JPH035765A - 現像剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子写真用乾式二成分現像剤に関し、特に着
色力に優れたカーボンブラックをトナー着色剤として用
いる事により鮮明な色調で、かつ高画像濃度を維持する
事が可能な乾式二成分現像剤に関する。

［従来の技術］ 電子写真法においては、通常、光導電性感光体に均一な
表面電荷を与えた後、画像露光を行なう事により、静電
潜像を形成し、この静電潜像を現像剤により現像し、可
視画像が形成される。

かかる静電潜像を現像する方法としては、液体現像法と
乾式現像法とに大別する事が出来る。液体現像法は絶縁
性有機液体中に各種の顔・料や染料を微細粒子として分
散して成る液体現像剤により現像を行なう方法であり、
乾式現像法は、樹脂中に着色剤を分散含有して成るトナ
ーと称する微粉末体を用いる方法である。後者の方法は
、トナーを静電潜像の電荷の極性と逆の極性に帯電させ
、この帯電したトナーを静電潜像に静電的に付着させて
、可視画像を形成するものである。

この乾式現像法には、前記トナーのみを主成分とするい
わゆる一成分系現像剤を用いる方法と、鉄粉、又はガラ
スピーズなとより成るキャリアが前記トナーに混合され
た二成分系現像剤を用いる方法とがあり、前者には米国
特許第２，７８４，１０９号記載のクラウド法が含まれ
、後者には米国特許第２．６１１１．５５２号記載のカ
スケード法、米国特許第２．１１７４，０６３号記載の
磁気ブラシ法、その他、タッチダウン法などが含まれる
。これらの現像方法によりトナーが静電潜像に付着して
形成された可視画像は、そのまま、感光体上において、
又は紙その他の像支持体上に転写された後、熱、圧力、
溶媒蒸気等により定着される。

本発明にかかる現像方法としては、上記現像方法より、
磁気ブラシ法、カスケード法等が挙げられる。

この現像方法に用いられる二成分系現像剤によって得ら
れる可視画像の画質は、階調性、解像性、鮮明度などに
より、位置付けられるが、多くは画像濃度によって評価
される。

画像濃度に関してはさらにトナーとキャリアの摩擦帯電
性、トナー補給時における適正トナー濃度の持続性、現
像機内での現像剤の攪拌性等の要因が掲げられるが、−
敗に二成分系現像剤の特性として耐久試験などにおいて
帯電劣化などを包たし、画像濃度が衰退するなどの安定
性に欠け、得られる画像濃度も、おのずから低いことが
挙げられる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来より、これらトナー及びキャリアより成る二成分系
現像剤では黒色の着色剤としてカーボンブラックが多く
用いられている。使用例としては特開昭５９−２１８４
６３号公報などに開示されているがこの場合トナー中に
着色剤としてカーボンプレツタがトナー総ｌｉ量に対し
、１５ＩＩｉ量％以上の割合で含有されており、現像・
転写・定着の工程を経て、可視画像を得るにあたり、非
画像部へのトナー付着であるカブリや、分散性の低下、
低温低湿、高温高温の各環境間における摩擦帯電量の差
異が生じている。又、特開昭６０−１２９７５６号公報
などにおいては逆に、カーボンブラックの含有量が結着
樹脂１００　ｇ置部に対して０．１〜２．０１ｉ量部で
あり、これらの含有量では画像濃度の低下や、掃射目を
生じるなどの問題を招く、これら着色剤にカーボンブラ
ックを用いる他に２１ｍ以上の着色剤及び荷電制御剤を
結着樹脂に含有し、流動性向上剤等を添加して成る黒色
トナーなどの先行技術も開示されているが、微妙な色調
制御の難しさや、複写プロセスに高精度が要求されるな
どの問題を生じコピー品質の低下を招いているのが現状
である。

従って、上述の問題点を解決すべく本発明の目的は、高
画像濃度を与え、かつ、鮮明な階調性を持ち非画像部に
おいてカブリの無い複写画像を得る事が可能な二成分系
現像剤を提供する事にある。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明は着色剤
にカーボンブラックを有するトナーとキャリアとを少な
くとも有する現像剤であって、該カーボンブラックが平
均粒径５０〜７０ｇ、表面積１０〜４０ｍ２／ｇ、吸油
量５０〜１００ｃｃ／１０Ｏｇ−ＤＢＰ　、　ｐＨ価６
．０〜９．０であり、かつ該キャリアが芯材にフェライ
ト粒子を用い、スチレン、及びアクリル酸、又はメタア
クリル酸もしくはそれらの低級エステル、及び下記に表
される化合物より生成された共重合体で該芯材を被覆し
て成ることを特徴とする現像剤である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いるカーボンブラックは、平均粒径が５０〜
７０Ｐａ＋、表面積が１０〜４０が７ｇ、吸油量が５０
〜１００ｃｃ／１００ｇ−ＤＢＰである。さらに好まし
い範囲はそれぞれ６０〜７０Ｈ，３０〜４０ｍ２／ｇ、
　６０〜７０ｃｃ／１００ｇ−ＤＢＰである。平均粒径
が５０ｍｐより小さい場合、トナー粒子とキャリア粒子
との摩擦帯電量が低下し、トナー飛散や、カブリを引き
起す要因となり、表面積が４０ａ＋”７ｇを超えると、
得られる可視画像のエツジ部においてトナーの飛び敗り
現象を生じ、吸油量においては１００ｃｃ／１００ｇ−
ＤＢＰを越え画像定着中にカーボンブラック粒子の凝集
を生じ、５０ｃｃ／１００ｇ−ＤＢＰより少ないと充分
な画像濃度を得る事が出来ない、又、ｐＨ価が６．０以
下では結着樹脂中におけるカーボンブラックの分散が不
均一になり、不安定な帯電能を示す結果となる。

上記カーボンブラックの物性測定において粒子径は走査
電子顕微鏡写真の粒子径を直接選別的にカウントする事
により測定した０次に表面積、吸油量、ｐＨ値の測定方
法について説明する表面積（ＢＥＴ法）の測定は、ＡＳ
ＴＭ法Ｄ３法３７−７８におけるＢＨ３式に準拠して行
なう。

第１図に示すフローに従いカーボンブラックにＮ２とｌ
ｌｅの混合ガスを流し、Ｎ２を吸着させてその量を熱伝
導度セルにより検出し、Ｎ２吸着量から計算によってサ
ンプルの比表面積を求める。

ｌ）試料を１０５℃で１時間乾燥後０．１〜１ｇ精秤し
、０字管に入れて流路に取付ける。

２）流量計によりＮ　、／　Ｉｆ　ｅ混合比を変え所定
のＰ／Ｐａにセットする。

３）コックＣを開いて試料層に吸着ガスを導入した後０
字管を液体Ｎ２に浸してＮ、を吸着させる。

４）吸着平衡に達したあと液体Ｎ２を取去り約３０秒間
、空気中にさらしたあと、０字管を室温の水に浸しＮ、
を脱着させる。

５）脱着曲線をレコーダーに描かせ面積を測定する。

６）これらの操作に先立ち既知量のＮ、を導入して作成
した検量線を用い、上記の試料について得られた面積か
ら所定のＰ／Ｐ、におけるＮ、吸着量を求める。

以下、次式を適用する事により表面積を求める。

ＰＯ：測定温度における吸着質の飽和蒸気圧Ｐ：吸着平
衡における圧力 シ：吸着平衡における吸着量 Ｃ：定数 ｐ／ｐｏとＰ／ν（Ｐａ−Ｐ）との関係は直線となり、
その勾配と切片からν１を求める。ν、が求められれば
比表面積Ｓは次式により計算される。

５＝ＡＸｖ、ＸＮ／Ｗ ここで Ｓ：比表面積 Ａ：９着分子の断面積 Ｎ：アボガドロ数 Ｗ：試料量 吸油量（ＤＢＰ法） 吸油量の測定はＡＳＴＭ法０２４１４−７９に準拠して
行なう、アブツーブトメーターのコックを操作し、自動
ビユレット系統に気泡が残らない様に完全にＤＢＰ　　
（ジブチルフタレイト）を満たし、装置の各諸元を次の
条件にする。

（１）スプリング張力　　２．６８ｋｇ／ｃｍ（２）ロ
ーター回転数　　１２５ｒｐｍ（３）トルク用リミット
スイッチの目盛　　５（４）ダンパーバルブ　　０．１
５０ （！１．）　ＤＢＰの滴下速度　　４　ｍｊ／５ｉｎＤ
ＢＰの滴下速度を実測により調整したのち、アブツーブ
トメーター混合室に一定量の乾燥試料を入れ、ビユレッ
トカウンターを０点に合わせ、スイッチを自動にして滴
下を開始する。トルクが設定点（この場合５）になると
リミットスイッチが作動して滴下が自動的に停止し、そ
の時のビユレットカウンターの目盛（Ｖ）を読み、次式
によって吸油量を算出する。

ＯＡ”−Ｘ１００ ０＾：吸油量（ｍｌ／ｌｏｏ　ｇ　） Ｖ：終点（リミットスイッチ作動点）までに用いたＤＲ
ＩＰの使用量（ｍｊ） Ｗ：乾燥試料の瓜さ（ｇ） ｐＨ値 カーボンブラック１〜１０ｇをビーカーに秤取し、試料
１ｇにつき１０ｍ１の割合で水を加え、時計器でおおい
、１５分間煮沸する。試料をぬれやすくする為、エチル
アルコール数滴を加えてもよい。

煮沸後室温まで冷却し、傾斜法または遠心分離法により
上澄み液を除去して、泥状物を残す、この泥状物中にガ
ラス！ｉｐＨ計の電極を入れ１．ＪＩＳＺ８８０２　（
ｐｌ＋測定方法）によってｐＨを測定する。この場合、
電極の挿入位置により測定値が変化することがあるから
、ビーカーを動かして電極の位置を変えて、電極面と泥
状面が充分に接触する様に注意してはかり、ｐＨ値が一
定にな７たところの値を読む。

本発明において、カーボンブラックはトナーの総重量に
対し２．０〜１０１ｆＩ量％、好ましくは３．０〜７！
ｌ！量％用いるのが好ましい、カーボンブラックの添加
量が２．ＯＩｌｉ量％未満であると、得られる可視画像
において、ガサツキ、画像濃度のダウンを生じ、逆に１
０ｆｉｉ％より多い含有量では画像上での飛び敗り、カ
ブリを招く要因となる。

本発明において特定される緒特性を満足するカーボンブ
ラックを公知なトナー製造方法により適当な結着樹脂を
用いてトナーとする。

結着樹脂としては、例えばポリスチレン、クロロポリス
チレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロ
スチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、ス
チレン−ブタジェン共重合体、スチレン−塩化ビニル共
重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マ
レイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重
合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン
−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブ
チル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共［合体
、スチレン−アクリル酸フェニル共瓜合体等）、スチレ
ン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタク
リル酸メチル共■合体、スチレン−メタクリル酸エチル
共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、ス
チレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン
−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−ア
クリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチ
レン系樹脂（スチレン又はスチレン置換体を含む単重合
体又は共重合体）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、低分子量ポリ
エチレン、低分子量ポリプロピレン、アイオノマー樹脂
、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エ
チレンー二チルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、
ポリビニルブチラール樹脂等がある０本発明の実施上特
に好ましい樹脂としてはスチレン−アクリル酸エステル
系樹脂、ポリエステル樹脂がある。

特に、次式 （式中Ｒはエチレンまたはプロピレン基であり、ｘ、ｙ
はそれぞれ１以上の整数であり、かつＸ＋ｙの平均値は
２〜１０である。）で代表されるビスフェノール誘導体
もしくは置換体をジオール成分とし、２価以上のカルボ
ン酸又はその酸無水物又はその低級アルキルエステルと
からなるカルボン酸成分（例えばフマル酸、マレイン酸
、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリ
ット酸、ピロメリット酸など）とを少なくとも共縮重合
したポリエステル樹脂がシャープな溶融特性を有するの
でより好ましい。

本発明に係るトナーには、負荷電特性を安定化するため
に、荷電制御剤を配合することも好ましい。その際トナ
ーの色調に影響をあたえない無色または淡色の負荷電性
制御剤が好ましい。負荷電制御剤としては例えばアルキ
ル置換サリチル酸の金属錯体（例えば、ジーｔｅｒｔ−
ブチルサリチル酸のクロム錯体または亜鉛錯体）の如き
有機金Ｊ７１１１）体が挙げられる。負荷電制御剤をト
ナーに配合する場合には、結着樹脂ｘｏｏｉｉ部に対し
て０．１〜１０１ｉｆｉ部、好ましくは０．５〜Ｂｆｆ
ｉ量部添加するのが良い。

又、本発明には流動向上剤として着色剤含有樹脂粒子に
添加することにより、流動性が添加前後を比較すると増
加しつるものであれば、どのようなものでも使用可能で
ある。

例えばフッ素系樹脂粉末、すなわちフッ化ビニリデン微
粉末、ポリテトラフルオロエチレン微粉末など；又は脂
肪酸金属塩、すなわちステアリン酸亜鉛、ステアリン酸
カルシウム、ステアリン酸鉛など；又は金属酸化物、す
なわち酸化亜鉛粉末など；又は微粉末シリカ、すなわち
湿式製法シリカ、乾式、製法シリカ、それらシリカにシ
ランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコン
オイルなどにより表面処理をほどこした処理シリカなど
がある。

好ましい流動向上剤としては、ケイ素ハロゲン化合物の
蒸気相酸化により生成された微粉体であり、いわゆる乾
式′法シリカ又はヒユームドシリカと称されるもので、
従来公知の技術によって製造されるものである０例えば
四塩化ケイ素ガスの酸水素焔中における熱分解酸化反応
を利用するもので、基礎となる反応式は次の様なもので
ある。

５ＩＣ１ａ　＋　２１１２　＋　０２→ＳＩＯ＊　＋　
４１ｌｃｊ又、この製造工程において、例えば塩化アル
ミニウム又は塩化チタンなど他の金属ハロゲン化合物を
ケイ素ハロゲン化合物と共に用いる事によってシリカと
他の金属酸化物の複合微粉体を得る事も可能であり、そ
れらも包含する。

その粒径は平均の一次粒径として、０．００１〜２μの
範囲内である事が望ましく、特に好ましくは、０．００
２〜０．２μの範囲内のシリカ微粉体を使用するのが良
い。

本発明に用いられるケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化
により生成された市販のシリカ微粉体としては、例えば
以下の様な商品名で市販されているものがある。

アエロジル（ＡＥＲＯ５ＩＬ）　　　　　　　　　　１
３０日本アエロジル社　　　　　　　　　２００００ ８０ Ｔ６００ ＯＸ１７０ ＭＯＸ　　１１０ ＯＫ　８４ Ｃａ−０−５ＩＬ　　　　　　　　　　　　　　Ｍ−５
キャボット社（Ｃ＾ＤＯＴ　Ｃｏ、）　　　　　ＭＳ−
７５−７５ １５−５ Ｈ−５ ヴ７’／カーＷａｃｋｅｒ　ｔｌＤＫ　Ｎ　２０　　　
　Ｖ１５グアツカ−ケミ社　　　　　　　Ｎ２０Ｎ２０
Ｅ（ＷＡＣＫＥＲ−ＣＩＩＥ　　ＧＭＢＩＩ）　　　　
　　　Ｔ３０４０ Ｄ−Ｃ７フィンシリカ（Ｆｌｎｅ　５１１１ｃａ）ダウ
コーニングＧｏ、社 フランゾル（Ｆｒａｎｓｏｌ） フランシル社　（Ｆｒａｎｓｉｌ） さらには、該ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生
成されたシリカ微粉体に疎水化処理した処理シリカ微粉
体を用いることがより好ましい。

該処理シリカ微粉体において、メタノール滴定試験によ
って測定された疎水化度が３０〜８０の範囲の値を示す
ようにシリカ微粉体を処理したものが特に好ましい。

疎水化方法としてはシリカ微粉体と反応、あるいは物理
吸着する有機ケイ素化合物などで化学的に、、処理する
ことによって付与される。

好ましい方法としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相
酸化により生成されたシリカ微粉体を有機ケイ素化合物
で処理する。

その様な有機ケイ素化合物の例は、ヘキサメチルジシラ
ザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、ト
リメチルエトキシシラン、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、ブ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、ｐ−クロルエチルトリク
ロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリ
オルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカ
プタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメ
チルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメ
チルジメトキシシラン、ジフェニルジェトキシシラン、
ヘキサメチルジシロキサン、１．３−ジビニルテトラメ
チルジシロキチン、１．３−ジフェニルテトラメチルジ
シロキサン及び１分子当り２から１２個のシロキサン単
位を有し末端に位置する単位にそれぞれ１個宛のＳｔに
結合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン等が
ある。これらは１種或は２種以上の混合物で用いられる
。

その処理シリカ微粉体の粒径としては０．００３〜０．
１μの範囲のものを使用することが好ましい。

市販品としては、タラノックス−５００（タルコ社）、
＾ＥＲＯ５ＩＬ　Ｒ−１１７２（日本アエロジル社）な
どがある。

着色剤含有樹脂粒子への添加量としては、該樹脂粒子１
００重量部に対して０．０１〜１ｏｌｌｉｆｉ部、好ま
しくは０．１〜５！ｉ量部である。　０．０１１１量部
以下では流動性向上に効果はなく、ｈｏｍｆｆｋ部以上
ではカブリや文字のにじみ、機内飛散を助長する。

本発明に用いられるカーボンブラックトナーの粒度分布
としては、体積平均径７．０μ〜１４．０μ、好ましく
は７．５　μ〜１３．５μ、より好ましくは７．９μ〜
１３．０μであり、個数平均分布の６．３５μ以下が５
０％以下、好ましくは４０％以下、より好ましくは３０
％以下であり、体積平均分布の２０．２μ以上が９％以
下、好ましくは７％以下、より好ましくは５％以下であ
る。

本発明に使用されるキャリアは、芯材に軽負荷、高寿命
性の高いフェライト粒子を用いるが、その製造方法に特
別な制約はない。

本発明のキャリアは上記フェライト粒子を芯材として、
スチレン、及びアクリル酸又はメタアクリル酸もしくは
それらの低級エステル、及び下記に示す化合物より成る
共重合体で該芯材を被覆する。

上記共重合体のモノマーとしてはスチレン、アクリル酸
２−エチルヘキシル、メタクリル酸、メタクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、２−ヒドロキシエチルメタクリ
レート、プロピレンオキサイド等が挙げられる。

本発明においてキャリア芯材の被覆方法としては、被覆
材である樹脂を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて塗布
し、キャリアに付着せしめる方法、単に粉体で混合する
方法等、従来公知の方法がいずれも適用出来る。

また、粒子の粒度分布において、２５０〜３５０メツシ
ュ間のキャリアが総重量の７０重量％、好ましくは８０
重量％以上有する事が望ましい、この様にシャープな粒
度分布にする事により鏡映力の強さに対し磁力の弱い微
粉キャリアを少なくし、潜像保持体上へのキャリア付着
を防ぐ事が出来ろ。

かかるキャリアにおける重量平均粒径としては、一般に
３０〜６５終ｍ、好ましくは３５〜６０Ｉ＆ｍである事
が望ましい０粒径が３０Ｐｎ＋より小さいと、キャリア
が潜像保持体上に現像され易くなり、潜像保持体や、ク
リーニングブレードに傷をつけ易くなる。一方、粒径が
６５ｐｍより大きいと、キャリアのトナー保持能力が低
下し、ベタ画像の不均一さ、トナー飛散、カブリ等が発
生する。

又、２５０メツシユバス、３５０メツシエオンのキャリ
アが７０重量％以上有するスチレン−アクリル系共重合
体樹脂被覆フェライトキャリアに対する本発明のカーボ
ンブラックトナー所望摩擦帯電量特性の範囲は、−１０
乃至−３０ｐｃ／ｇ、好ましくは−１５乃至−３０、よ
り好ましくは−１５乃至−２５ｐｃ／ｇである。

上記被覆フェライトキャリアは、二成分系現像剤におけ
るカーボンブラックトナー帯電特性を特長的に引き出す
効果のあるものである。

−１０μｃ／ｇ以下であると、現像時現像スリーブから
の飛散かはな°はだしく、高温高温環境（３０℃。

８０％［１）下では複写機内飛散を引き起し、実質的に
実用不可能となる。

また−３０ｐｃ／ｇ以上であると、実質的に常温低湿環
境（２０℃、１０％Ｒ１１）下でキャリア表面上にトナ
ーが静電的に強固に付着し静電潜像を有する感光ドラム
上へのトナーの転移が不可能となる。

これら本発明に係るカーボンブラックトナーとキャリア
を混合して二成分現像剤を調製する際、その混合比率は
現像剤中のトナー濃度として、３．０−１５重量％、好
ましくは４．０〜１３重量％にすると通常良好な結果が
得られる。トナー濃度が５．０重量％以下では画像濃度
が低く実用不可となり、１５！１１量％以上ではカブリ
や機内飛散を増加せしめ現像剤の耐用寿命を短める。

本発明に係る現像剤の現像方法としては、先に述べた様
な磁気ブラシ法、カスケード法等が挙げられるが、より
好ましい方法として、現像部において、現像剤相持部材
と静電潜像保持体との間隙をトナー層厚よりも広く設定
し、交番電界を印加する事によってｔＵ像保持体表面に
トナー現像画像を得る方法もある。

以下に本発明の各測定法について述べる。

（１）粒度分布測定： 測定装置としてはコールタ−カウンターＴ＾−ＩＩ型（
コールタ−社製）を用い、個数平均分布、体積平均分布
を出力するインターフェイス（日科機製）及びＣＸ−１
パーソナルコンピユータ（キャノン！りを接続し電界液
は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｊ水溶液を調
製する。

測定法としては前記電解水溶液１００〜１５０ｍｊ中に
分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼン
スルホン酸塩を０．１〜５ｔａＲ加え、さらに測定試料
を０．５〜５０■ｇ加える。

試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間分
散処理を行い、前記コールタ−カウンターＴ＾−ＩＩ型
により、アパチャーとして１００μアパチヤーを用いて
２〜４０μの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布、
個数平均分布を求める。

これら求めた体積平均分布、個数平均分布より、体積平
均粒径、個数平均分布の６，３５μ以下、体積平均分布
の２０．２μ以上の多値を得る。

（２）　！ｉ量平均粒径測定（ＪＩＳ−８２６０１に準
拠）：１、キャリアを約１００　ｇ、０．１ｇの桁まで
計り謀る。

２、　ｉｉは１００メツシユから５００メツシユの標準
篩（以下篩という）を用い上から１００．２００．２５
０゜３５０、４００．５００の大きさの順に積み重ね、
底には受は皿を置き、キャリア粒子は一番上の篩に入れ
てふたをする。

３、これを振動機によって水平旋回数毎分２８５±６回
、衝動回数毎分１５０±１０回で１５分間篩う。

４、篩った後、各部及び受は皿内の鉄粉を０．１ｇの桁
まで計り取る。

５、！ｉ量量分分率より小数第２位まで算出し、ＪＩＳ
−Ｚ８４０１によって小数第１位まで丸める。

ただし、 （１，ｉｉの枠の寸法は、篩面からの上の内径が２００
ｍｍ上面から篩面までの深さが４５ｍ■である事、 ２、各部分の鉄粉の重量の総和は、始め取りたキャリア
粒子の質量の９９％以下であってはならない事などであ
る。） （３）摩擦帯電量測定： 測定法を図面を用いて詳述する。

第２図はトナーのトリボ電荷量を測定する装置の説明図
である。先ず、底に５００メツシユのスクリーン３のあ
る金ｙ！を製の測定容器２に摩擦帯電量を測定しようと
するトナーとキャリアの重量比１：９の混合物を５０〜
１００ｍ！容量のポリエチレン製のビンに入れ、約１０
〜４０秒間手で振盪し、該混合物（現像剤）約０．５〜
１．５　ｇを入れ金Ｊ７ｆＥ製のフタをする。このと鮒
の測定容器２全体の重量な秤りＬ（ｇ）とする０次に、
吸引機１（測定容器２と接する部分は少なくとも絶縁体
）において、吸引ロアから吸引し風量調節弁６を調整し
て真空計５の圧力を２５０ｍｍ＾ｑとする。この状態で
充分、好ましくは２分間吸引を行いトナーを吸引除去す
る。このときの電位計９の電位をＶ（ボルト）とする、
ここで８はコンデンサーであり容量をＣ（μＦ）とする
、また、吸引後の測定容器全体の重量を秤りＷｉ（ｇ）
とする、このトナーの摩擦帯電量（μｃ／ｇ）は下式の
如く計算される。

（但し、測定条件は２３℃、６０％旧Ｉとする。）また
測定に用いるキャリアは２５０メツシユバス、３５Ｇメ
ツシユオンのキャリア粒子が７０１１ｉｆｆｉ％以上有
するスチレンアクリル系樹脂コートフ土ライトキャリア
を使用する。

測定に用いる試料トナー及びキャリアは各環境下最低１
２時間放置後、イＩＦ電量測定に使用する。

また摩擦帯電量測定は、２３℃、６０％旧１環境下で行
う。

［実施例］ 以下に実施例をもって本発明の詳細な説明する。

実施例！ 上記構成によるｍｕ平均粒径１２μＩの黒色粉体をトナ
ー分級品とする。

その製造方法は、上記の各処方量を充分ヘンシェルミキ
サーにより予備混合を行い、３本ロールミルで少なくと
も２回以上溶融混練し、冷却後、ハンマーミルを用いて
約１〜２１ｍ１１程度に粗粉砕し次いでエアージェット
方式による微粉砕機で４０μｍ以下の粒径に微粉砕した
。さらに得られた微粉砕物を分級して、本発明の粒度分
布となるように２〜２３μを選択した。

上記におけるカーボンブラックとしては平均粒径６０μ
ｍ、表面積３ｏｍ２／ｇ、吸油ｆｆ１６５ｃｃ／１００
　ｇ−及び１’ｌ１価を８．０の物性値を有するものを
用いた。又、本発明に係るトナーには流動性向上剤とし
て、ヘキサメチルジシラザンで処理したシリカ微粉末を
、分級品１００　！Ｉｉ量部置部し０．５　重量部添加
しトナーとした。

一方、キャリアとしてはスチレン−アクリル酸２−エチ
ルヘキシル−メタクリル酸メチル−２ヒドロキシエチル
メタクリレート−メタクリル酸−アクリル酸エチル−プ
ロピレンオキサイド（共重合比１０：　８　：　３５；
　５　：　２０：　１２：　１０）により被覆されたＣ
ｕ−Ｚｎ−Ｆｅ系フェライト粒子を用いる。

上記４Ｍ成により得られたトナ−１０！ＩＩ量部とキャ
リア９０Ｉｉｉｉｋ部とを混合し、総重量１００部の現
像剤を調製する。この現像剤により市販の電子写真複写
機（商品名ＮＰ　Ｃ０ＬＯＲ−Ｔキャノン製）を用いて
繰り返し現像を行なったところ、画像濃度が高く、又、
画像濃度ムラ、カブリのない鮮明な複写画像が得られた
。さらに、上記現像剤の耐久性を調べる為に繰り返し１
万枚の耐久試験を行なったところ（常温常温２３℃、６
０％Ｒ１０、初期画像と同様な、カブリのない鮮明な画
像（反射濃度１．５１）が得られ、た、一方、高温高温
雰囲気下（３０℃。

８０％旧１）及び低温低誓冨雰囲気下（２０℃、　１０
％ＲＨ）においても画像濃度ムラや、カブリのない良好
な可視画像が得られた。この時の摩擦帯電量を表−３に
示す。

以下、画像濃度測定はＲＤ−９１８型反肘濃度計（マク
ベス社製）を使用するのが好ましい。

実施例２ 実施例１のトナー構成においてトナー中に含有されるカ
ーボンブラックの量がトナー重量に対し、１２重量％含
有している事以外は同様とし、以下キャリア構成、現像
剤調整についても実施例１に順するものとした。この現
像剤により、市嫌の電子写真複写機（商品名Ｃ０ＬＯＲ
ＬＡＳＥＩＩ　Ｃ０ＰＩＥＲキヤノン製）を用いて繰り
返し現像を行なった。この時、現像剤担持部材と、潜像
保持体の間に交流成分と直流成分より成るバイアス電界
を印加するが、前記交流成分の電界を周波数を２０００
　Ｉｆ　ｚとし、ピーク電圧を１８００Ｖｐｐ　　潜像
帯電電位−６５０Ｖ、画像露光電圧−１５０ｖ、直流バ
イアス電位−４７０Ｖとする。この結果、画像濃度が高
く、又、掃目、濃度ムラ、カブリのない鮮明な複写画像
が得られた。さらに上記現像剤の耐久性を調べる為に、
繰り返し１万枚の耐久試験を行なったところ画像濃度は
１．８０と高いのに対し、非画像部におけるカブリは初
期同様変わらなかった。この時の摩擦帯電量を表−３に
示す。

実施例３ 着色剤として用いるカーボンブラックが、平均粒径８１
３ｍｇ、表面積２０ａ＋’／ｇ、吸油ｆｉ７６ｃｃ／１
００ｇ、及びｐＨ価６．０であり、該カーボンブラック
を有するトナーと攪拌混合するキャリア粒子としては、
スチレン−メタクリル酸メチル−アクリル酸エチル−プ
ロピレンオキサイド（共重合比２５：３０：３０：Ｉｓ
）より被覆されたＣｕ−Ｚｎ−Ｆｅ系フェライト粒子を
用いた。

上記構成により得られたトナー及びキャリアをもって実
施例１に従い現像剤を調製し、順次同様の評価を行なっ
たところカブリ、トナー飛散などを生じない高濃度で鮮
明な可視画像が得られた。

この時の摩擦帯電量を表−３に示す。

比較例１ 実施例１のトナー構成において、カーボンブラック以外
は、同様にしてトナーを得た。このトナーを「比較トナ
ー１」とする、比較トナー１におけるカーボンブラック
の諸特性としては平均粒径２３ｍｇ、表面積１２５ｍ２
７ｇ　、吸油量５７ｃｃ７１００ｇ−ＤＢＰ、及びｐＨ
価２．５である。

この比較トナー１と実施例１におけるキャリアとを用い
、実施例１と同様にして現像剤を調製し、実写テストを
行なったところ、１万枚繰り返し耐久試験を行なっても
、画像濃度は高く、安定していたが全体的に画像濃度ム
ラを生じ、良好な階調性が得られず、画質の低下を招い
た。この時の摩擦帯電量を表−３に示す。

比較例２ 実施例１のトナー構成においてトナー中に含有されるカ
ーボンブラックの量がトナー重量に対し１２Ｉ！量％含
有している事以外は同様とし、以下、キャリア構成、現
像剤調整、評価方法についても実施例１に順するものと
したところ、画像濃度は１．９６と高いものでありたが
、反面初期から非画像部におけるカブリを生じた。又耐
久試験評価を行なったところ、　５ｏｏｏ枚時において
も画像濃度は１．８０と高いのに対し非画像部における
カブリは初期同様変わらなかった。この時の摩擦１１Ｆ
電量を表−３に示す。

実施例４ 実施例１においてカーボンブラックが結着樹脂１００重
量部に対し、７重量部添加しキャリアとしてスチレン−
アクリル酸２−エチルヘキシル−メタクリル酸メチル−
プロピレンオキサイド（共重合比４０：　２５：　２５
：　１０）により被覆されたＣｕ−Ｚｎ−Ｆｅ系フェラ
イト粒子を用いる事以外は同様にして現像剤を調製し順
次同様の評価を行なったところ鮮明な画像が得られ、潜
像保持体上へのキャリア粒子の付着やカブリ、トナー飛
散などの問題も見られなかった。さらに耐久評価を行な
ったが各環境雰囲気下においても、初期画像と同様にカ
ブリのない鮮明な階調性を持った画像が得られた。この
時の摩擦帯電量を表−３に示す。

比較例３ 実施例１のトナー構成において、トナー中に含有される
カーボンブラックの量がトナー重量に対し１．５　＠量
％含有しており、該カーボンブラックの諸特性として平
均粒径２８ｍμ、表面積９０ｍ２７ｇ、吸油量９９ｃｃ
／ｌｏｎｇ−ＤＢＰ及びｐＨ価２．８である事以外は同
様とし、実施例１に順じて現像剤を調整し、実写テスト
を行なったところ非画像部におけるカブリなどは生じな
かったが、画像濃度が０．９５（２３℃、６０％Ｒ１１
）と低い値しか得られなかった。

この時の摩擦１Ｆ１！量を表−３に示す。

表−３ ［発明の効果］ 以上、説明の如く、本発明によれば電子写真法における
二成分現像において、トナー着色剤にカーボンブラック
を用い、芯材に対しスチレン−アクリル系共重合体樹脂
を被覆したキャリア粒子と現像剤を調製する事により、
高画像濃度、階調再現性などの画質向上を招く事が可能
となり、現保時におけるトナー両数や、非画像部におけ
るカブリを防ぐ効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るカーボンブラックの表面積測定
装置を示した概略図である。 第２図は、本発明に係るトナーの摩擦帯電量を測定する
為の装置を概略的に示した図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）着色剤にカーボンブラックを有するトナーとキャ
   リアとを少なくとも有する現像剤であって、該カーボン
   ブラックが平均１次粒径５０〜７０ｍμ、表面積１０〜
   ４０ｍ＾２／ｇ、吸油量５０〜１００ｃｃ／１００ｇ−
   ＤＢＰ、ＰＨ価６．０〜９．０であり、かつ該キャリア
   が芯材にフェライト粒子を用い、スチレン、及びアクリ
   ル酸又はメタアクリル酸もしくはそれらの低級エステル
   、及び下記に表される化合物より生成された共重合体で
   該芯材を被覆して成る事を特徴とする現像剤。 ▲数式、化学式、表等があります▼
2. （２）トナー中に含有されるカーボンブラックの量がト
   ナーの２．０〜１０重量％である事を特徴とする請求項
   １記載の現像剤。
3. （３）キャリアの粒度分布において、２５０〜３５０メ
   ッシュ間のキャリアが総重量の７０重量％以上有する事
   を特徴とする請求項１記載の現像剤。