JPH07181747A - 二成分カラー現像方法 - Google Patents

二成分カラー現像方法

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JPH07181747A
JPH07181747A JP5327789A JP32778993A JPH07181747A JP H07181747 A JPH07181747 A JP H07181747A JP 5327789 A JP5327789 A JP 5327789A JP 32778993 A JP32778993 A JP 32778993A JP H07181747 A JPH07181747 A JP H07181747A
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carrier
toner
particles
particle size
latent image
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JP5327789A
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English (en)
Inventor
Yasuo Asahina
安雄 朝比奈
Shinichi Kuramoto
信一 倉本
Masaru Mochizuki
賢 望月
Hidefumi Gohara
秀文 郷原
Megumi Sakakura
めぐみ 坂倉
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特にカラーマシンに有用な、地汚れ、中抜
け、エッジ効果などを防止して、高品質の画像を得るこ
とのできる現像方法を提供する。 【構成】 静電潜像を表面に保持する潜像担持体に対し
てキャリア粒子とトナー粒子よりなる二成分現像剤の担
持体を対向させ、この両担持体間の間隙を0.4〜0.
7mmに配置させて、潜像担持体を現像する画像形成方
法においてトナー粒子は4μm以下の粒径のものが5〜
25個数%含有し、体積平均粒径が5.0〜8.5μm
であり、16μm以上の粒径のものが1体積%以下含有
したものからなり、キャリア粒子は平均粒径30〜65
μmの球形芯材のシリコン樹脂を被覆したものからなる
ことを特徴とした現像方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二成分系現像剤を用い
て静電荷像を現像する方法に関し、電子写真、静電印刷
などに好適に用いられる。
【0002】
【従来の技術】従来から、特開昭61−147261に
開示されているように、静電荷像をトナーを用いて現像
する方法は大別して、トナーとキャリアとが混合されて
なるいわゆる二成分系現像剤を用いる方法と、キャリア
と混合されずにトナー単独で用いられる一成分系現像剤
を用いる方法とがある。前記の方法は、トナーとキャリ
アとを撹拌摩擦することにより、各々を互いに異なる極
性に帯電せしめ、この帯電したトナーにより反対極性を
有する静電荷像が可視化されるものであり、トナーとキ
ャリアの種類により、鉄粉キャリアを用いるマグネット
ブラシ法、ビーズキャリアを用いるカスケード法、ファ
ーブラシ法等がある。これらの各種の現像方法に適用さ
れるトナーとしては、天然樹脂あるいは合成樹脂からな
る結着樹脂に、カーボンブラック等の着色剤を分散させ
た微粉末が用いられている。例えば、ポリスチレン等の
結着樹脂中に、着色剤を分散させたものを1〜30μm
程度に微粉砕した粒子がトナーとして用いられている。
また、これらの成分にさらにマグネタイト等の磁性材料
を含有せしめたものは磁性トナーとして用いられる。
【0003】従来より、二成分系現像剤を用いる技術と
しては、トナー粒径を規定したもの(特開平2−877
号公報)、ポリエステルのカラートナーとスチレン樹脂
とフッ素樹脂で被覆されたキャリアを用いるもの(特開
平2−168266号公報)、40〜65μmのフェラ
イト・キャリアを用いるもの(特開平2−207275
号公報)、キナクリドンとメチン系着色剤を用い、粒
径、粒径分布、磁気などのキャリア物性を規定したもの
(特開平2−129654号公報)、プロセスを規定す
るとともにフッ化アクリレート樹脂被覆キャリアを用い
るもの(特開昭61−120172号公報)、キャリア
の金属酸化物量を規定したもの(特開昭62−1789
77号公報)がある。しかし、高品質の画像、とりわけ
カラー画像についてはこれら従来技術では十分対応でき
なかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の欠点
を克服し、地汚れ、中抜け、エッジ効果などを改良した
高品質の画像を得ることのできる二成分系現像剤を用い
る現像方法を提供する。特にカラーマシンに有用な効果
を発揮するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意検討を重
ねた結果、トナー粒径を特定範囲に規定するとともにキ
ャリア粒子にシリコン樹脂を被覆したものを用いること
によって前記課題が解決されることを見出し本発明に至
った。すなわち、本発明は、静電潜像を表面に保持する
潜像担持体に対して、キャリア粒子とトナー粒子よりな
る二成分現像剤の担持体を対向させ、この両担持体間の
間隙を0.4〜0.7mmに配置させて、潜像担持体を
現像する画像形成方法においてトナー粒子は4μm以下
の粒径のものが5〜25個数%含有し、体積平均粒径が
5.0〜8.5μmであり、16μm以上の粒径のもの
が1体積%以下含有したものからなり、キャリア粒子は
平均粒径30〜65μmの球形芯材のシリコン樹脂を被
覆したものからなることを特徴とした現像方法である。
【0006】一般にキャリア粒子に被覆層を設けるのは
キャリア粒子にトナーが付着するのを防止するためであ
る。従って低表面エネルギー物質が好ましく、臨界表面
張力(γc)が小さいものが良い。その例としてフッ素
系レジン(γc=16〜19)、シリコン・レジン(γ
c=21)、スチレンレジン(γc=33)が上げられ
る。この内フッ素レジン系は潜像担持体にフィルミング
し易く、潜像担持体の静電特性を著しく悪くさせる。特
に残留電位の上昇につながり、地汚れなど画像品質を著
しく低下させる。また、スチレン系レジンはγcが大き
いので、長期に現像剤を使用しているとキャリア被覆層
にトナー付着が生じ帯電量(Q/M)の低下、キャリア
抵抗の上昇等が発生し、画像品質を著しく低下させる。
例えば地汚れ、トナー飛散、エッジ効果等を生ずる。そ
こで本発明ではシリコン樹脂を用いて、前記欠点を解消
した。なお、Q/Mを説明すると、2成分現像剤のトナ
ー帯電量(Q/M)は、主にブローオフ法によって行わ
れている。トナーとキャリアは互いに逆極性に帯電して
静電気力によりキャリア表面にトナーが付着している。
この現像剤を適量サンプリングして両端に金網を備えた
導体の容器に入れる。
【0007】この金網の目びらきをトナーとキャリアの
粒径の中間の物を選んでノズルから金網に向けて圧縮ガ
スを吹きつけるとトナーのみが金網の目を通って吹きと
ばされる(ブローオフ)。その結果、容器にはキャリア
の電荷があらわれる。この電荷を電位計により測定す
る。この符号を変えたものがトナーの有していた電荷で
あるとする。ブローオフ前後のサンプル質量を天秤で測
定しておき、トナー単位質量当りの電荷量(Q/M)と
して求める。2成分現像剤は磁気ブラシを形成し潜像部
でトナーはキャリアから離脱して現像が行われる。ここ
でQ/Mが異常に高いと現像されにくく、反対に低すぎ
ると現像はされるもののトナー飛散又はコピーの地肌汚
れが顕著となってくる。更に本発明では、トナー粒径を
規定して、画質を高品質にし、又、キャリア抵抗も規定
しエッジ効果のないなめらかな画質を得る。トナー凝集
度を規定して、トナーの転写性を向上する、キャリア磁
気特性を規定してキャリア飛散がなくやわらかく、なめ
らかな画像を得る、トナー濃度を規定して一定の現像能
力を得る、などの態様がある。本発明で用いるトナーの
構成を以下に説明する。
【0008】本発明で用いるトナーの結着樹脂としては
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
エン共重合体、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重合体、スチレン−ア
クリル酸フェニル共重合体等)、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
重合体、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、ロジン変性マレイン酸樹脂、フ
ェニール樹脂、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、ケトン樹脂、エチレン−
エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニ
ルブチラール等が用いられる。
【0009】本発明で用いるトナーの着色剤としては、
イエロー着色剤として例えば、C.I.ピグメント・イ
エロー1,12,13,14,17などが用いられ、マ
ゼンタ着色剤として例えば、C.I.ピグメント・レッ
ド81,122,57,22,21,18,114,1
12,5などが用いられ、シアン着色剤として、例えば
C.I.ピグメント・ブルー15,16,15:3な
ど、C.I.ピグメント・グリーン7,36などが用い
られ、ブラック用着色材として、例えばカーボンブラッ
ク、スプリットブラック、アニリンブラック(C.I.
ピグメント・ブラック1)などが用いられる。これらは
市販のものを用いることができる。
【0010】着色材量は結着樹脂100重量部に対し
て、0.1〜15重量部、より好ましくは0.1〜9重
量部が適当である。
【0011】本発明では電荷制御剤として、ニグロシン
染料、含クロム錯体、第4級アンモニウム塩等が用いら
れ、これらはトナー粒子の極性により使い分けする。カ
ラートナーの場合、トナーの色調に影響を与えない無色
又は淡色のものが好ましく、例えばサリチル酸金属塩又
はサリチル酸誘導体の金属塩(ボントロンE84=オリ
エント社製) 制御剤量は結着樹脂100重量部に対して0.1〜10
重量部より好ましくは0.2〜7重量部である。次い
で、得られたトナー粒子に、流動性付与剤を添加しても
よい。
【0012】本発明において流動性付与剤としては、シ
リカ、アルミナ、マグネシア、ジルコニア、フェライ
ト、マグネタイト等の金属酸化物の微粒子及びそれら微
粒子をシランカップリング剤、チタネートカップリング
剤、ジルコアルミネート、四級化アンモニウム塩、脂肪
酸、脂肪酸金属塩、フッ素系活性剤、溶剤、ポリマー等
の処理剤によって表面処理または被覆したもの、ステア
リン酸、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸またはその金属塩
の微粒子、及びそれら微粒子を前記処理剤により表面処
理したものポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポ
リフッ化ビニリデン等のポリマー微粒子及びそれら微粒
子を前記処理剤で表面処理または被覆したものが用いら
れる。これら流動性付与剤の平均粒径は、0.01〜3
μmの範囲のものが使用される。これら流動性付与剤の
添加量は、トナー粒子100重量部に対して0.1〜
7.0重量部、特に0.2〜5.0重量部の範囲が好ま
しい。
【0013】トナー粒子と流動性付与剤との混合方法
は、粉体が流動状態で気流又は機械力などにより高速運
動させ、実質的に粉砕を起こさないように行う。混合機
としては、高速流動型の混合機、例えば、ヘンシェルミ
キサー、UMミキサー等である。本発明に係るトナーを
製造する方法としては、種々の公知の方法、またはそれ
らを組み合わせた方法により製造することができる。例
えば、混練−粉砕法では、バインダーレジンとカーボン
ブラックなどの着色剤および必要とされる添加剤を乾式
混合し、エクストルーダー又は二本ロール、三本ロール
等にて加熱溶融混練し、冷却固化後、ジェットミルなど
の粉砕機にて粉砕し、気流分級機により分級してトナー
が得られる。
【0014】また、懸濁重合法や非水分散重合法によ
り、モノマーと着色剤、添加剤から直接トナーを製造す
ることも可能である。トナー粒径の測定はCOULTE
R COUNTER MODEL TAII型(コールタ
ー社製)により、個数分布体積分布を出力するインター
フェイスを接続して100μのアパチャー(細孔)を用
いる。まず電解水溶液に界面活性剤を加えた中にトナー
測定試料を分散させた。前記試料を別の1%NaCl電
解液に注入し、アパチャーチューブのアパチャーの両側
に電極がおかれている電解液を通して両電極間に電流を
流して、この抵抗変化から2〜40μの粒子の粒度分布
を測定して、体積平均分布、個数平均分布より、体積平
均粒径4μm以下の個数%、16μm体積%以上の値を
求めた。
【0015】体積平均粒径は5〜8.5μより好ましく
は5.5〜8.0μmのものがよい。粒径が8.5μm
以上であるとデジタル複写機ではドット再現性がよくな
い。又、なめらかな階調性が得られないので、特にカラ
ーの絵の原稿をコピーした時、ハイライト部がザラツキ
感を生じて画像品質が劣ってしまう。5μm以下である
とキャリア被覆層面にトナーが付着し易くなってQ/M
が低下し、トナー飛散に伴うマシン内の汚染の要因とな
る。又、地汚れも生じ易くなる。4μm以下の粒径が2
5個数%以上含まれていると、トナーの流動性が悪くな
り、例えば現像時又は転写時に現像ムラや転写ムラが生
じて、転写ヌケ(中抜け)が生じ、画像品質がよくな
い。更に転写性も悪くなる。4μm以下の粒径が5個数
%であるのは製造時の分級工程の精度及びコスト面から
前記におさえてあれば特に問題は生じないレベルであ
る。16μm以上の粒径が1体積%以上含有されている
と、このようなトナーは転写時チリが生じ易いのでりん
かく部がはっきりしない。このような粒径トナーはQ/
Mが低く非画像部にトナー付着しやすい。又、定着され
ると地汚れとして極めて目立ってしまう。又、地汚れの
ために定着ローラのクリーニングフェルトを汚してしま
う。
【0016】次にキャリアについて説明する。本発明の
現像剤において用いることのできる樹脂被覆キャリアの
芯材としては、例えばフェライト、マグネタイトであ
る。この芯物質の粒径は20〜65μm、好ましくは3
0〜60μm程度が適当である。
【0017】次にキャリアコーティング用の離型性樹脂
としてはポリオレフィン系樹脂、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、及びクロロスル
ホン化ポリエチレン;ポリビニル及びポリビニリデン系
樹脂、例えばポリスチレン、アクリル樹脂(例えばポリ
メチルメタクリレート)、ポリアクリロニトリル、ポリ
ビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニル
ブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾー
ル、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン;塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体;スチレン−アクリル酸共重
合体;オルガノシロキサン結合からなるストレートシリ
コン樹脂のようなシリコン樹脂又はその変性品(例えば
アルキド樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレ
タン等による変性品);弗素樹脂、例えばポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデ
ン、ポリクロロトリフルオロエチレン;ポリアミド;ポ
リエステル、例えばポリエチレンテレフタレート;ポリ
ウレタン;ポリカーボネート;アミノ樹脂、例えば尿素
−ホルムアルデヒド樹脂;エポキシ樹脂等が挙げられ
る。中でもスペントトナーのキャリアへの付着防止の点
で好ましいのはアクリル樹脂、シリコン樹脂又はその変
性品、弗素樹脂、特にシリコン樹脂又はその変性品であ
る。なおシリコン樹脂(但しストレートシリコン樹脂)
の市販品としては信越化学社製KR271,KR25
5,KR251,トーレシリコン社製SR2400,S
R2406等があり、また変性シリコン樹脂としては信
越化学社製KR206(アルキッド樹脂変性品)、KR
3093(アクリル樹脂変性品)、ES1001N(エ
ポキシ樹脂変性品)、トーレシリコン社製SR2115
(エポキシ樹脂変性品)、SR2110(アルキッド樹
脂変性品)等がある。
【0018】以上のような離型性樹脂の使用量はキャリ
ア芯材100重量部当り0.1〜50重量部程度が適当
である。より好ましくは0.5〜30重量部である。導
電性材料の具体例としては下記のものが挙げられる。 (イ)白色系導電材 ETC−52(TiO2系) チタン工業社製 KV400(TiO2系) チタン工業社製 ECR−72(TiO2系) チタン工業社製 ECTR−82(TiO2系) チタン工業社製 500W(TiO2系) 石原産業社製 300W(TiO2系) 石原産業社製 s−1(TiO2系) 石原産業社製 W−1(SnO2系) 三菱金属社製 23K(ZnO) 白水化学社製 導電性亜鉛華No.1(ZnO) 本荘ケミカル社製 導電性亜鉛華No.2(ZnO) 本荘ケミカル社製 W−10(TiO2系) 三菱金属社製 デントールWK−100(導電性繊維) 大塚化学社製 デントールWK−200(導電性繊維) 大塚化学社製 デントールWK−300(導電性繊維) 大塚化学社製 MEC300(SnO2系) 帝国化工社製 MEC500(SnO2系) 帝国化工社製 (ロ)カーボン Black Pearls 2000,VULCANX
C−72(キャボット社製) ケッチェンblack EC・DJ500,ケッチェン
black EC・DJ600(ライオンアクゾ社製) デンカblack粒状、デンカblack粉状(電気化
学工業社製) CONDUCTEX−975,CONDUCTEX S
C(コロンビアカーボン社製) 導電性物質の量はシリコン樹脂100重量部に対して
0.05〜70重量部、より好ましくは0.1〜50重
量部、又、必要に応じて、被覆層の接着力向上のため
に、又、導電性物質の分散性向上のために、又Q/M調
整のためにシランカップリング剤を上記コート層に添加
してもよい。
【0019】被覆層の形成は、従来と同様、キャリア粒
子表面に噴霧法、浸漬法等の手段でキャリア粒径は30
〜65μmより好ましくは40〜60μmがよい。65
μm以上であると、ベタ均一性が悪く、ベタ部にキャリ
アの引っかき傷が生じる。又、絵の原稿をコピーした場
合画像の先端部(コピー紙の排紙方向に対して)にエッ
ジ効果が生じる。又、ドット再現性がよくない、ザラツ
キ感がよくない等の画像品質の低下が見られる。30μ
以下であるとキャリア付着し易く、製造時のキャリアコ
ート時造粒しやすくして収率が大幅に低下し、コストア
ップとなる。又、現像スリーブからキャリア飛散が著し
くなる。キャリアが球形であると不定形に比べてベタ均
一性、ベタ部のキャリア引っかき傷、画像部の先端エッ
ジ効果、ドット再現性等が優れている。又、スペントト
ナーがキャリアに付着しにくい。なお、キャリアの磁気
特性の測定はVSM−P7−15(東英工業株式会社
製)を用いる。試料は約0.15gを秤量し、内径2.
4mmφ、高さ8.5mmのセルに充填して5000エ
ルステッド(Oe)の磁場下でσrを求める。この時の
σr=1〜10emu/g、Hc=0〜30 Oe程度で
あった。
【0020】キャリア粒子の体積固有抵抗は108〜1
14Ωcmがよい。1014Ωcm以上であるエッジ効果
が大きくなり、特にカラーの絵の原稿をコピーするとよ
くない。又、108Ωcm以下であるとキャリア付着を
生じ易くなる。特に本案のプロセスのように潜像担持体
〜現像剤担持体0.4〜0.7mmのような設定に対し
て上記キャリア抵抗に設定すると極めて画像品質がよく
なる。特定の間隙を設けたことで潜像により現像領域に
形成された電界強度は大きくなり、その結果上記キャリ
ア抵抗に設定することで階調の微妙な変化や細かなパタ
ーンがきれいに現像できるようになった。固有抵抗の測
定法は次のとおりである。面積10cm2(長さ4c
m、巾2.5cm)の電極板2枚を2mmの間隔で対向
させて形成されるセル内にサンプルを溢れる程度に流入
せしめた後、この状態で高さ15mmの位置から平板上
に落下させるタッピング操作を30回繰返してサンプル
をセル内に密に充填する。次にセル上の余分なサンプル
を除去してから、20℃、60%RHの環境下で電極板
に500V/cmの直流電界に相当する電圧を印加して
固有抵抗を求める。
【0021】トナー凝集度はトナー間の接着力を表わす
指標で、その値が大きいとトナー間の接着力が大きく現
像飛翔性が悪化する。逆に、その値が小さいと地汚れが
発生し易くなる。従って、本発明のトナーにおいては、
75μm、45μm及び22μmのふるいをその順に直
列的に並べ、2gのトナーを投入した際に得られる凝集
度が、15以下にあることが好ましい。なお、本発明に
おけるトナーの凝集度は、パウダーテスター(ホソカワ
ミクロン社製)を用い、目開き75μm、45μm及び
22μmのふるいをこの順に上から並べ、目開き75μ
mのフルイに2gのトナーを投入して、振幅1mmで3
0秒間振動を与え、振動後各ふるい上のトナー重量を測
定、それぞれに0.5,0.3及び0.1重みをかけ加
算して百分率で算出したものである。
【0022】凝集度が15以上であるとトナーを色毎に
現像して重ね合せた後の転写時にムラが生じる。よって
転写ヌケ(字では中抜けとなる)が生じ易くなる。又、
現像スリーブにトナーが固着しやすい。特に本案のプロ
セスの如く、潜像担持体と現像剤担持体0.4〜0.7
mmのようなせまく設定した場合に顕著に付着しやすく
なる。15以下であると流動性が良くトナーを重ね合わ
せた時もツマリがよく、転写が極めてスムーズに遂行さ
れる。キャリア芯材はフェライト又はマグネタイト系が
よい。フェライトとしてはNi−Zn,Mn−Zn,C
u−Zn系等を用いる。マグネタイト(Fe34)はフ
ェライトより飽和磁化(σs)がフェライトより大きい
のでキャリア粒径を小さくした場合でもσsがフェライ
トと比べて比較的大きいのでキャリアがスリーブからの
飛散又は潜像担持体への付着を防止できる。又、Fe2
4自身が比較的導電性のためにキャリア抵抗を維持し
たうえでキャリア被覆層の厚膜化がはかれる。このσs
は55emu/g以下であるとキャリア飛散、キャリア
付着を生じ易く、85emu/g以上であると現像トル
クが増加してキャリア被覆層の劣化につながる。例えば
被覆層のけずれ、それに伴うスペント・トナーの付着、
それに伴うQ/Mの低下やキャリア抵抗の変化、又画像
上にスジが入り易くなる。
【0023】本発明の方法では、キャリア被覆層に導電
材を添加することでキャリア抵抗を自由にコントロール
できる。又、膜厚を厚くしても望みのキャリア抵抗に容
易にでき、更に膜削れに対しても有利となる。又、添加
する材料によってはQ/Mレベルを調整することも可能
となる。カラーキャリアに使用する材料は極力無彩色の
ものが好ましく、有彩色のものは極力添加量を少なくし
た形が良い。その理由は膜削れにより、有彩色であると
色汚れを生じ基の色に対してくすんだ形になるからであ
る。特にイエロー剤に顕著に発生しやすくする。
【0024】現像剤中のトナー濃度はキャリア粒子に対
して4〜10%が好ましい。カラー複写機の原稿は一般
に絵が多く、ベタ画像に近いので画像面積が大きい。従
ってトナー濃度が4%以下であるとベタ均一性の現像が
十分でなく、例えばベタ部は薄いスジムラの多いベタ画
像となり迫力のないコピーとなる。又、10重量部以上
のトナー濃度になると、キャリアと帯電しきれない浮遊
トナーが多くなる。又、剤Q/Mが低くなりすぎる等か
ら地汚れが発生してしまう。更に機内にトナー飛散が多
くなる。カラーの場合、例えばイエロー剤で飛散したト
ナーがマゼンタ剤に混入して色特性を劣化させてしまう
ような不具合も生じてしまう。本案は現像の間隙が0.
4〜0.7mmであるので現像電界が大きく、トナー濃
度4〜10%に設定しておくことで絵の原稿に対しても
濃度不足のないコピーが取れるものである。
【0025】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明する。 実施例1 ポリエステル樹脂100部に対して表1の着色材と電荷
制御剤を用いてフルカラートナーを得た。
【0026】
【表1】
【0027】トナー製造方法は2本ロール上で加熱下で
混練し、冷却後、粉砕分級して各色のトナーは表2に示
す粒径のものを得た。各トナー100部に対し、シリカ
(R972、日本アエロジル社)を0.6部の割合で外
添添加した。
【0028】
【表2】
【0029】キャリア粒子としては、キャリア被覆材と
して下記処方によりコーティング液を調製した。 シリコーン樹脂液(トーレ シリコーンSR2406、固形 分20%) 200部 トルエン 1500部 回転円板型流動層粒子コーティング装置に平均粒径50
μmのフェライト・キャリアを5kg入れ流動させなが
ら上記処方のコーティング液を80℃の加熱下に散布
し、塗布を行った塗布物をコーティング装置よりとり出
し恒温槽に入れ、200℃で2時間加熱しシリコーン膜
の硬化を行わせた。
【0030】トナー各色5部に対し、キャリアとの総量
100部となるように混合して二成分現像剤を作製し
た。上記現像剤をプリテール550(リコー製カラー複
写機)を改造して潜像担持体と現像剤担持体の間隙を
0.5mmにしたマシンに各Y.M.CBK現像剤をセッ
トして画像出しを実施した。結果を表10に示す。なお
画像濃度はRD514(マクベス濃度計)で測定した。
【0031】実施例2 実施例1のトナー粒径を表3のように代えた以外は実施
例1と同じテストをしたところ表10のような結果を得
た。
【0032】
【表3】
【0033】実施例3 実施例1のキャリアを次のようにかえた。キャリア粒子
としては、キャリア被覆材として下記処方によりコーテ
ィング液を調製した。
【0034】 シリコーン樹脂液(トーレ シリコーンSR2406、固形 分20%) 300部 トルエン 1500部 回転円板型流動層粒子コーティング装置に平均粒径30
μmのフェライト・キャリアを5kg入れ流動させなが
ら上記処方のコーティング液を80℃の加熱下に散布
し、塗布を行った塗布物をコーティング装置よりとり出
し恒温槽に入れ、200℃で2時間加熱しシリコーン膜
の硬化を行わせた。
【0035】トナー各色5部に対し、キャリアとの総量
100部となるように混合して二成分現像剤を作製し
た。前記キャリアと実施例1のトナーを用いて、実施例
1と同じテストをしたところ実施例2と同じ結果を得
た。
【0036】実施例4 実施例1のキャリアを次のようにかえた。キャリア粒子
としては、キャリア被覆材として下記処方によりコーテ
ィング液を調製した。 シリコーン樹脂液(トーレ シリコーンSR2406、固形 分20%) 180部 トルエン 1500部 回転円板型流動層粒子コーティング装置に平均粒径60
μmのフェライト・キャリアを5kg入れ流動させなが
ら上記処方のコーティング液を80℃の加熱下に散布
し、塗布を行った塗布物をコーティング装置よりとり出
し恒温槽に入れ、200℃で2時間加熱しシリコーン膜
の硬化を行わせた。
【0037】実施例1のトナー各色5部に対し、キャリ
アとの総量100部となるように混合して二成分現像剤
を作製した。前記キャリアと実施例1のトナーを用い
て、実施例1と同じテストをしたところ実施例2と同じ
結果を得た。
【0038】実施例5 実施例1において潜像担持体と現像剤担持体の間隙を
0.7mmに変更した以外は実施例1同じ方法でテスト
したところ実施例1と同じ結果を得た。 実施例6 実施例1において潜像担持体と現像剤担持体の間隙を
0.4mmに変更した以外は実施例1と同じ方法でテス
トしたところ実施例1と同じ結果を得た。
【0039】実施例6〜7 実施例1のポリエステル樹脂(トナー中の)をスチレン
樹脂(実施例6)およびエポキシ樹脂(実施例7)に変
更して、それ以外は実施例1と同じ方法でテストしたと
ころ、実施例1と同様な結果を得た。 比較例1〜2 実施例1においてトナー粒径を表4のように変更して実
施例1と同じ方法でテストした。
【0040】
【表4】
【0041】比較例1は16μm以上の粒径が多く、比
較例2は4μm以下の粒径が多い例である。このテスト
結果を表12に示す。 比較例3〜4 実施例1においてトナー粒径を表5のように変更した以
外は実施例1と同じ方法でテストした。比較例3は平均
粒径が5μm以下で16μm以上の粒径が1%以上、比
較例4は4μm以下の粒径が25%以上のものである。
このテスト結果は表13に示す。
【0042】
【表5】
【0043】比較例5 実施例1においてキャリア粒径を25μmに代えた以外
は実施例1と同じ方法でテストした。 比較例6 実施例1においてキャリア粒径を70μmに代えた以外
は実施例1と同じ方法でテストした。この結果は表14
に示す。 比較例7 実施例1においてキャリア被覆層をシリコンからメチル
メタクリレート樹脂に代えた以外は実施例1と同じ方法
でテストしたところ表16のような結果を得た。 実施例8〜9、比較例8〜9 実施例1においてキャリア被覆材量を表6のようにかえ
てキャリア抵抗を変化させてコーティングした他は実施
例1と同じ方法でテストした。
【0044】
【表6】
【0045】この結果実施例8〜9は実施例1と同じ結
果を得た。比較例8,9は表14のようになった。 実施例10〜11、比較例10 実施例1においてトナーに外添するシリカ量を表7のよ
うにかえた以外は実施例1と同じ方法でテストしたとこ
ろ実施例10,11は実施例11と同じ結果を得た。
又、比較例10は表14のような結果を得た。
【0046】
【表7】
【0047】実施例12〜13、比較例11〜12 実施例1においてキャリア芯材を表18のように代えた
以外は実施例1と同じテストをしたところ実施例12〜
13は実施例1と同じ結果を得た。又、比較例11〜1
2は表15のような結果を得た。
【0048】
【表8】
【0049】実施例14 実施例1においてキャリア被覆層を下記のように変更し
た以外は実施例1と同じテストをした。キャリア粒子と
しては、キャリア被覆材として下記処方によりコーティ
ング液を調製した。
【0050】 シリコーン樹脂液(トーレ シリコーンSR2406、固形 分20%) 500部 導電材ケッチェン・ブラックECDJ600(ライオンアク ゾ社) 4.0部 トルエン 1500部 回転円板型流動層粒子コーティング装置に平均粒径50
μmのフェライト・キャリアを5kg入れ流動させなが
ら上記処方のコーティング液を80℃の加熱下に散布
し、塗布を行った塗布物をコーティング装置より取り出
し恒温槽に入れ、200℃で2時間加熱しシリコーン膜
の硬化を行わせた。その結果は実施例1と同じである。
【0051】比較例13 実施例14においてキャリア被覆層中の導電材:ケッチ
ェンブラックEC−DJ600を抜いた処方にて被覆層
を形成した以外は実施例1と同じテストをしたところ表
15のような結果を得た。 実施例15〜16、比較例14〜15 実施例1において現像剤のトナー濃度を表9のように代
えた以外は実施例1と同じにして実施例1と同じテスト
をした。
【0052】
【表9】
【0053】実施例15〜16は実施例1と同じ結果を
得た。比較例14〜15は表16のような結果を得た。 比較例16〜17 実施例1において潜像担持体と現像剤担持体の間隙を
0.3mm(比較例16)、0.8mm(比較例17)
と変更した以外は実施例1と同じ方法にてテストした。
この結果は表16のようになった。
【0054】
【表10】
【0055】
【表11】
【0056】
【表12】
【0057】
【表13】
【0058】
【表14】
【0059】
【表15】
【0060】
【表16】
【0061】
【表17】
【0062】
【発明の効果】上記のとおり本発明によれば、 (1)間隙を0.4〜0.7mmに規定し、有効な電界
強度を保ってその潜像をトナー粒径を規定し、かつキャ
リア粒径も特定したものにシリコン樹脂被覆したコート
キャリアとしたことで階調性の良い微細パターンを再現
でき、シリコン樹脂被覆キャリアのためにスペントトナ
ーはキャリアへ付着しにくいので長寿命の現像剤とな
る。
【0063】(2)キャリア抵抗を規定することにより
エッジ効果を防止できる。 (3)トナー凝集度を規定することによりトナーの流動
性を良好に保って未定着トナー像を支持体に転写時の中
抜け(転写不良)を防止すると共に潜像現像時も現像ム
ラを防止できる。
【0064】(4)キャリア芯材を規定することによ
り、現像時のスジキャリア飛散を防止できる。 (5)キャリア被覆層に導電材を添加することにより、
キャリアコートに伴うキャリア抵抗変化に対して自由に
できるようにした。 (6)トナー濃度を規定することにより、現像能力を常
に一定に保って安定した画像を得ることができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 9/107 13/08 15/08 507 X L G03G 9/08 381 9/10 321 361 13/08 (72)発明者 郷原 秀文 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 坂倉 めぐみ 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電潜像を表面に保持する潜像担持体に
    対してキャリア粒子とトナー粒子よりなる二成分現像剤
    の担持体を対向させ、この両担持体間の間隙を0.4〜
    0.7mmに配置させて、潜像担持体を現像する画像形
    成方法においてトナー粒子は4μm以下の粒径のものが
    5〜25個数%含有し、体積平均粒径が5.0〜8.5
    μmであり、16μm以上の粒径のものが1体積%以下
    含有したものからなり、キャリア粒子は平均粒径30〜
    65μmの球形芯材のシリコン樹脂を被覆したものから
    なることを特徴とする現像方法。
  2. 【請求項2】 キャリア粒子の体積固有抵抗は108
    1014Ωcmにあることを特徴とする請求項1記載の現
    像方法。
  3. 【請求項3】 トナー粒子の凝集度は直列的に配置され
    た目開き75μm、45μm及び22μmのフルイに2
    gのトナーを投入して得られる値が15以下にあること
    を特徴とする請求項1記載の現像方法。
  4. 【請求項4】 キャリア芯材は飽和磁化が55〜85e
    mu/gであるフェライト又はマグネタイトからなるこ
    とを特徴とする請求項1記載の現像方法。
  5. 【請求項5】 キャリア粒子の被覆層に導電材が分散さ
    れていることを特徴とする請求項1記載の現像方法。
  6. 【請求項6】 現像剤のトナー粒子の濃度はキャリア粒
    子に対して4〜10%の割合で混合されていることを特
    徴とする請求項1記載の現像方法。
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Effective date: 20050516