生成する分散重合方法、又は水溶性極性重合
開始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリ
ー重合方法に代表される乳化重合方法を用いトナーを製
造する方法が挙げられる。
【0097】本発明においてはトナーの形状係数SF−
1を100〜140にコントロールでき、比較的容易に
粒度分布がシャープで3〜8μm粒径の微粒子トナーが
得られる常圧下での、または、加圧下での懸濁重合方法
によるトナーの製法が好ましい。
【0098】低軟化点物質をトナー粒子中に内包化せし
める方法としては、水系媒体中での材料の極性を主要単
量体より低軟化点物質の方を小さく設定し、更に少量の
極性の大きな樹脂又は単量体を添加せしめることで低軟
化点物質を外殻樹脂で被覆したいわゆるコア/シェル構
造を有するトナー粒子を得ることができる。トナーの粒
度分布制御や粒径の制御は、難水溶性の無機塩や保護コ
ロイド作用とする分散剤の種類や添加量を変える方法や
機械的装置条件例えばローラーの周速・パス回数・攪拌
羽根形状等の攪拌条件や容器形状又は、水系媒体中での
固形分濃度等を制御することにより所定のトナーを得る
ことができる。
【0099】トナーの外殻樹脂としては、スチレン−
(メタ)アクリル共重合体,ポリエステル樹脂,エポキ
シ樹脂,スチレン−ブタジエン共重合体が挙げられる。
重合法による直接トナーを得る方法においては、それら
の単量体が好ましく用いられる。
【0100】具体的には、スチレン;o(m−,p−)
−メチルスチレン、m(p−)−エチルスチレンの如き
スチレン単量体;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)
アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メ
タ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸オクチル
(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステ
アリル、(メタ)アクリル酸ベヘニル、(メタ)アクリ
ル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ジメチル
アミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチ
ルの如き(メタ)アクリル酸エステル単量体;ブタジエ
ン、イソプレン、シクロヘキセン、(メタ)アクリロニ
トリル、アクリル酸アミドの如きエン単量体が好ましく
用いられる。
【0101】これらは、単独または一般的には出版物ポ
リマーハンドブック第2版III−P139〜192
(John Wiley & Sons社製)に記載の
理論ガラス転移温度(Tg)が、40〜75℃を示すよ
うに単量体を適宜混合し用いられる。理論ガラス転移温
度が40℃未満の場合には、トナーの保存安定性や現像
剤の耐久安定性が低下し、一方75℃を越える場合は定
着点の上昇をもたらし、特にフルカラートナーの場合に
おいては各色トナーの混色性が低下し、色再現性が低下
し、更にOHP画像の透明性が低下する。
【0102】外殻樹脂の分子量は、ゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー(GPC)により測定される。具
体的なGPCの測定方法としては、予めトナーをソック
スレー抽出器を用いトルエン溶剤で20時間抽出を行っ
た後、ロータリーエバポレーターでトルエンを留去せし
め、更に低軟化点物質は溶解するがシェル用樹脂は溶解
し得ない有機溶剤、例えばクロロホルム等を加え十分洗
浄を行った後、テトラヒドロフラン(THF)に可溶し
た溶液をポア径が0.3μmの耐溶剤性メンブランフィ
ルターでろ過したサンプルをウォーターズ社製150C
を用い、カラム構成は昭和電工製A−801、802、
803、804、805、806、807を連結し標準
ポリスチレン樹脂の検量線を用い分子量分布を測定する
方法がある。
【0103】得られた樹脂成分の数平均分子量(Mn)
は、好ましくは5000〜1000000であり、重量
平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw
/Mn)は、2〜100を示す外殻樹脂が好ましい。
【0104】コア/シェル構造を有するトナー粒子を製
造する場合、外殻樹脂で低軟化点物質を内包せしめるた
め外殻樹脂の他に更に極性樹脂を添加せしめることが特
に好ましい。極性樹脂としては、スチレンと(メタ)ア
クリル酸の共重合体、マレイン酸共重合体、飽和ポリエ
ステル樹脂、エポキシ樹脂が好ましく用いられる。該極
性樹脂は、シェル樹脂又は単量体と反応しうる不飽和基
を分子中に含まないものが特に好ましい。仮に不飽和基
を有する極性樹脂を含む場合においてはシェル樹脂層を
形成する単量体と架橋反応が起き、特に、フルカラー用
トナーとしては、極めて高分子量になり四色トナーの混
色には好ましくない。
【0105】外殻構造を有するトナー粒子の表面にさら
に重ねて重合法により最外殻樹脂層を設けても良い。
【0106】上述の最外殻樹脂層のガラス転移温度は、
耐ブロッキング性のさらなる向上のため外殻樹脂層のガ
ラス転移温度以上に設計されること、さらに定着性を損
なわない程度に架橋されていることが好ましい。また、
該外殻樹脂層には帯電性向上のため極性樹脂や荷電制御
剤が含有されていることが好ましい。
【0107】外殻樹脂層を設ける方法としては、特に限
定されるものではないが例えば以下のような方法が挙げ
られる。 1.重合反応後半、または終了後、反応系中に必要に応
じて、極性樹脂、荷電制御剤、架橋剤等を溶解し、分散
したモノマー組成物を添加し重合粒子に吸着させ、重合
開始剤を添加し重合を行う方法。 2.必要に応じて、極性樹脂、荷電制御剤、架橋剤等を
含有したモノマー組成物からなる乳化重合粒子またはソ
ープフリー重合粒子を反応系中に添加し、重合粒子表面
に凝集、必要に応じて熱等により固着させる方法。 3.必要に応じて、極性樹脂、荷電制御剤、架橋剤等を
含有したモノマー組成物からなる乳化重合粒子またはソ
ープフリー重合粒子を乾式で機械的にトナー粒子表面に
固着させる方法。
【0108】本発明に用いられる黒色着色剤としてカー
ボンブラック、以下に示すイエロー/マゼンタ/シアン
着色剤を用い黒色に調色されたものが挙げられる。
【0109】イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合
物,イソインドリノン化合物,アンスラキノン化合物,
アゾ金属錯体,メチン化合物,アリルアミド化合物に代
表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピ
グメントイエロー12、13、14、15、17、6
2、74、83、93、94、95、109、110、
111、128、129、147、168、等が挙げら
れる。
【0110】マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合
物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン、キ
ナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール
化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合
物、ペリレン化合物が挙げられる。具体的には、C.
I.ピグメントレット2、3、5、6、7、23、4
8;2、48;3、48;4、57;1、81;1、1
44、146、166、169、177、184、18
5、202、206、220、221、254が特に好
ましい。
【0111】シアン着色剤としては、銅フタロシアニン
化合物及びその誘導体、アンスラキノン化合物、塩基染
料レーキ化合物等が挙げられる。具体的には、C.I.
ピグメントブルー1、7、15、15;1、15;2、
15;3、15;4、60、62、66等が特に好適に
利用できる。これらの着色剤は、単独又は混合し更には
固溶体の状態で用いることができる。
【0112】着色剤は、カラートナーの場合、色相角、
彩度、明度、耐候性、OHP透明性、トナー中への分散
性の点から選択される。該着色剤の添加量は、樹脂10
0重量部に対し1〜20重量部添加して用いられる。
【0113】トナーに用いられる荷電制御剤としては、
公知のものが利用できる。カラートナーの場合は、特
に、無色又は淡色でトナーの帯電スピードが速く且つ一
定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好まし
い。更に本発明において直接重合方法を用いる場合に
は、重合阻害性が無く水系媒体への可溶化物の無い荷電
制御剤が特に好ましい。
【0114】例えば、ネガ系荷電制御剤として、サリチ
ル酸、ジアルキルサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボ
ン酸又はそれらの誘導体の金属化合物;スルホン酸又は
カルボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物;ホウ素化合
物;尿素化合物;ケイ素化合物;カリークスアレーン等
が挙げられる。ポジ系荷電制御剤として、四級アンモニ
ウム塩,該四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型
化合物,グアニジン化合物,イミダゾール化合物が好ま
しく用いられる。該荷電制御剤は樹脂100重量部に対
し0.5〜10重量部が好ましい。しかしながら、荷電
制御剤のトナー粒子への添加は必須ではない。
【0115】直接重合方法によりトナー粒子を生成する
場合には、重合開始剤として、2,2′−アゾビス−
(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾ
ビスイソブチロニトリル、1,1′−アゾビス(シクロ
ヘキサン−1−カルボニトリル、2,2′−アゾビス−
4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾ
ビスイソブチロニトリルの如きアゾ系重合開始剤;ベン
ゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシ
ド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒ
トドペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオ
キシド、ラウロイルペルオキシドの如き過酸化物系重合
開始剤が用いられる。
【0116】該重合開始剤の添加量は、目的とする重合
度により変化するが一般的には単量体に対し0.5〜2
0重量%添加され用いられる。重合開始剤の種類は、重
合方法により若干異なるが、10時間半減期温度を参考
に、単独又は混合し利用される。重合度を制御するため
の公知の架橋剤,連鎖移動剤,重合禁止剤等を更に添加
し用いる事も可能である。
【0117】トナーの製造方法として懸濁重合を利用す
る場合には、用いる分散剤として無機系酸化物として、
リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アル
ミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化
アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウ
ム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ等
が挙げられる。有機系化合物としてはポリビニルアルコ
ール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシ
プロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメ
チルセルロースのナトリウム塩、デンプン等が挙げられ
る。これらは水相に分散させて使用される。これら分散
剤は、重合性単量体100重量部に対して0.2〜1
0.0重量部を使用する事が好ましい。
【0118】これら分散剤は、市販のものをそのまま用
いても良いが、細かい均一な粒度を有する分散粒子を得
るために、分散媒中にて高速攪拌下にて該無機化合物を
生成させてる事も出来る。例えば、リサ酸三カルシウム
の場合、高速攪拌下において、リン酸ナトリウム水溶液
と塩化カルシウム水溶液を混合する事で懸濁重合方法に
好ましい分散剤を得る事が出来る。又これら分散剤の微
細化のための0.001〜0.1重量部の界面活性剤を
併用しても良い。具体的には市販のノニオン型、アニオ
ン型又はカチオン型の界面活性剤が利用でき、例えばド
デシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、
ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウ
ム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ス
テアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムが好ましく
用いられる。
【0119】トナーの製造方法に直接重合方法を用いる
場合においては、以下の如き製造方法によって具体的に
トナーを製造する事が可能である。単量体中に低軟化物
質からなる離型剤、着色剤、荷電制御剤、重合開始剤そ
の他の添加剤を加え、ホモジナイザー、超音波分散機等
によって均一に溶解又は分散せしめた単量体組成物を、
分散安定剤を含有する水相中に通常の攪拌機またはホモ
ミキサー、ホモジナイザー等により分散させる。好まし
くは単量体組成物からなる液滴な所望のトナー粒子のサ
イズを有するように攪拌速度・時間を調整し、造粒す
る。その後は分散安定剤の作用により、粒子状態が維持
され、且つ粒子の沈降が防止される程度の攪拌を行えば
良い。重合温度は40℃以上、一般的には50〜90℃
の温度に設定して重合を行う。また、重合反応後半に昇
温しても良く、更に、耐久特性向上の目的で、未反応の
重合性単量体、副生成物等を除去するために反応後半、
又は、反応終了後に一部水系媒体を留去しても良い。反
応終了後、生成したトナー粒子を洗浄・ろ過により回収
し、乾燥する。懸濁重合法においては、通常単量体系1
00重量部に対して水300〜3000重量部を分散媒
として使用するのが好ましい。
【0120】トナーは分級して粒度分布を制御しても良
く、その方法として好ましくは、慣性力を利用した多分
割分級装置を用いる。この装置を用いることにより、本
発明で好ましい粒度分布を有するトナーを効率的に製造
できる。
【0121】本発明の現像方法としては、例えば図1に
示すような現像器を用い現像を行うことができる。具体
的には交番電界を印加しつつ、現像剤ブラシが潜像担持
体、例えば、感光体ドラム3に接触している状態で現像
を行うことが好ましい。現像スリーブ1と感光体ドラム
3の距離(S−D間距離)Bは100〜1000μmで
あることがキャリア付着防止及びドット再現性の向上に
おいて良好である。100μmより狭いと現像剤の供給
が不十分になり、画像濃度が低下し、1000μmを越
えると現像極S1 からの磁力線が広がり磁気ブラシの密
度が低くなり、ドット再現性が低下し、キャリアを拘束
する力が弱まりキャリア付着が生じやすくなる。
【0122】交番電界のピーク間の電圧は500〜50
00Vが好ましく、周波数は500〜10000Hz、
好ましくは500〜3000Hzであり、それぞれプロ
セスにより適宜選択して用いることができる。この場
合、波形としては三角波、矩形波、正弦波、あるいはD
uty比を変えた波形等種々選択して用いることができ
る。印加電圧が、500Vより低いと十分な画像濃度が
得られず、また非画像部のカブリトナーを良好に回収す
ることができない場合がある。また、5000Vを越え
る場合には現像ブラシを介して、かえって静電荷像を乱
してしまい、画質低下を招く場合がある。
【0123】本発明の磁性コートキャリアを使用して良
好に帯電したトナーを使用すると、カブリ取り電圧(V
back)を低くすることができ、感光体の1次帯電を
低めることができるために感光体寿命を長寿命化でき
る。Vbackは、現像システムにもよるが200V以
下、より好ましくは180V以下である。コントラスト
電位としては、十分画像濃度ができるように200V〜
500Vが好ましく用いられる。周波数が500Hzよ
り低いとプロセススピードにも関係するが、キャリアへ
の電荷注入が起こりやすくキャリア付着あるいは静電荷
像を乱すことで画質を低下させる場合がある。また、1
0000Hzを越えると電界に対してトナーが追随でき
ず画質低下を招きやすい。
【0124】本発明の現像方法で重要なことは、十分な
画像濃度を出し、ドット再現性に優れ、かつキャリア付
着のない現像を行うために現像スリーブ1上の磁気ブラ
シの感光体ドラム3との接触幅、現像ニップCを3〜8
mmにすることが好ましい。現像ニップCが3mmより
狭いと画像濃度が低下しやすくドット再現性が低下しや
すい。8mmより広いとキャリア付着が発生しやすくな
る。現像ニップの調整方法としては、現像剤規制部材2
と現像スリーブ1との距離Aを調整したり、現像スリー
ブ1と感光ドラム3との距離Bを調整することでニップ
幅を適宜調整する。
【0125】本発明の現像方法は、特にハーフトーンを
重視するようなフルカラー画像の出力において、本発明
のキャリアおよびトナーとをデジタル潜像を形成した現
像システムと組み合わせることで、磁気ブラシの影響が
少なく、静電荷像を乱さないためにドット潜像に対して
忠実に現像することが可能となる。
【0126】さらに初期の高画質化と併せて、本発明の
現像剤を用いることで現像器内での現像剤にかかるシェ
アが小さく、多数枚の複写においても画質低下のない本
発明の効果が十分に発揮できる。
【0127】本発明の画像形成方法においては現像剤担
持体は、その表面形状が、 0.2μm≦中心線平均粗さ(Ra)≦5.0μm 10μm≦凹凸の平均間隔(Sm)≦80μm 0.05≦Ra/Sm≦0.5 上記条件を満足することが好ましい。
【0128】Ra及びSmとは、JIS B 0601
及びISO468に記載される中心線平均粗さ及び凹凸
の平均間隔を規定する値で次式により求められる。
【0129】
【外9】
【0130】Raが0.2μm乃至5.0μmである
と、現像剤の搬送性が良く耐久による画像むらや画像の
濃度むらが発生しにくく、外添剤が摺擦による劣化を受
けにくく耐久時の画質が低下しにくい。
【0131】Smが10乃至80μmであると、現像剤
担持体上に現像剤が保持されやすく、画像濃度を高くし
得、トナーの融着も生じにくい。
【0132】さらに現像剤担持体上の凸部の高さと凹凸
の間隔から求められる凸・凹の傾斜(≒f(Ra/S
m))が、 0.05≦Ra/Sm≦0.5 であることが好ましく、より好ましくは0.07乃至
0.3である。
【0133】Ra/Smが0.05乃至0.5である
と、所定量の現像剤が現像剤担持体上に保持力されるの
で画像むらが生じにくく、トナー融着が発生しにくい。
【0134】Ra及びSmの測定は、接触式表面粗さ測
定器SE−3300(小坂研究所社製)を用い、JIS
−B0601に準拠して行った。
【0135】所定の表面粗さを有する現像剤担持体を製
造する方法としては、たとえば不定形又は定形粒子を砥
粒として用いたサンドブラスト法、スリーブ円周方向に
凹凸を形成するためにサンドペーパーでスリーブ面を軸
方向に擦るサンドペーパー法、化学処理による方法、弾
性樹脂でコート後樹脂凸部を形成する方法等を用いるこ
とができる。
【0136】現像剤担持体としては公知の材料が使用で
きる。たとえばアルミ、ステンレス、ニッケルの如き金
属またはその上にカーボン及び樹脂エラストマーをコー
トしたもの、天然ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴ
ム、、ネオプレンゴムの如き弾性体をゴム、発砲体、ス
ポンジ形態に加工したものまたはその上にカーボン及び
樹脂エラストマー等を塗布したものが挙げられる。
【0137】現像剤担持体に形状としては円筒状又は、
シート状のものが挙げられる。
【0138】本発明における現像方法は、特にハーフト
ーンを重視するようなフルカラー画像の出力において、
マゼンタ用、シアン用、及びイエローの3個以上の現像
器が使用され、本発明の現像剤および現像方法を用い、
特にデジタル潜像を形成した現像システムと組み合わせ
ることで、磁気ブラシの影響がなく、潜像を乱さないた
めにドット潜像に対して忠実に現像することが可能とな
る。
【0139】さらに初期の高画質化と併せて、本発明の
二成分系現像剤を用いることで現像器内の現像剤にかか
るシェアが小さく、多数枚の複写においても画質低下の
ない本発明の効果が十分に発揮できる。
【0140】より引き締まった画像を得るためには好ま
しくは、マゼンタ用、シアン用、イエロー用、ブラック
用の現像器を有し、ブラックの現像が最後に行われるこ
とで引き締まった画像を呈することができる。
【0141】本発明の現像方法をフルカラー画像形成方
法に良好に実施し得る画像形成装置を図4を参照しなが
ら説明する。
【0142】図4に示されるカラー電子写真装置は、装
置本体1の右側(図1右側)から装置本体の略中央部に
わたって設けられている転写材搬送系Iと、装置本体1
の略中央部に、上記転写材搬送系Iを構成している転写
ドラム315に近接して設けられている潜像形成部II
と、上記潜像形成部IIと近接して配設されている現像
手段(すなわち回転式現像装置)IIIとに大別され
る。
【0143】上記転写材搬送系Iは、以下の様な構成と
なっている。上記装置本体1の右壁(図4(右側))に
開口部が形成されており、該開口部に着脱自在な転写材
供給用トイレ302及び303が一部機外に突出して配
設されている。該トレイ302及び303の略直上部に
は給紙用ローラー304及び305が配設され、これら
給紙用ローラー304及び305と左方に配された矢印
A方向に回転自在な転写ドラム305とを連係するよう
に、給紙ローラー306及び給紙ガイド307及び30
8が設けられている。上記転写ドラム315の外周面近
傍には回転方向上流側から下流側に向かって当接用ロー
ラー309、グリッパ310、転写材分離用帯電器31
1、分離爪312が順次配設されている。
【0144】上記転写ドラム315の内周側には転写帯
電器313、転写材分離用帯電器314が配設されてい
る。転写ドラム315の転写材が巻き付く部分にはポリ
弗化ビニリデンの如き、ポリマーで形成されている転写
シート(図示せず)が貼り付けられており、転写材は該
転写シート上に静電的に密着貼り付けされている。上記
転写ドラム315の右側上部には上記分離爪312と近
接して搬送ベルト手段316が配設され、該搬送ベルト
手段316の転写材搬送方向終端(右端)には定着装置
318が配設されている。該定着装置318よりもさら
に搬送方向後流には装置本体301の外へと延在し、装
置本体301に対して着脱自在な排出用トレイ317が
配設されている。
【0145】次に、上記潜像形成部IIの構成を説明す
る。図4矢印方向に回転自在な潜像担持体である感光ド
ラム(例えば、OPC感光ドラム)319が、外周面を
上記転写ドラム315の外周面と当接して配設されてい
る。上記感光ドラム319の上方でその外周面近傍に
は、該感光ドラム319の回転方向上流側から下流側に
向かって除電用帯電器320、クリーニング手段321
及び一次帯電器323が順次配設され、さらに上記感光
ドラム319の外周面上に静電潜像を形成するためのレ
ーザビームスキャナのごとき像露光手段324、及びミ
ラーのごとき像露光反射手段325が配設されている。
【0146】上記回転式現像装置IIIの構成は以下の
ごとくである。上記感光ドラム319の外周面と対向す
る位置に、回転自在な筐体(以下「回転体」という)3
26が配設され、該回転体326中には四種類の現像装
置が周方向の四位置に搭載され、上記感光ダラム319
の外周面上に形成された静電潜像を可視化(すなわち現
像)するようになっている。上記四種類の現像装置は、
それぞれイエロー現像装置327Y、マゼンタ現像装置
327M、シアン現像装置327C及びブラック現像装
置327BKを有する。
【0147】上述したごとき構成の画像形成装置全体の
シーケンスについて、フルカラーモードの場合を例とし
て説明する。上述した感光ドラム319が図4矢印方向
に回転すると、該感光ドラム319上の感光体は一次帯
電器323によって帯電される。図4の装置において
は、感光ドラムの周速(以下、プロセススピードとす
る)は100mm/sec以上(例えば、130〜25
0mm/sec)である。一次帯電器323による感光
ドラム319に対する帯電が行われると、原稿328の
イエロー画像信号にて変調されたレーザー光Eにより画
像露光が行われ、感光ドラム319上に静電潜像が形成
され、回転体326の回転によりあらかじめ現像位置に
定置されたイエロー現像装置327Yによって上記静電
潜像の現像が行われ、イエロートナー画像が形成され
る。
【0148】給紙ガイド307、給紙ローラー306、
給紙ガイド308を経由して搬送されてきた転写材は、
所定のタイミングにてグリッパ310により保持され、
当接用ローラー309と該当接用ローラー309と対向
している電極とによって静電的に転写ドラム315に巻
き付けられる。転写ドラム315は、感光ドラム319
と同期して図3矢印方向に回転しており、イエロー現像
装置327Yにより形成されたイエロートナー画像は、
上記感光ドラム319の外周面と上記転写ドラム315
の外周面とが当接している部位にて転写帯電器313に
よって転写材上に転写される。転写ドラム315はその
まま回転を継続し、次の色(図4においてはマゼンタ)
の転写に備える。
【0149】感光ドラム319は、上記除電用帯電器3
20により除電され、クリーニングブレードによるクリ
ーニング手段321によってクリーニングされた後、再
び一次帯電器323によって帯電され、次のマゼンタ画
像信号により画像露光が行われ、静電潜像が形成され
る。上記回転式現像装置は、感光ドラム319上にマゼ
ンタ画像信号による像露光により静電潜像が形成される
間に回転して、マゼンタ現像装置327Mを上述した所
定の現像位置に配置せしめ、所定のマゼンタトナーによ
り現像を行う。引き続いて、上述したごときプロセスを
それぞれシアン色及びブラック色に対しても実施し、四
色のトナー像の転写が終了すると、転写材上に形成され
た四色顕画像は各帯電器322及び314により除電さ
れ、上記グリッパ310による転写材の把持が解除され
ると共に、該転写材は、分離爪312によって転写ドラ
ム315より分離され、搬送ベルト316で定着装置3
18に送られ、熱と圧力により定着され一連のフルカラ
ープリントシーケンスが終了し、所要のフルカラープリ
ント画像が転写材の一方の面に形成される。
【0150】このとき、定着装置318で定着動作速度
は、感光ドラムの周速(例えば160mm/sec)よ
り遅い(例えば90mm/sec)で行われる。これ
は、トナーが二層から四層積層された未定着画像を溶融
混色させる場合、十分な加熱量をトナーに与えなければ
ならないためで、現像速度より遅い速度で定着を行うこ
とによりトナーに対する加熱量を多くしている。
【0151】上記した各種測定方法について説明する。
【0152】キャリアの粒径 走査電子顕微鏡(100
〜5000倍)によりランダムに粒径0.1μm以上の
キャリア粒子200個以上抽出した写真画像を拡大し、
コンピューターに接続したタブレット(ワコム社製)上
に拡大写真像をのせて手動により粒子の水平方向フェレ
径を測定し、これを個数粒子径とする。また、コンピュ
ータにより、個数平均粒子径及び標準偏差σを計算し、
また、この条件で測定した個数基準の粒度分布より個数
平均粒径の1/2倍径累積分布以下の累積割合を求め、
1/2倍径累積分布以下の累積地を計算する。
【0153】キャリアの磁気特性 理研電子(株)製の
振動磁場型磁気特性自動記録装置BHV−30を用いて
測定する。キャリア粉体の磁気特性値は1キロエルステ
ッドの外部磁場を作り、そのときの磁化の強さを求め
る。キャリアは円筒状のプラスチック容器にキャリア粒
子が動かないように十分密になるようにパッキングした
状態に作製する。この状態で磁化モーメントを測定し、
試料を入れたときの実際の重量を測定して、磁化の強さ
を求める。(emu/g)ついで、キャリア粒子の真比
重を乾式自動密度計アキュピック1330(島津製作所
(株)社製)により求め、磁化の強さ(emu/g)に
真比重を掛けることで本発明の単位面積あたりの磁化の
強さ(emu/cm3 )を求める。
【0154】磁性コートキャリア又は磁性キャリアコア
粒子の比抵抗測定 図2に示す測定装置を用いて行う。
図2に示す測定装置において、21は下部電極を示し、
22は上部電極を示し、23は絶縁物を示し、24は電
流計を示し、25は電圧計を示し、26は定電圧装置を
示し、27は測定サンプルを示し、29はガイドリング
を示し、Eは抵抗測定セルを示す。
【0155】セルEに、キャリア又はコア粒子を充填
し、該充填キャリア又はコア粒子に接するように電極2
1及び22を配し、該電極間に電圧を印加し、そのとき
流れる電流を測定することにより比抵抗を求める方法を
用いる。上記測定方法においては、キャリア又はコア粒
子が粉末であるために充填率に変化が生じ、それに伴い
比抵抗が変化する場合があり、注意を要する。本発明に
おける比抵抗の測定条件は、充填キャリア又はコア粒子
と電極との接触面積S=約2.3cm2 、厚みd=約2
mm、上部電極22の荷重180g、印加電圧100V
とする。
【0156】金属酸化物の粒径測定方法 金属酸化物の
個数平均粒径は、日立製作所(株)の製透過型電子顕微
鏡H−800により5000〜20000倍に拡大した
写真画像を用い、ランダムに粒径0.01μm以上の粒
子を300個以上抽出し、ニコレ社(株)の製の画像処
理解析装置Luzex3により水平方向フェレ径をもっ
て金属酸化物粒径として測定し、平均化処理して個数平
均粒径を算出する。
【0157】金属酸化物の比抵抗測定 キャリア比抵抗
の方法に準ずる。図2のセルEに、金属酸化物を充填
し、充填された金属酸化物に接するように電極21及び
22を配し、該電極間に電圧を印加し、そのとき流れる
電流を測定することにより比抵抗を求める。金属酸化物
の充填に際して電極が試料に対して均一に接触するよう
に上部電極21を左右に回転させつつ充填を行う。上記
測定方法において比抵抗の測定条件は、充填金属酸化物
と電極との接触面積S=約2.3cm2 、厚みd=約2
mm、上部電極22の荷重180g、印加電圧100V
とする。
【0158】磁性コートキャリア粒子のキャリア粒子表
面における金属酸化物露出密度は、5000〜1000
0倍に拡大した走査型電子顕微鏡S−800(日立製作
所(株)製)による写真画像(加速電圧1kV)を用い
て測定する。磁性コートキャリア粒子を走査顕微鏡で観
測し、キャリア粒子表面半球について二次元的に単位面
積当りの金属酸化物の露出個数(すなわち、表面から突
出している金属酸化物粒子の個数)をカウントし、算出
する。この操作をランダムに300個以上の磁性コート
キャリアを抽出して平均化処理を行う。粒径0.01μ
m以上の突出を対象とする。
【0159】キャリアの架橋の程度 一定量のキャリア
を500℃2時間焼いた後、その前後での重量の差分を
全樹脂量とする。一方、一定量のキャリアをテトラヒド
ロフラン(THF)に2時間浸せきした後、その前後で
の重量の差分を架橋していない樹脂分として、それらの
値から架橋割合を下式に従い算出する。 〔(全樹脂分−架橋していない樹脂分)/全樹脂分〕×
100=架橋割合(%)
【0160】トナー中の残存モノマーの定量方法 トナ
ー0.2gをTHF4mlに溶解し、ガスクロマトグラ
フィーにて以下の条件で内部標準法により測定した。
【0161】G.C条件 ・測定装置:島津GC−15A ・キャリア:N2,2kg/cm2 ,50ml/mi
n.split比1:60 線速度30mm/sec. ・カラム :ULBON HR−1 50mm×0.2
5mm ・昇温 :50℃ 5min hold.5℃/mi
c.100℃ 10℃/min. 200℃ hol
d. ・試料量 :2μl ・標準試料:トルエン
【0162】以下に、本発明で使用するトナー平均粒径
及び粒度分布測定の具体例を示す。
【0163】純水100〜150mlに界面活性剤(例
えばアルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1〜5ml
添加し、これに測定試料を2〜20mgを添加する。試
料を懸濁した電界液を超音波分散器で1〜3分間分散処
理して、レーザースキャン粒度分布アナライザーCIS
−100(GALAI社製)を用いて粒度分布等を測定
する。本発明では0.5μm〜60μmの粒子を測定し
て、この条件で測定した個数平均粒径、重量平均粒径を
コンピュータ処理により求め、さらに個数基準の粒度分
布より個数平均粒径の1/2の倍径累積分布以下の累積
割合を計算し、1/2倍径累積分布以下の累積値を求め
る。同様に体積基準の粒度分布より重量平均粒径の2倍
径累積分布以上の累積割合を計算し、2倍径累積分布以
上の累積値を求める。
【0164】以下に、トナーの摩擦帯電量の測定方法を
記載する。トナーとキャリアを適当な混合量(2〜15
重量%)となるように混合し、ターブラミキサーで18
0秒混合する。この混合粉体(現像剤)を底部に635
メッシュの導電性スクリーンを装着した金属製の容器に
いれ、吸引機で吸引し、吸引前後の重量差と容器に接続
されたコンデンサーに蓄積された電位から摩擦帯電量を
求める。この際、吸引圧を250mmHgとする。この
方法によって、摩擦帯電量を下記式を用いて算出する。
【0165】 Q(μC/g)=(C×V)×(W1 −W2−1 (式中、W1 は吸引前の重量でありW2 は吸引後の重量
であり、Cはコンデンサーの容量、及びVはコンデンサ
ーに蓄積された電位である)。
【0166】以下、本発明の実施例について具体的に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0167】
【実施例】実施例1 (i)フェノール 7.5重量部 (ii)ホルマリン溶液 11.25重量部 (ホルムアルデヒド約40%、メタノール約10%、残りは水) (iii)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン1.0重量%で親油化処理し たマグネタイト微粒子 53重量部 (平均粒径0.24μm、比抵抗5×105 Ωcm) (iv)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン1.0重量%で親油化処理した α−Fe23 微粒子 35重量部 (平均粒径0.60μm、比抵抗2×109 Ωcm)
【0168】ここで用いたマグネタイト及びα−Fe2
3 の親油化処理は、マグネタイト99重量部及びα−
Fe23 99重量部のそれぞれに対して1.0重量部
のγ−アミノプロピルトリメトキシシランを加え、ヘン
シェルミキサー内で100℃で30分間、予備混合撹拌
することによっておこなった。
【0169】上記材料および水11重量部を40℃に保
ちながら、1時間混合を行った。このスラリーに塩基性
触媒として28重量%アンモニア水2.0重量部、およ
び水11重量部をフラスコに入れ、撹拌、混合しながら
40分間で85℃まで昇温・保持し、3時間反応させ、
フェノール樹脂を生成し硬化させた。その後、30℃ま
で冷却し、100重量部の水を添加した後、上澄み液を
除去し、沈殿物を水洗し、風乾した。次いで、これを減
圧下(5mmHg以下)に180℃で乾燥して、フェノ
ール樹脂をバインダー樹脂としたマグネタイト微粒子含
有球状の磁性キャリアコア粒子を得た。この粒子を60
メッシュ及び100メッシュの篩によって、粗大粒子の
除去をおこない、次いでコアンダ効果を利用した多分割
風力分級機(エッポジェットラボEJ−L−3、日鉄鉱
業社製)を使用して微粉除去及び粗粉除去をおこない、
偶数平均粒径31μmのキャリアコア粒子を得た。磁性
キャリアコア粒子の架橋の程度は99%であった。得ら
れたキャリアコアの比抵抗は、2.2×1012Ω・cm
であった。
【0170】得られたキャリアコア粒子の表面にキャリ
アコア粒子100重量部に対して、置換基がすべてメチ
ル基であるストレートシリコーン樹脂0.5重量部及
び、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン0.025
重量部とを以下の方法でコートした。トルエンを溶媒と
して上記シリコーン樹脂組成物が10重量%になるよう
キャリアコート溶液を作製した。このコート溶液を剪断
応力を連続して印加しつつ溶媒を揮発させてキャリアコ
ア粒子表面へのコートを行った。この磁性コートキャリ
アを180℃で2時間キュアし、解砕した後100メッ
シュの篩で凝集した粗大粒子をカットし、次いで多分割
風力分級機で微粉及び粗粉を除去して粒度分布が調整さ
れた磁性コートキャリアNo.1を得た。得られた磁性
コートキャリアNo.1の個数平均粒径は31μmであ
り、個数平均粒径の2/3倍径以下の粒径のキャイリア
粒子の個数分布累積値が約0.5個数%であった。Dn
/σは5.5であった。磁性コートキャリアNo.1の
比抵抗は、3.1×1013Ω・cmであった。磁性コー
トキャリアNo.1の形状係数SF−1を測定したとこ
ろ、104であった。磁性コートキャリアNo.1は1
キロエルステッドにおける磁化の強さ(σ1000)が13
0emu/cm3 であった。磁性コートキャリアの真比
重は3.47g/cm3 であった。
【0171】得られた磁性コートキャリアNo.1の金
属酸化物露出密度を電子顕微鏡および画像処理装置によ
り測定した結果、磁性コートキャリア粒子表面の平均金
属酸化物露出密度は2.3個/μm2 であった。
【0172】実施例2 親油化処理の量を1.0重量%を0.5重量%に変える
こと以外、実施例1と同様にして磁性キャリアコア粒子
を作製し、個数平均粒径35μmの磁性キャリアコア粒
子を得た。磁性キャリアコア粒子の架橋の程度は98%
であった。得られたコア粒子の抵抗は1.5×1012Ω
・cmであった。
【0173】実施例1と同様にシリコーン樹脂のコート
を施して磁性コートキャリアNo.2を得た。得られた
磁性コートキャリアNo.2の個数平均粒径は35μm
であり、個数平均粒径の2/3倍径以下の粒径のキャリ
ア粒子の個数分布累積値が約1.0個数%であった。ま
た磁性コートキャリアのDn/σは6.3であったが、
実施例1に比べて若干の微粉の増加が見られた。磁性コ
ートキャリアNo.2の比抵抗は、1.3×1013Ω・
cmであった。磁性コートキャリアの形状係数SF−1
は、104であった。磁性コートキャリアNo.2は1
キロエルステッドにおける磁化の強さ(σ1000)は13
1emu/cm3 であった。磁性コートキャリアNo.
2の真比重は3.49g/cm3 であった。
【0174】磁性キャリアNo.2の表面の平均金属酸
化物露出密度は4.1個/μm2 であった。
【0175】比較例1 実施例1で用いたα−Fe23 のかわりに、平均粒径
の小さい親油化処理したα−Fe23 (平均粒径0.
20μm、比抵抗2×109 Ωcm)に変える以外は、
実施例1と同様にして磁性キャリアコア粒子を作製し
た。
【0176】得られた磁性キャリアコアの比抵抗は、
5.8×108 Ω・cmであり、個数平均粒径は30μ
mであった。磁性キャリアコア粒子の架橋の程度は99
%であった。得られた磁性キャリアコア粒子に実施例1
と同様にシリコーン樹脂のコートを施した。得られた磁
性コートキャリアNo.3の個数平均粒径は30μmで
あり、個数平均粒径の2/3倍径以下の粒径のキャリア
粒子の個数分布累積値が0個数%であり、Dn/σは
5.5であった。磁性コートキャリアNo.3の比抵抗
は7.2×1010Ω・cmであり、形状係数SF−1は
106であり、1キロエルステッドにおける磁化の強さ
(σ1000)は132emu/cm3 であり、磁性コート
キャリアNo.3の真比重は3.51g/cm3 であっ
た。
【0177】磁性コートキャリアNo.3の表面の平均
金属酸化物露出密度は11.6個/μm2 であった。
【0178】実施例3 (i)フェノール 7.5重量部 (ii)ホルマリン溶液 11.25重量部 (ホルムアルデヒド約40%、メタノール約10%、残りは水) (iii)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン1.0重量%で親油化処理し たマグネタイト 44重量部 (平均粒径0.24μm、比抵抗5×105 Ωcm) (iv)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン1.0重量%で親油化処理した α−Fe23 44重量部 (平均粒径0.60μm、比抵抗2×109 Ωcm)
【0179】上記材料を水30重量部、塩基性触媒とし
て28重量%アンモニア水2.0重量部をフラスコに入
れ、予備混合することなく撹拌し混合しながら30分間
で85℃まで昇温し保持し、3時間反応・硬化させた。
その後、実施例1と同様にして、個数平均粒径38μm
の磁性キャリアコア粒子を得た。また、磁性キャリアコ
ア粒子の架橋の程度は99%であり、比抵抗は5.8×
1012Ω・cmであった。
【0180】得られた磁性キャリアコア粒子に実施例1
と同様にしてシリコーン樹脂のコートを施した。得られ
た磁性コートキャリアNo.4は個数平均粒径が38μ
mであり、個数平均粒径の2/3倍径以下の粒径のキャ
リア粒子の個数分布累積値が約9個数%であり、Dn/
σが3.9であり、粒度分布がやや広くなった。磁性コ
ートキャリアNo.4は比抵抗が、5.0×1013Ω・
cmであり、形状係数SF−1が104であり、1キロ
エルステッドにおける磁化の強さ(σ1000)が103e
mu/cm3 であり、真比重は3.53g/cm3 であ
った。
【0181】磁性コートキャリアNo.4の表面の平均
金属酸化物露出密度は4.5個/μm2 であった。
【0182】実施例4 (i)フェノール 7.5重量部 (ii)ホルマリン溶液 11.25重量部 (ホルムアルデヒド約40%、メタノール約10%、残りは水) (iii)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン1.0重量%で親油化処理し たマグネタイト 62重量部 (平均粒径0.24μm、比抵抗5×105 Ωcm) (iv)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン1.0重量%で親油化処理した α−Fe23 26重量部 (平均粒径0.80μm、比抵抗3×109 Ωcm)
【0183】用いたマグネタイト及びα−Fe23
親油化処理は、マグネタイト99重量部及びα−Fe2
3 99重量部のそれぞれに対して1.0重量部のγ−
アミノプロピルトリメトキシシランを加え、ヘンシェル
ミキサー内で100℃で30分間、混合撹拌することに
よっておこなった。
【0184】上記材料および水9重量部を40℃に保ち
ながら、1時間混合を行った。このスラリーに塩基性触
媒として28重量%アンモニア水2.2重量部、および
水9重量部をフラスコに入れ、撹拌、混合しながら40
分間で85℃まで昇温・保持し、実施例1と同様に3時
間反応させ硬化させた。その後、30℃まで冷却し、1
00重量部の水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿
物を水洗し、風乾した。次いで、これを減圧下(5mm
Hg以下)に180℃で乾燥して、フェノール樹脂をバ
インダー樹脂とした球状のマグネタイト含有磁性キャリ
アコア粒子を得た。この粒子を実施例1と同様にして分
級し、個数平均粒径20μmの磁性キャリアコア粒子を
得た。得られた磁性キャリアコア粒子の架橋の程度は1
00%であり、比抵抗は、1.0×1012Ω・cmであ
った。
【0185】得られた磁性キャリアコア粒子に実施例1
と同様にして1重量部のシリコーン樹脂のコートを施し
た。得られた磁性コートキャリアNo.5の個数平均粒
径は20μmであり、個数平均粒径の2/3倍径以下の
粒径のキャリア粒子の個数分布累積値が1個数%であ
り、Dn/σが5.4であり、非常にシャープな粒度分
布のキャリアが得られた。磁性コートキャリアNo.5
は比抵抗は、8.4×1012Ω・cmであり、形状係数
SF−1は104であり、1キロエルステッドにおける
磁化の強さ(σ1000)が140emu/cm3 であり、
真比重は3.48g/cm3 であった。
【0186】磁性コートキャリアNo.5の表面の平均
金属酸化物露出密度は6.6個/μm2 であった。
【0187】実施例5 (i)メラミン 7.5重量部 (ii)ホルマリン溶液 11.25重量部 (ホルムアルデヒド約40%、メタノール約10%、残りは水) (iii)イソプロピルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)チタネート1 .5重量%で親油化処理したマグネタイト 44重量部 (平均粒径0.24μm、比抵抗5×105 Ωcm) (iv)イソプロピルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)チタネート1. 5重量%で親油化処理したα−Fe23 44重量部 (平均粒径0.30μm、比抵抗3×109 Ωcm)
【0188】上記材料および水15重量部を40℃に保
ちながら、1時間混合を行った。このスラリーに塩基性
触媒として28重量%アンモニア水2.5重量部、およ
び水20重量部に変える以外は実施例1と同様にしてメ
ラミン樹脂にマグネタイト及びヘマタイトが分散してい
る磁性キャリアコア粒子を得た。次いで実施例1と同様
にして分級し個数平均粒径が58μmの磁性キャリアコ
ア粒子を得た。磁性キャリアコア粒子の架橋の程度は9
8%であり、比抵抗は、5.9×1011Ω・cmであっ
た。
【0189】実施例1で用いたストレートシリコーン樹
脂組成物の使用量を0.4重量部に変える以外、実施例
1と同様にして磁性コートキャリアNo.6を作製し
た。得られた磁性コートキャリアNo.6の個数平均粒
径は58μmであり、個数平均粒径の2/3倍径以下の
粒径のキャリア粒子の個数分布累積値が約0.8個数%
であり、Dn/σが6.6であり、微粉が少ないシャー
プな粒度分布であった。磁性コートキャリアNo.6の
比抵抗は、6.0×1012Ω・cmであり、形状係数S
F−1が103であり、1キロエルステッドにおける磁
化の強さ(σ1000)が100emu/cm3 であり、真
比重は3.50g/cm3 であった。
【0190】磁性コートキャリアNo.6の表面の平均
金属酸化物露出密度は9.8個/μm2 であった。
【0191】実施例6 (i)スチレン 17重量部 (ii)ジビニルベンゼン 3重量部 (iii)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン2.0重量%で親油化処理し たマグネタイト 62重量部 (平均粒径0.24μm、比抵抗5×105 Ωcm) (iv)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン2.0重量%で親油化処理した α−Fe23 18重量部 (平均粒径0.60μm、比抵抗2×109 Ωcm)
【0192】上記材料とメタノール20重量部、水5重
量部をフラスコに入れ30℃に保ちながら、1時間混合
を行った。このスラリーにメタノール20重量部、水5
重量部及び2,2′−アゾビスイソブチロニトリル1.
2重量部を加え、撹拌、混合しながら20分間で64℃
まで昇温・保持し、10時間反応・硬化させた。その
後、30℃まで冷却し、200重量部のメタノールと水
の混合物を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水
洗し、風乾した。次いで、これを減圧下(5mmHg以
下)に120℃で乾燥して、架橋ポリスチレンをバイン
ダー樹脂とするマグネタイト微粒子及びヘマタイト微粒
子含有磁性キャリアコア粒子を得た。この磁性キャリア
コア粒子を60メッシュ及び100メッシュの篩によっ
て、粗粒子を除去し、次いで多分割分級機による分級を
おこなって個数平均粒径32μmの磁性キャリアコア粒
子を得た。得られた磁性キャリアコア粒子の架橋の程度
は86%であり、比抵抗は、3.3×1011Ω・cmで
あった。
【0193】実施例1で用いたストレートシリコーン樹
脂組成物を使用し実施例1と同様にして磁性コートキャ
リアNo.7を作製した。得られた磁性コートキャリア
No.7は個数平均粒径が32μmであり、個数平均粒
径の2/3倍径以下の粒径のキャリア粒子の個数分布累
積値が約1.4個数%であり、Dn/σが5.4であっ
た。磁性コートキャリアNo.7の比抵抗は、9.9×
1012・cmであり、形状係数SF−1は105であ
り、1キロエルステッドにおける磁化の強さ(σ1000
が112emu/cm3 であった。
【0194】得られた磁性コートキャリアNo.7の表
面の平均金属酸化物露出密度は7.4個/μm2 であっ
た。
【0195】比較例2 ポリエステル樹脂100重量部と、マグネタイト粉50
0重量部と、カーボンブラック2重量部と、シリカ1.
5重量部とをヘンシェルミキサーで十分混合した後、加
圧ニーダーで溶融混練した。この混練物を冷却後、フェ
ザーミルで粗粉砕した後、コーン型の(円錐のとがり具
合120度)円錐部分をカットした衝突板(横からの断
面図は先端が台形になる)を使用したジェットミルを用
いて、粉砕エアー圧2.5kgf/cm2 で微粉砕し、
マルチプレックスで分級して平均粒径が31μmの磁性
キャリアNo.8を得た。磁性キャリアNo.8の架橋
の程度は1%であり、比抵抗は、2.2×108 Ω・c
mであった。磁性キャリアNo.8はシリコーン樹脂コ
ートを施さずに用いた。磁性キャリアNo.8は、個数
平均粒径の2/3倍径以下の粒径のキャリア粒子の個数
分布累積値が約23.6個数%であり、Dn/σが2.
3であった。磁性キャリアNo.8は、形状係数SF−
1が145であり、1キロエルステッドにおける磁化の
強さ(σ1000)が162emu/cm3 であり、真比重
は3.02g/cm であった。
【0196】磁性キャリアNo.8の表面の平均金属酸
化物露出密度は20.4個/μm2であった。
【0197】比較例3 モル比で、Fe23 =50モル%、CuO=25モル
%、ZnO=25モル%になるように秤量し、ボールミ
ルを用いて混合を行った。これを仮焼した後、ボールミ
ルにより粉砕を行い、さらにスプレードライヤーにより
造粒を行った。これを焼結し、冷却後風力分級を行い個
数平均粒径が30μmの磁性キャリアコア粒子を得た。
得られた磁性キャリアコア粒子の比抵抗は、4.0×1
8 Ω・cmであった。
【0198】この磁性キャリアコア粒子に実施例1で用
いたストレートシリコーン樹脂組成物を実施例1と同様
にしてコートし、磁性コートキャリアNo.9を得た。
磁性コートキャリアNo.9は個数平均粒径が30μm
であり、個数平均粒径の2/3倍径以下の粒径のキャイ
リア粒子の個数分布累積値が約22.7個数%であっ
た。Dn/σが2.38であった。磁性コートキャリア
No.9の比抵抗は、1.1×1010Ω・cmであり、
形状係数SF−1をが116であり、1キロエルステッ
ドにおける磁化の強さ(σ1000)が289emu/cm
3 であり、真比重は5.02g/cm3 であった。
【0199】参考例 γ−アミノプロピルトリメトキシシランで親油化処理し
ていないマグネタイト微粒子及びα−Fe23 微粒子
を使用することを除いて、実施例1と同様にして磁性キ
ャリアコア粒子を得、次いで多分割分級機による分級を
おこなわない磁性キャリアコア粒子を実施例1と同様に
してストレートシリコン樹脂で表面を被覆して磁性コー
トキャリアNo.10を調製した。磁性コートキャリア
No.s:1〜10の物性を表1に示す。
【0200】
【表1】
【0201】トナーの製造例1 イオン交換水710重量部に、0.1M−Na3 PO4
水溶液450重量部を投入し、60℃に加温した後、T
K式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、120
00rpmにて攪拌した。これに1.0M−CaCl2
水溶液68重量部を徐々に添加し、Ca3 (PO42
を含む水系媒体を得た。
【0202】 スチレン 165重量部 n−ブチルアクリレート 35重量部 C.I.ピグメントブルー15:3(着色剤) 15重量部 ジアルキルサリチル酸金属化合物(荷電制御剤) 5重量部 飽和ポリエステル(極性樹脂) 10重量部 エステルワックス(融点70℃) 50重量部
【0203】上記材料を60℃に加温し、TK式ホモミ
キサー(特殊機化工業製)を用いて、11000rpm
にて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤2,
2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1
0重量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0204】水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投
入し、60℃、N2 雰囲気下において、TK式ホモミキ
サーにて11000rpmで10分間攪拌し、重合性単
量体組成物を造粒した。その後、バドル攪拌翼で攪拌し
つつ、80℃に昇温し、10時間反応させた。重合反応
終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸
を加えてリン酸カルシウムを溶解した後、ろ過、水洗、
乾燥をして、シアントナー粒子を得た。得られたシアン
トナー粒子100重量部に対して、BET法による比表
面積が、200m2 /gである疎水化処理酸化チタンを
1.6重量部外添し、シアントナーAを得た。シアント
ナーAは、重量平均径(D4)が6.0μm、個数平均
粒径(D1)が4.7μmであり、個数平均粒径の1/
2倍径以下の分布累積値が6.9個数%であり、重量平
均粒径の2倍径以上の分布累積値が0体積%であり、形
状係数SF−1は103であり、残存モノマー量は40
0ppmであった。エステルワックスはトナー粒子内に
内包化されており、コア/シェル構造をトナー粒子は有
していた。
【0205】トナーの製造例2 トナーの製造例1と同一処方で、造粒時のホモミキサー
の回転数を13000rpmに変える以外トナーの製造
例と同様にしてシアントナー粒子を作製した。また、B
ET法による比表面積が200m2 /gである疎水化処
理酸化チタンを2.5重量部を外添してシアントナーB
を得た。
【0206】得られたシアントナーBは重量平均径(D
4)約4.9μm、個数平均粒径(D1)が3.8μm
であり、個数平均粒径の1/2倍径以下の分布累積値が
6.3個数%であり、重量平均粒径の2倍径以上の分布
累積値が0体積%であり、形状係数SF−1は104で
あり、残存モノマー量は620ppmであった。また、
エステルワックスはトナー粒子内に内包化されており、
コア/シェル構造をトナー粒子は有していた。
【0207】トナーの製造例3 イオン交換水710重量部に、0.1M−Na3 PO4
水溶液450重量部を投入し、60℃に加温した後、T
K式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、120
00rpmにて攪拌した。これに1.0M−CaCl2
水溶液68重量部を徐々に添加し、Ca3 (PO42
を含む水系媒体を得た。
【0208】 スチレン 165重量部 n−ブチルアクリレート 35重量部 C.I.ピグメントブルー15:3 15重量部 ジアルキルサリチル酸金属化合物 3重量部 飽和ポリエステル(酸価14,ピーク分子量;8000) 10重量部 エステルワックス(融点70℃) 10重量部
【0209】上記材料を60℃に加温し、TK式ホモミ
キサー(特殊機化工業製)を用いて、12000rpm
にて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤2,
2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1
0重量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0210】水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投
入し、60℃、N2 雰囲気下において、TK式ホモミキ
サーにて10000rpmで10分間攪拌し、重合性単
量体組成物を造粒した。その後、バドル攪拌翼で攪拌し
つつ、60℃に昇温し、6時間反応させた。重合反応終
了後、冷却し、塩酸を加えリン酸カルシウムを溶解させ
た後、ろ過、水洗、乾燥をして、シアントナー粒子を得
た。得られたシアントナー粒子100重量部に対して、
BET法による比表面積が、200m2 /gである疎水
化処理酸化チタンを1.5重量部外添し、シアントナー
Cを得た。得られたシアントナーCは重量平均径(D
4)約6.4μm、個数平均粒径(D1)が5.0μm
であり、個数平均粒径の1/2倍径以下の分布累積値が
8.1個数%であり、重量平均粒径の2倍径以上の分布
累積値が0体積%であり、形状係数SF−1が105で
あり、残存モノマー量は2400ppmであった。
【0211】トナーの製造例4 ポリエステル樹脂を100重量部、C.I.ピグメント
ブルー15:3を5重量部、ジアルキルサリチル酸金属
化合物5重量部、低分子量ポリプロピレン5重量部をヘ
ンシェルミキサーにより混合し、ペントロを吸引ポンプ
に接続し吸引しつつ、二軸押し出し機にて溶融混練を行
った。
【0212】この溶融混練物を、ハンマーミルにて粗砕
し1mmのメッシュパスの粗砕物をえた。さらに、ジェ
ットミルにて微粉砕を行った後、多分割分級機(エルボ
ウジェット)により、分級を行いシアントナー粒子を得
た。このシアントナー粒子100重量部に対して、BE
T法による比表面積が、200m2 /gである疎水化処
理酸化チタンを1.2重量部ヘンシェルミキサーにより
混合しシアントナーDを得た。得られたシアントナーは
重量平均径(D4)が7.8μmであり、個数平均粒径
(D1)が5.6μmであり、個数平均粒径の1/2倍
径以下の分布累積値が10.2個数%であり、重量平均
粒径の2倍径以上の分布累積値が0.3体積%であり、
形状係数SF−1は145であり、残存モノマー量は4
40ppmであった。
【0213】トナーの製造例5 トナーの製造例1で用いたシアン顔料を、C.I.ピグ
メントイエロー17の4.5重量部に変える以外、トナ
ーの製造例1と同様にしてイエロートナー粒子を作製し
た。イエロートナー粒子100重量部に対して、トナー
の製造例1と同様にして、BET法による比表面積が、
200m2 /gである疎水化処理酸化チタンを1.6重
量部外添し、イエロートナーEを得た。イエロートナー
Eは、重量平均径(D4)が5.9μmであり、個数平
均粒径(D1)が4.7μmであり、個数平均粒径の1
/2倍径以下の分布累積値が6.2個数%であり、重量
平均粒径の2倍径以上の分布累積値が0体積%であり、
形状係数SF−1は102であり、残存モノマー量は4
40ppmであった。また、エステルワックスはトナー
粒子内に内包化されており、コア/シェル構造をトナー
粒子は有していた。
【0214】トナーの製造例6 トナーの製造例1で用いた顔料を、C.I.ピグメント
レッド202の5重量部に変える以外、トナーの製造例
1と同様にしてマゼンタトナー粒子を作製した。マゼン
タトナー粒子100重量部に対して、トナーの製造例1
と同様にして、BET法による比表面積が200m2
gである疎水化処理酸化チタンを1.6重量部外添し、
マゼンタトナーFを得た。マゼンタトナーFは、重量平
均径(D4)が6.2μmであり、個数平均粒径(D
1)が4.9μmであり、個数平均粒径の1/2倍径以
下の分布累積値が6.5個数%であり、重量平均粒径の
2倍径以上の分布累積値が0体積%であり、形状係数S
F−1は103であり、残存モノマー量は390ppm
であった。また、エステルワックスは、トナー粒子内に
内包化されており、コア/シェル構造をトナー粒子は有
していた。
【0215】トナーの製造例7 トナーの製造例1で用いたシアン顔料を、グラフトカー
ボンブラックの4重量部に変える以外、トナーの製造例
1と同様にして非磁性ブラックトナー粒子を作製した。
ブラックトナー粒子100重量部に対して、トナー製造
例1と同様にして、BET法による比表面積が、200
2 /gである疎水化処理酸化チタンを1.6重量部外
添し、ブラックトナーGを得た。
【0216】ブラックトナーGは、重量平均径(D4)
が6.1μm、個数平均粒径(D1)が4.7μmであ
り、個数平均粒径の1/2倍径以下の分布累積値が8.
3個数%であり、重量平均粒径の2倍径以上の分布累積
値が0体積%であり、形状係数SF−1は103であ
り、残存モノマー量は480ppmであった。また、エ
ステルワックスは、トナー粒子内に内容化されており、
コア/シェル構造をトナー粒子は有していた。
【0217】トナーA乃至Gの物性を表2に示す。
【0218】
【表2】
【0219】実施例7 磁性コートキャリアNo.1とシアントナーA、イエロ
ートナーE、マゼンタトナーF、ブラックトナーGとを
それぞれトナー濃度8.0重量%となる様に混合し磁気
ブラシ現像用二成分系現像剤を調製した。各色の現像剤
をキヤノン製フルカラーレーザー複写機CLC−500
改造機を用いて画像出し試験を行った。改造機の現像部
周辺を図一に示す。現像器の現像スリーブ(現像剤担持
体)1と現像剤規制部材(磁性ブレード)2との距離A
を550μm、現像スリーブ1と静電潜像担持体(OP
C感光ドラム)3との距離Bを500μmとした。この
ときの現像ニップは5.5mmであった。また、現像ス
リーブ1とOPC感光ドラム3との周速比は2.0:
1、現像スリーブ1の現像極S1の磁場が1キロエルス
テッド、現像条件は、交番電界2000V(ピーク間電
圧)、周波数2200Hzの矩形波であり、現像バイア
ス−450Vとなるように設定した。さらに、トナー現
像コントラスト(Vcont)330V(絶対値)、カ
ブリ取り電圧(Vback)80V(絶対値)とした。
また、OPC感光ドラムの一次帯電は−530Vとし
た。さらに、現像スリーブ1(材質:SUS、日立金属
製、直径25mm)の表面をニューマブラスター(不二
製作所製)を用いてサンドブラストし、Ra=2.1μ
m、Sm=29.7μmのブラスト現像スリーブ(Ra
/Sm=0.07)を製造した現像器を用いて上記の現
像条件で、OPC感光ドラム上のデジタル潜像(スポツ
ト径64μm)の静電荷像を反転現像法により現像し
た。また、フッ素ゴムの表面層を有する定着ローラーに
変え、オイルの塗布をせずに定着を行った。
【0220】その結果、ベタ画像の濃度がシアン画像、
イエロー画像、マゼンタ画像、ブラック画像においてそ
れぞれ1.51、1.56、1.53、1.52と高
く、また、各色のハーフトーン部の再現性も良好であっ
た。さらに、キャリア付着による非画像部の画像の乱れ
やカブリは認められなかった。
【0221】40000枚の耐久試験を行った。この
後、初期の画出し試験と同様に画像出しを行った。この
結果、ベタ画像の濃度がシアン、イエロー、マゼンタ、
ブラックそれぞれ1.52、1.55、1.52、1.
50と初期とほぼ変わらず高く、ハーフトーン部の再現
性も良好であった。さらに、キャリア付着も認められな
かった。シアン用の二成分系現像剤のSEM像を観察す
ると、初期のキャリア表面とほぼ同様な表面状態を呈し
ていた。また、分散している金属酸化物の脱離も認めら
れなかった。
【0222】さらに、カブリ取り電圧(Vback)を
180Vに上げてもキャリア付着は発生しなかった。結
果を表3及び表4に示す。
【0223】さらにシアン用二成分系現像剤について低
温低湿(15℃/10%RH)、常温常湿(23.5℃
/60%RH)、高温高湿(30℃/80%RH)での
帯電量測定を行った結果、それぞれ、−30.1μc/
g、−29.0μc/g、−27.8μc/gであり、
良好な環境安定性を示した。
【0224】実施例8 磁性コートキャリアNo.2を使用することを除いて、
実施例7と同様にして各色の二成分系現像剤を調製し、
次いで実施例7と同様にして評価試験をおこなった。
【0225】その結果、ベタ画像の濃度がシアン画像、
イエロー画像、マゼンタ画像、ブラック画像においては
それぞれ1.47、1.49、1.47、1.47と高
く、また、各色のハーフトーン部の再現性も良好であっ
た。さらに、キャリア付着による非画像部の画像の乱れ
やカブリは認められなかった。
【0226】40000枚の耐久試験を行った。この
後、初期の画出し試験と同様に画像出しを行った。この
結果、ベタ画像の濃度がシアン画像、イエロー画像、マ
ゼンタ画像、ブラック画像においてそれぞれ1.50、
1.49、1.52、1.48と初期と同様に高く、ハ
ーフトーン部の再現性も良好であった。さらに、キャリ
ア付着も認められなかった。シアン用二成分系現像剤の
SEM像を観察すると、初期のキャリア表面とほぼ同様
な表面状態を呈していた。また、分散している金属酸化
物の脱離も認められなかった。さらにシアン用二成分系
現像剤について実施例7と同様にして低温低湿、常温常
湿、高温高湿での帯電量測定を行った結果、それぞれ、
−30.3μc/g、−28.8μc/g、−27.4
μc/gであり、良好な環境安定性を示した。
【0227】比較例3 磁性コートキャリアNo.3(比較例)を使用すること
を除いて、実施例7と同様にして各色の二成分系現像剤
を調製し、次いで実施例7と同様にして評価試験をおこ
なった。
【0228】その結果、ベタ画像の濃度がシアン画像、
イエロー画像、マゼンタ画像、ブラック画像において
は、それぞれ1.45、1.44、1.45、1.46
と高かったが、各色のハーフトーン部の再現性がやや劣
った。さらに、キャリア付着を生じており、非画像部に
カブリが若干生じていた。
【0229】40000枚の耐久試験を行った。この
後、初期の画出し試験と同様に画像出しを行った。この
結果、ベタ画像の濃度がシアン画像、イエロー画像、マ
ゼンタ画像、ブラック画像においてそれぞれ1.50、
1.48、1.47、1.47と初期と同様であった
が、ハーフトーン部の再現性、キャリア付着は初期同様
に悪かった。さらにシアン用二成分系現像剤について実
施例1と同様にして低温低湿、常温常湿、高温高湿での
帯電量測定を行った結果、それぞれ、−31.6μc/
g、−30.3μc/g、−27.7μc/gであっ
た。
【0230】実施例9 磁性コートキャリアNo.4を使用することを除いて、
実施例7と同様にして各色の二成分系現像剤(トナー濃
度7.5重量%)を調製し、次いで実施例7と同様にし
て評価試験をおこなった。
【0231】その結果、ベタ画像の濃度がシアン画像、
イエロー画像、マゼンタ画像、ブラック画像においてそ
れぞれ1.48、1.51、1.48、1.52と高
く、また、各色のハーフトーン部の再現性も良好であっ
た。さらに、キャリア付着による非画像部の画像の乱れ
やカブリは認められなかった。
【0232】実施例7と同様に40000枚の耐久試験
を行った。この後、初期の画出し試験と同様に画像出し
を行った。この結果、ベタ画像の濃度がシアン画像、イ
エロー画像、マゼンタ画像、ブラック画像においてそれ
ぞれ1.50、1.53、1.47、1.49と初期と
同様に高く、ハーフトーン部の再現性も良好であった。
さらに、キャリア付着も認められなかった。シアン現像
剤のSEM像を観察すると、初期のキャリア表面とほぼ
同様な表面状態を呈していた。また、分散している金属
酸化物の脱離も認められなかった。さらにシアン用二成
分系現像剤について実施例7と同様にして低温低湿、常
温常湿、高温高湿での帯電量測定を行った結果、それぞ
れ、−31.6μc/g、−29.6μc/g、−2
7.5μc/gであり、若干環境差が広がったが、実用
上は問題なかった。
【0233】実施例10 磁性コートキャリアNo.5を使用することを除いて、
実施例7と同様にして各色の二成分系現像剤(トナー濃
度9.5重量%)を調製し、次いで実施例7と同様にし
て評価試験をおこなった。
【0234】その結果、ベタ画像の濃度がシアン画像、
イエロー画像、マゼンタ画像、ブラック画像においてそ
れぞれ1.53、1.55、1.53、1.56と高
く、また、各色のハーフトーン部の再現性も非常に良好
であった。さらに、キャリア付着やカブリもなく良好で
あった。
【0235】実施例7と同様に40000枚の耐久試験
を行った。この後、初期の画出し試験と同様に画像出し
を行った。この結果、ベタ画像の濃度がシアン画像、イ
エロー画像、マゼンタ画像、ブラック画像がそれぞれ
1.52、1.54、1.53、1.52と初期と同様
に高く、ハーフトーン部の再現性も良好であった。さら
に、キャリア付着やカブリも良好であった。シアン用二
成分系現像剤のSEM像を観察すると、初期のキャリア
表面とほぼ同様な表面状態を呈していた。また、分散し
ている金属酸化物の脱離も認められなかった。さらにシ
アン用二成分系現像剤について実施例7と同様にして低
温低湿、常温常湿、高温高湿での帯電量測定を行った結
果、それぞれ、−28.8μc/g、−27.8μc/
g、−26.0μc/gであり、実施例7と同様に良好
であった。
【0236】実施例11 磁性コートキャリアNo.6を使用することを除いて、
実施例7と同様にして各色の二成分系現像剤(トナー濃
度5重量%)を調製し、次いで実施例7と同様にして評
価試験をおこなった。
【0237】このキャリアを実施例1と同様にして各色
のトナーとトナー濃度5重量%になるように現像剤化し
て評価を行った。この結果、ベタ画像の濃度がシアン画
像、イエロー画像、マゼンタ画像、ブラック画像におい
てそれぞれ1.54、1.47、1.44、1.46と
高く、また、各色のハーフトーン部の再現性も実施例7
には及ばないけれど良好であった。さらに、キャリア付
着やカブリもなく良好であった。
【0238】実施例7と同様に40000枚の耐久試験
を行った。この後、初期の画出し試験と同様に画像出し
を行った。この結果、ベタ画像の濃度がシアン画像、イ
エロー画像、マゼンタ画像、ブラック画像においてそれ
ぞれ1.45、1.48、1.46、1.49と初期と
同様に高く、ハーフトーン部の再現性も良好であり、キ
ャリア付着やカブリもなく良好であった。シアン用二成
分系現像剤のSEM像を観察すると、初期のキャリア表
面とほぼ同様な表面状態を呈していた。また、分散して
いる金属酸化物の脱離も認められなかった。さらにシア
ン用二成分系現像剤について実施例7と同様にして低温
低湿、常温常湿、高温高湿での帯電量測定を行った結
果、それぞれ、−32.5μc/g、−31.3μc/
g、−29.9μc/gであり、実施例7と同様に良好
であった。
【0239】実施例12 磁性コートキャリアNo.7を使用することを除いて、
実施例7と同様にして各色の二成分系現像剤を調製し、
次いで実施例7と同様にして評価試験をおこなった。
【0240】その結果、ベタ画像の濃度がシアン画像、
イエロー画像、マゼンタ画像、ブラック画像において、
それぞれ1.49、1.52、1.47、1.47と高
く、また、各色のハーフトーン部の再現性も実施例7と
同様に良好であった。さらに、キャリア付着やカブリも
なく良好であった。
【0241】実施例7と同様に40000枚の耐久試験
を行った。この後、初期の画出し試験と同様に画像出し
を行った。この結果、ベタ画像の濃度がシアン画像、イ
エロー画像、マゼンタ画像、ブラック画像においてそれ
ぞれ、1.50、1.51、1.49、1.50と初期
と同様に高く、ハーフトーン部の再現性も良好であり、
キャリア付着やカブリもなく良好であった。シアン用二
成分系現像剤のSEM像を観察すると、初期のキャリア
表面とほぼ同様な表面状態を呈していた。また、分散し
ている金属酸化物の脱離も認められなかった。さらにシ
アン用二成分系現像剤について実施例7と同様にして低
温低湿、常温常湿、高温高湿での帯電量測定を行った結
果、それぞれ、−30.5μc/g、−28.9μc/
g、−27.0μc/gであり、良好であった。
【0242】比較例4 磁性コートキャリアNo.8を使用することを除いて、
実施例7と同様にして各色の二成分系現像剤を調製し、
次いで実施例7と同様にして評価試験を行った。
【0243】その結果、ベタ画像の濃度がシアン画像、
イエロー画像、マゼンタ画像、ブラック画像においてそ
れぞれ1.44、1.46、1.45、1.46と高か
ったが、各色のハーフトーン部の再現性(ドットの乱
れ)がやや劣った。さらに、キャリア付着やカブリを生
じた。
【0244】実施例7と同様に40000枚の耐久試験
を行った。この後、初期の画出し試験と同様に画像出し
を行った。その結果、ベタ画像濃度がシアン画像、イエ
ロー画像、マゼンタ画像、ブラック画像においてそれぞ
れ1.50、1.51、1.49、1.51と初期に比
べやや高くなる傾向にあり、ハーフトーン部の再現性、
キャリア付着は初期同様に悪かった。さらにシアン用二
成分系現像剤について実施例7と同様にして低温低湿、
常温常湿、高温高湿での帯電量測定を行った結果、それ
ぞれ、−35.2μc/g、−31.7μc/g、−2
7.7μc/gと環境差が大きかった。
【0245】比較例5 磁性コートキャリアNo.9を使用することを除いて、
実施例7と同様にして各色の二成分系現像剤を調製し、
次いで実施例7と同様にして評価試験を行った。
【0246】その結果、ベタ画像の濃度がシアン画像、
イエロー画像、マゼンタ画像、ブラック画像においてそ
れぞれ1.45、1.46、1.44、1.45と高か
ったが、各色のハーフトーン部の再現性(ドットの乱
れ)がやや劣った。さらに、キャリア付着を若干生じ、
カブリを生じた。
【0247】実施例7と同様に40000枚の耐久試験
を行った。この後、初期の画出し試験と同様に画像出し
を行った。その結果、ベタ画像の濃度がシアン画像、イ
エロー画像、マゼンタ画像、ブラック画像においてそれ
ぞれ1.49、1.49、1.47、1.48と初期に
比べやや高くなる傾向にあり、キャリア付着は問題なか
ったが、ハーフトーン部の再現性、カブリは初期に比べ
さらに悪くなった。さらにシアン用二成分系現像剤につ
いて実施例7と同様にして低温低湿、常温常湿、高温高
湿での帯電量測定を行った結果、それぞれ、−33.6
μc/g、−31.5μc/g、−27.2μc/gと
実施例1に比べ環境差が大きかった。
【0248】実施例13 シアントナーBを使用することを除いて実施例7と同様
にしてシアン用二成分系現像剤を調製し、次いで実施例
7と同様にして評価試験をおこなった。
【0249】その結果、ベタ画像の濃度が1.49と高
かった。ハーフトーン部の再現性に特に優れていた。さ
らに、キャリア付着やカブリは生じていなかった。結果
を表3及び4に示す。
【0250】実施例14 シアントナーCを使用することを除いて実施例7と同様
にしてシアン用二成分系現像剤を調製し、次いで実施例
7と同様にして評価試験をおこなった。結果を表3及び
4に示す。
【0251】実施例15 シアントナーDを使用することを除いて実施例7と同様
にしてシアン用二成分系現像剤を調製し、次いで実施例
7と同様にして評価試験をおこなった。結果を表3及び
4に示す。
【0252】参考試験 磁性コートキャリアNo.10を使用することを除い
て、実施例と同様にして各色の二成分系現像剤を調製
し、次いで実施例7と同様にして評価試験をおこなっ
た。結果を表3及び4に示す。
【0253】
【表3】
【0254】
【表4】
【0255】(1)画像濃度:画像濃度はSPIフィル
ターを装着したマクベス社製マクベスカラーチェッカー
RD−1255を使用して、普通紙上に形成された画像
の相対濃度として測定した。
【0256】(2)ハーフトーン部のガサツキの度合
い:オリジナル画像及び標準サンプルを参考にして目視
により評価した。
【0257】(3)キャリア付着:ベタ白画像を画出し
し、現像部とクリーナ部との間の感光ドラム上の部分を
透明な接着テープを密着させてサンプリングし、5cm
×5cm中の感光ドラム上に付着していた磁性キャリア
粒子の個数をカウントし、1cm2 あたりの付着キャリ
アの個数を算出する。
【0258】 A(優):10個未満/cm2 未満 B(良):10個〜20個未満/cm2 C(可):20個〜50個未満cm2 D(やや悪い):50個〜100未満/cm2 E(悪い):100個以上/cm2
【0259】(4)カブリ:画出し前の普通紙の平均反
射率Dr(%)を東京電色株式会社製デンシトメータT
C−6MCによって測定した。一方、普通紙上にベタ白
画像を画出しし、次いでベタ白画像の反射率Ds (%)
を測定した。カブリ(%)は下記式 fog(%)=Dr(%)−Ds (%) から算出する。
【0260】 A(優):1.0(%)未満 B(良):1.0〜1.5(%)未満 C(可):1.5〜2.0(%)未満 D(やや悪い):2.0〜3.0(%)未満 E(悪い):3.0(%)以上
【0261】
【発明の効果】本発明は、キャリアの粒度分布制御、コ
ア抵抗のアップ化、および表面コートを施した磁性コー
トキャリアに関し、画質、特に高画像濃度、ハーフトー
ン部のガサツキ等を良好にすると共にキャリア付着やカ
ブリのない良好な画像を提供し、さらに多数枚の写真に
よっても現像剤の劣化もなく、耐久後の画質劣化を防止
する効果があり、現像担持体表面のトナー融着を抑制し
得る磁性コートキャリア、二成分系現像及び現像方法に
関する。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置の現像部を示す概略的説明図であ
る。
【図2】キャリア,キャリアコア及び非磁性金属酸化物
及び比磁性金属酸化物の非抵抗を測定するための装置の
模式図である。
【図3】現像担持体表面を模式的に示した説明図であ
る。
【図4】本発明の現像方法を適用し得るフルカラー画像
形成装置の概略的説明図である。
【符号の説明】
1 現像スリーブ 2 現像剤規制部材 3 感光ドラム 4 磁石 5 攪拌器 6 攪拌器 7 現像容器 11 トナー 12 現像剤 A 現像スリーブと現像剤規制部材との距離 B 現像スリーブと感光ドラムとの距離 C 現像ニップ 21 下部電極 22 上部電位 23 絶縁物 24 電流計 25 電圧計 26 定電圧装置 27 キャリア 28 ガイドリング d 試料厚み E 抵抗測定セル
───────────────────────────────────────────────────── 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 15/09 G03G 9/10 351 (72)発明者 徳永 雄三 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 板橋 仁 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内

Claims (102)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バインダー樹脂及び磁性金属酸化物粒子
    を少なくとも有する磁性キャリアコア粒子と、該磁性キ
    ャリアコア粒子の表面を被覆している被覆層とを有する
    磁性コートキャリアにおいて、 磁性金属酸化物粒子は、表面が親油化処理されてあり、 磁性キャリアコア粒子は、比抵抗が1×1010Ω・cm
    以上であり、 磁性コートキャリアは、比抵抗が1×1012Ω・cm以
    上であり、 磁性コートキャリアは、個数平均粒径Dn が5〜100
    μmであり、 磁性コートキャリアは、個数分布において、下記式 Dn /σ≧3.5 〔式中、Dn は磁性コートキャリアの個数平均粒径を示
    し、σは磁性コートキャリアの個数分布における標準偏
    差を示す。〕を満足し、 【外1】 以下の粒径の磁性コートキャリア粒子の含有量が25個
    数%以下であることを特徴とする磁性コートキャリア。
  2. 【請求項2】 バインダー樹脂は架橋構造を有する請求
    項1の磁性コートキャリア。
  3. 【請求項3】 バインダー樹脂が熱硬化型樹脂である請
    求項1又は2の磁性コートキャリア。
  4. 【請求項4】 被覆層が樹脂で形成されている請求項1
    乃至3のいずれかの磁性コートキャリア。
  5. 【請求項5】 磁性キャリアコア粒子が重合法により得
    られ、形状係数SF−1が100〜130の範囲にある
    請求項1乃至4のいずれかの磁性コートキャリア。
  6. 【請求項6】 磁性金属酸化物粒子はシラン系カップリ
    ング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系
    カップリング剤または界面活性剤からなる群の中から選
    ばれる1種または2種以上で親油化処理されている請求
    項1乃至5のいずれかの磁性コートキャリア。
  7. 【請求項7】 磁性キャリアコア粒子が、少なくとも2
    種以上の金属酸化物粒子を含有し、バインダー樹脂に対
    して金属酸化物総量の割合が50〜99重量%であり、
    該金属酸化物粒子の一方は強磁性体であり、他方は該強
    磁性体より高抵抗の非磁性金属酸化物粒子であり、強磁
    性体の個数平均粒径に対して該高抵抗金属酸化物の個数
    平均粒径が1倍を越え乃至5倍以下であり、該磁性キャ
    リアコア粒子中の金属酸化物粒子総量に対して強磁性体
    の割合が30〜95重量%であり、1キロエルステッド
    における磁性コートキャリアの磁化の強さが40〜25
    0emu/cm3 である請求項1乃至6のいずれかの磁
    性コートキャリア。
  8. 【請求項8】 磁性キャリアコア粒子を形成するバイン
    ダー樹脂がフェノール系樹脂である請求項1乃至7のい
    ずれかの磁性コートキャリア。
  9. 【請求項9】 強磁性体はマグネタイトであり、高抵抗
    金属酸化物の少なくとも1つがヘマタイトである請求項
    7または8の磁性コートキャリア。
  10. 【請求項10】 磁性コートキャリア粒子は表面の金属
    酸化物の平均露出密度が0.1〜10個/μm2 である
    請求項7乃至9のいずれかの磁性コートキャリア。
  11. 【請求項11】 磁性コートキャリアは個数平均粒径が
    10〜70μmである請求項1乃至10のいずれかの磁
    性コートキャリア。
  12. 【請求項12】 磁性コートキャリアは、形状係数SF
    −1が100〜130である請求項1乃至11のいずれ
    かの磁性コートキャリア。
  13. 【請求項13】 磁性コートキャリアは、個数平均粒径
    n の2/3以下の粒径のキャリア粒子の累積個数割合
    が15個数%以下である請求項1乃至12のいずれかの
    磁性コートキャリア。
  14. 【請求項14】 磁性コートキャリアは、個数平均粒径
    n の2/3以下の粒径のキャリア粒子の累積個数割合
    が10個数%以下である請求項13の磁性コートキャリ
    ア。
  15. 【請求項15】 磁性コートキャリアはDn /σが4.
    0以上である請求項1乃至14のいずれかの磁性コート
    キャリア。
  16. 【請求項16】 強磁性体は個数平均粒径が0.02〜
    2μmである請求項7乃至15のいずれかの磁性コート
    キャリア。
  17. 【請求項17】 非磁性金属酸化物粒子は個数平均粒径
    が0.05〜5μmである請求項7乃至16のいずれか
    の磁性コートキャリア。
  18. 【請求項18】 強磁性体は、比抵抗が1×103 Ω・
    cm以上である請求項7乃至17のいずれかの磁性コー
    トキャリア。
  19. 【請求項19】 非磁性金属酸化物粒子は、比抵抗が1
    ×108 Ω・cm以上である請求項7乃至18のいずれ
    かの磁性コートキャリア。
  20. 【請求項20】 非磁性金属酸化物粒子は、比抵抗が1
    ×1010Ω・cm以上である請求項7乃至19のいずれ
    かの磁性コートキャリア。
  21. 【請求項21】 強磁性体は、金属酸化物を基準にして
    30〜95重量%含有されている請求項7乃至20のい
    ずれかの磁性コートキャリア。
  22. 【請求項22】 磁性金属酸化物粒子は、アミノ基を有
    するシランカップリング剤で処理されている請求項1乃
    至21のいずれかの磁性コートキャリア。
  23. 【請求項23】 アミノ基を有するシランカップリング
    剤は、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ア
    ミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピル
    メチルジエトキシシラン、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、γ(2−アミノ
    エチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β
    (アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキ
    シシラン及びN−フェニル−γ−アミノプロピルトリメ
    トキシシランからなるグループから選択される化合物で
    ある請求項22の磁性コートキャリア。
  24. 【請求項24】 磁性金属酸化物粒子は、疎水性基を有
    するシランカップリング剤で処理されている請求項1乃
    至21のいずれかの磁性コートキャリア。
  25. 【請求項25】 疎水性基を有するシランカップリング
    剤は、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、フェニル
    基、フェル基、ハロゲン化フェニル基又はアルキルフェ
    ニル基を有するシランカップリング剤である請求項24
    の磁性コートキャリア。
  26. 【請求項26】 疎水性基を有するシランカップリング
    剤は、下記式で示されるアルコキシシランである請求項
    26の磁性コートキャリア。 Rm SiYn 〔式中、Rはアルコキシ基を示し、mは1〜3の整数を
    示し、Yはアルキル基又はビニル基を示し、nは1〜3
    の整数を示す。〕
  27. 【請求項27】 疎水性基を有するシランカップリング
    剤が、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
    シラン、ビニルトリアセトキシシラン、メチルトリメト
    キシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルト
    リメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチ
    ルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、n−
    プロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシ
    ラン、n−ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−オク
    タデシルトリメトキシシラン及びビニルトリス(β−メ
    トキシ)シランからなるグループから選択される化合物
    である請求項24の磁性コートキャリア。
  28. 【請求項28】 疎水性基を有するシランカップリング
    剤が、ビニルトリクロルシラン、ヘキサメチルジシラザ
    ン、トリメチルシラン、ジメチルジクロルシラン、メチ
    ルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、ア
    リルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロル
    シラン、プロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロ
    ルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロ
    ルシラン及びクロルメチルジメチルクロルシランからな
    るグループから選択される化合物である請求項24の磁
    性コートキャリア。
  29. 【請求項29】 磁性金属酸化物粒子は、エポキシ基を
    有するシランカップリング剤で処理されている請求項1
    乃至21のいずれかの磁性コートキャリア。
  30. 【請求項30】 エポキシ基を有するシランカップリン
    グ剤は、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシ
    ラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン及
    びβ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)トリメトキ
    シシランからなるグループから選択される化合物である
    請求項29の磁性コートキャリア。
  31. 【請求項31】 磁性金属酸化物粒子は、100重量部
    当りシランカップリング剤又はチタネートカップリング
    剤0.1〜10重量部で親油化処理されている請求項1
    乃至30のいずれかの磁性コートキャリア。
  32. 【請求項32】 磁性金属酸化物粒子は、100重量部
    当りシランカップリング剤又はチタネートカップリング
    剤0.2〜6重量部で処理されている請求項31の磁性
    コートキャリア。
  33. 【請求項33】 磁性コートキャリアは、1キロエルス
    テッドの磁化の強さが40〜250emu/gである請
    求項1乃至32の磁性コートキャリア。
  34. 【請求項34】 磁性コートキャリアは、1キロエルス
    テッドの磁化の強さが50〜230emu/gである請
    求項33の磁性コートキャリア。
  35. 【請求項35】 バインダー樹脂及び磁性金属酸化物粒
    子を少なくとも有する磁性キャリアコア粒子と、該磁性
    キャリアコア粒子の表面を被覆している被覆層とを有す
    る磁性コートキャリアとトナーとを有する二成分系現像
    剤において、 磁性金属酸化物粒子は、表面が親油化処理されてあり、 磁性キャリアコア粒子は、比抵抗が1×1010Ω・cm
    以上であり、 磁性コートキャリアは、比抵抗が1×1012Ω・cm以
    上であり、 磁性コートキャリアは、個数平均粒径Dn が5〜100
    μmであり、 磁性コートキャリアは、個数分布において、下記式 Dn /σ≧3.5 〔式中、Dn は磁性コートキャリアの個数平均粒径を示
    し、σは磁性コートキャリアの個数分布における標準偏
    差を示す。〕を満足し、 【外2】 以下の粒径の磁性コートキャリア粒子の含有量が25個
    数%以下であることを特徴とする二成分系現像剤。
  36. 【請求項36】 トナーは、重量平均粒径(D4)が1
    〜10μmである請求項35の二成分系現像剤。
  37. 【請求項37】 トナーは、重量平均粒径が3〜8μm
    である請求項35の二成分系現像剤。
  38. 【請求項38】 トナーは、個数平均粒径の1/2倍以
    下の粒径のトナー粒子の分布累積値が20個数%以下で
    あり、重量平均粒径の2倍以上の粒径のトナー粒子の分
    布累積値が10体積%以下である請求項35乃至37の
    いずれかの二成分系現像剤。
  39. 【請求項39】 磁性コートキャリアは個数平均粒径が
    15〜50μmであり、トナーは、重量平均粒径が3〜
    8μmである請求項35乃至38のいずれかの二成分系
    現像剤。
  40. 【請求項40】 トナーは、形状係数SF−1が100
    〜140であり、残存モノマー含有量が1000ppm
    以下である請求項35乃至39のいずれかの二成分系現
    像剤。
  41. 【請求項41】 トナーは、残存モノマー含有量が50
    0ppm以下である請求項40の二成分系現像剤。
  42. 【請求項42】 トナーは、形状係数SF−1が100
    〜130であり、残存モノマー含有量が300ppm以
    下である請求項35乃至41のいずれかの二成分系現像
    剤。
  43. 【請求項43】 トナーは、トナー粒子を有し、トナー
    粒子はコア/シェル構造を有する請求項35乃至42の
    いずれかの二成分系現像剤。
  44. 【請求項44】 トナー粒子は、コアが低軟化点物質で
    形成され、低軟化点物質は融点が40〜90℃である請
    求項35乃至43のいずれかの二成分系現像剤。
  45. 【請求項45】 トナー粒子は、低軟化点物質を5〜3
    0重量%含有している請求項44の二成分系現像剤。
  46. 【請求項46】 トナーは、個数平均粒径0.2μm以
    下の外添剤が外添されている請求項35乃至45のいず
    れかの二成分系現像剤。
  47. 【請求項47】 トナーは、トナー粒子100重量部当
    り0.01〜10重量部の外添剤が外添されている請求
    項46の二成分系現像剤。
  48. 【請求項48】 トナーは、トナー粒子100重量部当
    り0.05〜5重量部の外添剤が外添されている請求項
    47の二成分系現像剤。
  49. 【請求項49】 トナーは、絶対値で5〜100μC/
    gの摩擦帯電量を有する請求項35乃至48のいずれか
    の二成分系現像剤。
  50. 【請求項50】 トナーは、絶対値で5〜60μC/g
    の摩擦帯電量を有する請求項49の二成分系現像剤。
  51. 【請求項51】 キャリアコア粒子のバインダー樹脂は
    架橋構造を有する請求項35乃至50のいずれかの二成
    分系現像剤。
  52. 【請求項52】 キャリアコア粒子のバインダー樹脂が
    熱硬化型樹脂である請求項35乃至51のいずれかの二
    成分系現像剤。
  53. 【請求項53】 被覆層が樹脂で形成されている請求項
    35乃至52のいずれかのに成分系現像剤。
  54. 【請求項54】 磁性キャリアコア粒子が重合法により
    得られ、形状係数SF−1が100〜130の範囲にあ
    る請求項35乃至53のいずれかの二成分系現像剤。
  55. 【請求項55】 磁性金属酸化物粒子はシラン系カップ
    リング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム
    系カップリング剤または界面活性剤からなる群の中から
    選ばれる1種または2種以上で親油化処理されている請
    求項35乃至54のいずれかの二成分系現像剤。
  56. 【請求項56】 磁性キャリアコア粒子が、少なくとも
    2種以上の金属酸化物粒子を含有し、バインダー樹脂に
    対して金属酸化物総量の割合が50〜99重量%であ
    り、該金属酸化物粒子の一方は強磁性体であり、他方は
    該強磁性体より高抵抗の非磁性金属酸化物粒子であり、
    強磁性体の個数平均粒径に対して該高抵抗金属酸化物の
    個数平均粒径が1倍を越え乃至5倍以下であり、該磁性
    キャリアコア粒子中の金属酸化物粒子総量に対して強磁
    性体の割合が30〜95重量%であり、1キロエルステ
    ッドにおける磁性コートキャリアの磁化の強さが40〜
    250emu/cm3 である請求項35乃至55のいず
    れかの二成分系現像剤。
  57. 【請求項57】 磁性キャリアコア粒子を形成するバイ
    ンダー樹脂がフェノール系樹脂である請求項35乃至5
    7のいずれかの二成分系現像剤。
  58. 【請求項58】 強磁性体はマグネタイトであり、高抵
    抗金属酸化物の少なくとも1つがヘマタイトである請求
    項56又は57の二成分系現像剤。
  59. 【請求項59】 磁性コートキャリア粒子は表面の金属
    酸化物の平均露出密度が0.1〜10個/μm2 である
    請求項56乃至58のいずれかの二成分系現像剤。
  60. 【請求項60】 磁性コートキャリアは個数平均粒径が
    10〜70μmである請求項35乃至59のいずれかの
    二成分系現像剤。
  61. 【請求項61】 磁性コートキャリアは、形状係数SF
    −1が100〜130である請求項35乃至60のいず
    れかの二成分系現像剤。
  62. 【請求項62】 磁性コートキャリアは、個数平均粒径
    n の2/3以下の粒径のキャリア粒子の累積個数割合
    が15個数%以下である請求項35乃至61のいずれか
    の二成分系現像剤。
  63. 【請求項63】 磁性コートキャリアは、個数平均粒径
    n の2/3以下の粒径のキャリア粒子の累積個数割合
    が10個数%以下である請求項62の二成分系現像剤。
  64. 【請求項64】 磁性コートキャリアはDn /σが4.
    0以上である請求項35乃至63のいずれかの二成分系
    現像剤。
  65. 【請求項65】 強磁性体は個数平均粒径が0.02〜
    2μmである請求項56乃至64のいずれかの二成分系
    現像剤。
  66. 【請求項66】 非磁性金属酸化物粒子は個数平均粒径
    が0.05〜5μmである請求項56乃至65のいずれ
    かの二成分系現像剤。
  67. 【請求項67】 強磁性体は、比抵抗が1×103 Ω・
    cm以上である請求項56乃至66のいずれかの二成分
    系現像剤。
  68. 【請求項68】 非磁性金属酸化物粒子は、比抵抗が1
    ×108 Ω・cm以上である請求項56乃至67のいず
    れかの二成分系現像剤。
  69. 【請求項69】 非磁性金属酸化物粒子は、比抵抗が1
    ×1010Ω・cm以上である請求項56乃至68のいず
    れかの二成分系現像剤。
  70. 【請求項70】 強磁性体は、金属酸化物を基準にして
    30〜95重量%含有されている請求項56乃至69の
    いずれかの二成分系現像剤。
  71. 【請求項71】 磁性金属酸化物粒子は、アミノ基を有
    するシランカップリング剤で処理されている請求項35
    乃至70のいずれかの二成分系現像剤。
  72. 【請求項72】 アミノ基を有するシランカップリング
    剤は、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ア
    ミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピル
    メチルジエトキシシラン、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、γ(2−アミノ
    エチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β
    (アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキ
    シシラン及びN−フェニル−γ−アミノプロピルトリメ
    トキシシランからなるグループから選択される化合物で
    ある請求項71の二成分系現像剤。
  73. 【請求項73】 磁性金属酸化物粒子は、疎水性基を有
    するシランカップリング剤で処理されている請求項35
    乃至70のいずれかの二成分系現像剤。
  74. 【請求項74】 疎水性基を有するシランカップリング
    剤は、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、フェニル
    基、フェル基、ハロゲン化フェニル基又はアルキルフェ
    ニル基を有するシランカップリング剤である請求項73
    の二成分系現像剤。
  75. 【請求項75】 疎水性基を有するシランカップリング
    剤は、下記式で示されるアルコキシシランである請求項
    74の二成分系現像剤。 Rm SiYn 〔式中、Rはアルコキシ基を示し、mは1〜3の整数を
    示し、Yはアルキル基又はビニル基を示し、nは、1〜
    3の整数を示す。〕
  76. 【請求項76】 疎水性基を有するシランカップリング
    剤が、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
    シラン、ビニルトリアセトキシシラン、メチルトリメト
    キシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルト
    リメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチ
    ルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、n−
    プロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシ
    ラン、n−ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−オク
    タデシルトリメトキシシラン及びビニルトリス(β−メ
    トキシ)シランからなるグループから選択される化合物
    である請求項73の二成分系現像剤。
  77. 【請求項77】 疎水性基を有するシランカップリング
    剤が、ビニルトリクロルシラン、ヘキサメチルジシラザ
    ン、トリメチルシラン、ジメチルジクロルシラン、メチ
    ルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、ア
    リルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロル
    シラン、プロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロ
    ルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロ
    ルシラン及びクロルメチルジメチルクロルシランからな
    るグループから選択される化合物である請求項73の二
    成分系現像剤。
  78. 【請求項78】 磁性金属酸化物粒子は、エポキシ基を
    有するシランカップリング剤で処理されている請求項3
    5乃至70のいずれかの二成分系現像剤。
  79. 【請求項79】 エポキシ基を有するシランカップリン
    グ剤は、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシ
    ラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン及
    びβ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)トリメトキ
    シシランからなるグループから選択される化合物である
    請求項78の二成分系現像剤。
  80. 【請求項80】 磁性金属酸化物粒子は、100重量部
    当りシランカップリング剤又はチタネートカップリング
    剤0.1〜10重量部で親油化処理されている請求項3
    5乃至79のいずれかの二成分系現像剤。
  81. 【請求項81】 磁性金属酸化物粒子は、100重量部
    当りシランカップリング剤又はチタネートカップリング
    剤0.2〜6重量部で処理されている請求項80の二成
    分系現像剤。
  82. 【請求項82】 磁性コートキャリアは、1キロエルス
    テッドの磁化の強さが40〜250emu/gである請
    求項35乃至81の二成分系現像剤。
  83. 【請求項83】 磁性コートキャリアは、1キロエルス
    テッドの磁化の強さが50〜230emu/gである請
    求項83の二成分系現像剤。
  84. 【請求項84】 トナーと磁性コートキャリアとを有す
    る二成分系現像剤を磁界発生手段を内包している現像剤
    担持体上に担持し、該現像剤担持体上に二成分系現像剤
    の磁気ブラシを形成し、磁気ブラシを静電荷像担持体に
    接触させ、直流及び交番電界を現像剤担持体に印加しな
    がら静電潜像担持体の静電荷像を現像する現像方法であ
    り、 磁性キャリアは、バインダー樹脂及び磁性金属酸化物粒
    子を少なくとも有する磁性キャリアコア粒子と、該磁性
    キャリアコア粒子の表面を被覆している被覆層とを有す
    る磁性コートキャリアであり、 磁性金属酸化物粒子は、表面が親油化処理されてあり、 磁性キャリアコア粒子は、比抵抗が1×1010Ω・cm
    以上であり、 磁性コートキャリアは、比抵抗が1×1012Ω・cm以
    上であり、 磁性コートキャリアは、個数平均粒径Dn が5〜100
    μmであり、 磁性コートキャリアは、個数分布において、下記式 Dn /σ≧3.5 〔式中、Dn は磁性コートキャリアの個数平均粒径を示
    し、σは磁性コートキャリアの個数分布における標準偏
    差を示す。〕を満足し、 【外3】 以下の粒径の磁性コートキャリア粒子の含有量が25個
    数%以下であることを特徴とする現像方法。
  85. 【請求項85】 交番電界は、ピーク間の電圧が500
    〜5000Vであり、周波数が500〜10,000H
    zである請求項84の現像方法。
  86. 【請求項86】 交番電界は、周波数が500〜3,0
    00Hzである請求項85の現像方法。
  87. 【請求項87】 現像剤担持体と潜像担持体との最近接
    距離が100〜1,000μmである請求項84乃至8
    6のいずれかの現像方法。
  88. 【請求項88】 二成分系現像剤が磁界発生手段を内包
    し、表面形状が下記条件を満足する 0.2μm≦中心線平均粗さ(Ra)≦5.0μm 10μm≦凹凸の平均間隔(Sm)≦80μm 0.05≦(Ra/Sm)≦0.5 現像剤担持体上に担持されている請求項84乃至87の
    いずれかの現像方法。
  89. 【請求項89】 トナーは重量平均粒径(D4)が1〜
    10μmである請求項84乃至88のいずれかの現像方
    法。
  90. 【請求項90】 トナーは、個数平均粒径(D1)の1
    /2倍径以下の個数分布の分布累積値が20個数%以下
    であり、重量平均粒径(D4)の2倍径以上の体積分布
    累積値が10体積%以下である請求項84乃至89のい
    ずれかの現像方法。
  91. 【請求項91】 トナーは、形状係数SF−1が100
    〜140である請求項84乃至90のいずれかの現像方
    法。
  92. 【請求項92】 トナーは、コア/シェル構造を有する
    トナー粒子で形成され、コア部分は融点40〜90℃の
    低軟化点物で形成されている請求項84乃至91のいず
    れかの現像方法。
  93. 【請求項93】 トナーは、平均粒径0.2μm以下の
    外添剤が外添されている請求項84乃至92のいずれか
    の現像方法。
  94. 【請求項94】 磁性キャリアコア粒子のバインダー樹
    脂は架橋構造を有する請求項84乃至93のいずれかの
    現像方法。
  95. 【請求項95】 磁性キャリアコア粒子のバインダー樹
    脂が熱硬化型樹脂である請求項84乃至94のいずれか
    の現像方法。
  96. 【請求項96】 被覆層が樹脂で形成されている請求項
    84乃至95のいずれかの現像方法。
  97. 【請求項97】 磁性キャリアコア粒子が重合法により
    得られ、形状係数SF−1が100〜130の範囲にあ
    る請求項84乃至96のいずれかの現像方法。
  98. 【請求項98】 磁性金属酸化物粒子はシラン系カップ
    リング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム
    系カップリング剤または界面活性剤からなる群の中から
    選ばれる1種または2種以上で親油化処理されている請
    求項84乃至97のいずれかの現像方法。
  99. 【請求項99】 磁性キャリアコア粒子が、少なくとも
    2種以上の金属酸化物粒子を含有し、バインダー樹脂に
    対して金属酸化物総量の割合が50〜99重量%であ
    り、該金属酸化物粒子の一方は強磁性体であり、他方は
    該強磁性体より高抵抗の非磁性金属酸化物粒子であり、
    強磁性体の個数平均粒径に対して該高抵抗金属酸化物の
    個数平均粒径が1倍を越え乃至5倍以下であり、該磁性
    キャリアコア粒子中の金属酸化物粒子総量に対して強磁
    性体の割合が30〜95重量%であり、1キロエルステ
    ッドにおける磁性コートキャリアの磁化の強さが40〜
    250emu/cm3 である請求項84乃至98のいず
    れかの現像方法。
  100. 【請求項100】 磁性キャリアコア粒子を形成するバ
    インダー樹脂がフェノール系樹脂である請求項84乃至
    99のいずれかの現像方法。
  101. 【請求項101】 強磁性体はマグネタイトであり、高
    抵抗金属酸化物の少なくとも1つがヘマタイトである請
    求項99又は100の現像方法。
  102. 【請求項102】 磁性コートキャリア粒子の表面の金
    属酸化物の平均露出密度が0.1〜10個/μm2 であ
    る請求項84乃至101のいずれかの現像方法。
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