JPH08292607A

JPH08292607A - 二成分系現像剤

Info

Publication number: JPH08292607A
Application number: JP9816595A
Authority: JP
Inventors: Masahisa Ochiai; 正久落合; Masumi Asanae; 益実朝苗; Tsutomu Saito; 務齋藤
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1995-04-24
Filing date: 1995-04-24
Publication date: 1996-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】樹脂被覆キャリアの被覆層の剥離を防止し、
長寿命のキャリアを有し、高画質の画像を形成し得る二
成分系現像剤を提供する。【構成】トナーとキャリアとを含有する二成分系現像
剤において、キャリア芯材粒子の表面に樹脂材料からな
る被覆層を形成すると共に、粒子の形状係数Ｓを下記の
式で定義した場合に、キャリア芯材粒子の形状係数Ｓ₁
＝１．１５〜１．７０、樹脂被覆層形成後のキャリア粒
子の形状係数Ｓ₂＝１．０５〜１．３０であり、かつＳ
₁＞Ｓ₂となるように構成する。Ｓ＝（周囲長）²／（投影面積）×１／４π 但し、周囲長は粒子の投影像の周囲長、Ｓは分布を有す
るため、その分布におけるモード（最大頻度）値。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真、静電記録、
静電印刷等における静電荷像を現像するための二成分系
現像剤に関するものであり、特にキャリアの表面に形成
した樹脂被覆層の剥離を防止すると共に、静電荷像を担
持する感光体の表面傷の発生を防止し、高精細、高画質
の画像を形成し得る二成分系現像剤に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来電子写真や静電記録を利用した画像
形成手段においては、感光体の表面に形成された静電荷
像を、トナーとキャリアとを含有する二成分系現像剤を
使用し、例えば永久磁石部材を内蔵すると共にこの永久
磁石部材と相対回転するスリーブとからなる現像手段に
より、所謂磁気ブラシによって摺擦してトナー像として
現像する。次いでこのトナー像を直接定着するか、若し
くは普通紙等に転写した後定着して最終画像を得てい
る。

【０００３】上記の二成分系現像剤においては、トナー
とキャリアとを混合撹拌して相互の摩擦帯電によりトナ
ーを帯電させ、感光体の表面に形成された静電荷像に付
着させて現像するのである。従って現像手段上に滞留し
てトナーを帯電させるキャリアには、体積固有抵抗の調
整および耐摩耗性の向上のために、表面に樹脂材料から
なる被覆層を形成する手段が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記二成分系現像剤を
構成するトナーとキャリアとは、流動性を向上させ、凝
集を防止するために球形状のものが好ましい。しかしな
がら球形状のキャリアに形成した樹脂被覆層は剥離し易
いという問題点がある。なおキャリアに対しては、接着
性、樹脂被覆層の強度、摩擦帯電性の点から縮合架橋型
シリコーン樹脂が好ましい樹脂として知られているが、
表面が平滑なキャリアにおいては依然として樹脂被覆層
が剥離し易いという問題点がある。

【０００５】上記のようにキャリアに形成された樹脂被
覆層が剥離すると、トナーに対する摩擦帯電付与能力が
変化し、画像濃度の低下、かぶりの増加等による画質の
低下を招来する。

【０００６】一方感光体については、従来より酸化亜鉛
系、セレン系等が使用されているが、近年においては高
感度、高ＳＮ比（光電流／暗電流）、光応答性の速さ、
および使用時における無公害性等の点から、ＯＰＣ感光
体、またはアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）で構成さ
れた光導電層を有する感光体が使用されるようになって
きている。これらのＯＰＣ感光体およびａ−Ｓｉ感光体
は、前記酸化亜鉛系、セレン系のものと比較して軟質で
あるため、樹脂被覆層の剥離したキャリアによる感光体
の傷が発生し易く、画像形成時に画像欠陥となるため、
画質を低下させるという問題点がある。

【０００７】なおキャリアとして、例えば球形フェライ
ト芯材粒子に樹脂被覆したものを使用した場合には、鉄
粉キャリアと比較して上記感光体に対する傷発生の程度
が若干軽減されるものの、樹脂被覆層の剥離に起因する
感光体への摩擦傷の問題点は依然として解消され得な
い。

【０００８】本発明は上記従来技術に存在する問題点を
解決し、キャリアの樹脂被覆層の剥離を防止し、長寿命
のキャリアを有し、かつ高画質の画像を形成し得る二成
分系現像剤を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、トナーとキャリアとを含有する
二成分系現像剤において、キャリア芯材粒子の表面に樹
脂材料からなる被覆層を形成すると共に、粒子の形状係
数Ｓを下記の式で定義した場合に、キャリア芯材粒子の
形状係数Ｓ₁＝１．１５〜１．７０、樹脂被覆層形成後
のキャリア粒子の形状係数Ｓ₂＝１．０５〜１．３０で
あり、かつＳ₁＞Ｓ₂となるように構成する、という技
術的手段を採用した。この場合、Ｓ＝（周囲長）²／
（投影面積）×１／４πとする。但し、周囲長は粒子の
投影像の周囲長、Ｓは分布を有するため、その分布にお
けるモード（最大頻度）値とする。

【００１０】本発明において、形状係数Ｓ＝１．０は粒
子の表面が平滑な完全球の場合を示しており、上記形状
係数Ｓ₁が１．１５未満では、キャリア芯材粒子の表面
における凹凸部が少ないため、その表面に固着形成され
た樹脂被覆層が剥離しやすいので好ましくない。また形
状係数Ｓ₂が１．０５未満のものは、樹脂被覆条件を厳
選する必要があるため、製造実用性の点から好ましくな
い。

【００１１】一方上記形状係数Ｓ₁が１．７０およびＳ
₂が１．３０を超えると、樹脂被覆キャリア粒子が過度
に異形状若しくは偏平状となり、流動性が低下するため
好ましくない。

【００１２】すなわち、キャリア芯材粒子の表面に樹脂
被覆層を形成する前後における形状係数Ｓ₁，Ｓ₂を各
々１．１５〜１．７０および１．０５〜１．３０とし、
かつＳ₁＞Ｓ₂となるように構成することによって、形
成された樹脂被覆層がキャリア芯材粒子表面の凹部に入
り込み、キャリア芯材粒子の表面に緊密に固着され、樹
脂被覆層の剥離が抑制されることを意味している。

【００１３】なお、キャリア芯材粒子の形状係数Ｓ₁が
１．２０〜１．５０、樹脂被覆層形成後のキャリア粒子
の形状係数Ｓ₂が１．０５〜１．３０であり、かつＳ₁
−Ｓ ₂≧０．１０とすると、樹脂被覆層の剥離に対する
抑制作用が一層高まり、流動性も向上するため、特に好
ましい。

【００１４】このように、本発明の二成分系現像剤にお
いては、キャリア芯材粒子の形状係数Ｓ₁に対して、樹
脂被覆キャリア粒子の形状係数Ｓ₂が小さくなるように
構成されるため、キャリア芯材粒子の形状が流動性を阻
害するように過度な異形状または偏平状であっても、樹
脂被覆層の形成によって樹脂被覆キャリア粒子の表面の
凹凸が減少する結果、流動性が改善されることになるの
である。

【００１５】上記形状係数Ｓの値は下記のようにして測
定したものである。すなわち、平滑なガラス板上に１層
の粒子を固定し、光学顕微鏡を介して画像を画像処理装
置（例えばニレコ製ルーゼックス）に導入し、投影像の
個別の周囲長および投影面積を測定した結果により計算
する。そして粒子１０００個について測定計算し、その
最大頻度のピーク値をその粒子の形状係数とする。

【００１６】次に本発明において、キャリア芯材粒子が
フェライト粒子であることが好ましい。すなわちフェラ
イト粒子は、組成、仮焼条件、粉砕条件、焼結温度等の
製造条件を適宜選択することにより、上記キャリア芯材
粒子の形状係数Ｓ₁の値を容易に得ることができる。

【００１７】また本発明において、被覆層を形成する樹
脂材料が、カーボンフィラー（カーボンブラック、カー
ボン繊維、グラファイト等）を含有する縮合架橋型シリ
コーン樹脂またはフッ素樹脂であることが好ましい。す
なわち縮合架橋型シリコーン樹脂またはフッ素樹脂は、
耐摩耗性および帯電付与性が高く、被覆層の形成用材料
として好ましい。

【００１８】更にカーボンフィラーは、樹脂被覆キャリ
アの電気抵抗および帯電特性を調整するために添加され
るのであるが、上記の点からカーボンフィラーの添加量
は、縮合架橋型シリコーン樹脂またはフッ素樹脂に対し
て５〜５０重量％とすることが好ましく、その添加量は
目標とする樹脂被覆キャリアの電気抵抗値に応じて選定
すればよい。なお樹脂被覆キャリアの導電性を高くする
（体積固有抵抗１０⁶Ω・ｃｍ以下）場合には、カーボ
ンフィラーを樹脂被覆層の内部と表面に添加してもよ
い。

【００１９】次に本発明におけるキャリア芯材粒子とし
ては、鉄粉等の磁性金属粉や、マグネタイト、フェライ
ト等の磁性酸化物粉が挙げられる。上記キャリア芯材粒
子としては、例えばフェライト粒子を使用することがよ
り好ましい。フェライト粒子は、適当な金属酸化物と３
価の鉄酸化物の焼結体であり、具体的には、Ｂａ−Ｎｉ
−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎ
フェライト、Ｌｉ−Ｚｎフェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェラ
イト、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｍｇフェライト、Ｍｇ−Ｚｎフェラ
イト等が挙げられる。このようなフェライト粒子は、適
当な配合比で混合された原料を、０．５〜３．０時間仮
焼し、平均粒径２．０μｍ以下に微粉砕し、所定の粒径
に造粒し、次に９００〜１３５０℃の温度で３〜６時間
大気中または不活性ガス雰囲気中（Ｎ₂，Ｈ₂，Ａｒ等
の不活性ガスの１種または２種以上を含む）で焼結し、
解砕および分級して製造することができる。

【００２０】樹脂被覆キャリアの粒径が小であると、感
光体の表面に付着し易く、一方粒径が大であると画像が
荒れ易くなる。従って平均粒径は１０〜１００μｍの範
囲とするのがよい。

【００２１】また樹脂被覆キャリアについての磁化の値
は、１０００Ｏｅの磁界中で測定した時の磁化σ₁₀₀₀が
３０ｅｍｕ／ｇ以上とするのがよい。磁化σ₁₀₀₀が３０
ｅｍｕ／ｇより小であると、感光体へのキャリア付着が
生じ易くなるため好ましくない。

【００２２】次に樹脂被覆キャリアの体積固有抵抗は１
０⁴Ω・ｃｍ以上のものが好ましい。すなわち体積固有
抵抗が１０⁴Ω・ｃｍ未満であると、感光体への付着を
発生し易く、画質を低下させると共に、帯電手段におい
てリークを生ずると共に、現像時におけるトナーへの帯
電付与性が不安定となるため好ましくない。

【００２３】またキャリア芯材粒子の表面に樹脂被覆層
を形成する樹脂材料としては、Ｐ−クロルスチレン、メ
チルスチレン等のスチレン類：塩化ビニル、臭化ビニ
ル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類：酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酢酸ビニ
ル等のビニルエステル類：アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸ルーブチル、アクリル酸イソブチ
ル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ｎ−オクチル、ア
クリル酸３−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−
クロルアクリル酸メチル、メタアクリル酸ブチル等のα
−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル類：アクリ
ルニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミド、
ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビ
ニルエチルエーテル等のビニルエーテル類：ビニルエチ
ルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニ
ルケトン等のビニルケトン類などの単量体を重合させた
ホモポリマー又はコポリマー、あるいはこの他の樹脂と
してエポキシ樹脂、縮合架橋型シリコーン樹脂、ロジン
変性フェノールホルマリン樹脂、セルローズ樹脂、ポリ
エーテル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステ
ル樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、ポリウレタン樹
脂、ポリカーボネート樹脂、４フッ化エチレン等のフッ
素樹脂などを単独でもしくはブレンドして使用すること
ができる。

【００２４】このうち、縮合架橋型シリコーン樹脂、フ
ッ素樹脂等が特に有用である。本発明における樹脂被覆
キャリアは、例えば次のようにして作製することができ
る。まず樹脂を適当に溶解するが溶剤として、例えばベ
ンゼン、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、テ
トラヒドロフラン、クロロホルム、ヘキサン等を使用す
ることができる。また樹脂をエマルジエンとして使用す
ることもできる。樹脂溶液又はマエルジョンはキャリア
芯材粒子の表面を均一に被覆するようにスプレーする。
均一な表面被覆を得るために、キャリア芯材粒子を流動
状態に維持するのが好ましい。この目的にはスプレード
ライヤー又は流動床等を使用することが望ましい。樹脂
溶液のスプレーは約２００℃以下、好ましくは約１００
〜１５０℃の雰囲気で行い、溶剤を迅速に除去する。こ
の工程で被覆樹脂の乾燥までを行う。また樹脂エマルジ
ョンの場合、スプレーは、常温〜１００℃で行い、樹脂
をキャリア芯材粒子の表面に融着させる。

【００２５】本発明の樹脂被覆キャリアの樹脂被覆層の
厚みは、最大厚み部分で０．５〜３μｍおよび最小厚み
部分で０．１〜０．５μｍとすることが感光体の損傷抑
制、帯電付与性、耐摩耗性、電気抵抗等の点から好まし
く、高精細、高画質の画像を形成し得る二成分系現像剤
を構成する上からも重要である。なお、樹脂被覆層がキ
ャリア芯材粒子の全表面にわたって上記層厚で形成され
ていることが好ましいが、キャリア芯材粒子に対する被
覆層形成樹脂の添加量が相対的に少ない場合のように、
樹脂被覆キャリアに樹脂被覆されない芯材露出部分が存
在していても、このような芯材露出部分が少なければ本
発明の作用効果を奏することは可能である。

【００２６】更に樹脂被覆キャリアの平均粒径は１０〜
５０μｍのものが特に好ましい。これは平均粒径が５０
μｍ以下であると、トナーの帯電量が充分に得られる
が、平均粒径が１０μｍより小であると感光体へのキャ
リア付着が生じ易くなるからである。

【００２７】なお本発明の樹脂被覆キャリアは上記の磁
性粒子（キャリア芯材粒子）を樹脂被覆したキャリアを
２種以上混合したものでもよい。例えば平均粒径が６０
〜１２０μｍの大粒径の磁性粒子を樹脂被覆したキャリ
アと、平均粒径が１０〜５０μｍの小粒径の磁性粒子を
樹脂被覆したキャリアとを、あるいは平均粒径が１０〜
５０μｍの小粒径のバインダー型磁性粒子とを混合して
もよい。あるいは平均粒径が１０〜５０μｍの小粒径の
バインダー型磁性粒子を樹脂被覆したキャリアとを混合
してもよい。混合比率は磁性粒子の大きさや磁気特性な
どを考慮して定めればよい。

【００２８】次に上記キャリアと混合させるべきトナー
としては、磁性若しくは非磁性の何れのものでもよい
が、転写性を向上させる点から体積固有抵抗が１０¹⁴Ω
・ｃｍ以上の絶縁性のものが好ましく、またキャリアと
ドクターブレードとの摩擦により帯電し易いもの（摩擦
帯電量が絶対値で１０μｃ／ｇ以上）が好ましい。なお
トナーの平均粒径は高精細画像を得るために、平均粒径
を５〜１０μｍに形成するのが好ましい。なお磁性現像
剤中のトナーの混合比率は、磁性トナーの場合には１０
〜９０重量％、非磁性トナーの場合には５〜６０重量％
とするのがよい。

【００２９】トナーの組成は通常使用されるトナーと同
様に、結着樹脂（スチレン−アクリル系共重合体、ポリ
エステル樹脂等）、着色剤（カーボンブラック等、但し
後述する磁性粉としてマグネタイトを使用する場合には
特に添加しなくてもよい）を必須成分とし、任意成分と
して磁性粉（マグネタイト、ソフトフェライト等）、帯
電制御剤（ニグロシン、含金属アゾ染料等）、離型剤
（ポリオレフィン等）、流動化剤（疎水性シリカ）を含
有（内添および／または外添）したものを使用できる。
なお磁性トナーとする場合は、磁性粉が多いと定着性が
低下するので、７０重量％以下の磁性粉量とするのが好
ましい。また着色剤を適宜選定することにより、カラー
トナーとすることもできる。

【００３０】なお上記磁化の値の測定は、振動試料型磁
力計（東英工業製ＶＳＭ−３型）を使用し、平均粒径
（体積）は、粒度分析計（コールターエレクトロニクス
社製コールターカウンターモデルＴＡ−II）を使用して
測定した。

【００３１】また上記体積固有抵抗の値は、試料を適当
量（１０数ｍｇ）秤取し、ダイヤルゲージを改良した内
径３．０５ｍｍのテフロン（商品名）製シリンダ中に充
填し、０．１ｋｇの荷重下、キャリアの場合はＤ．Ｃ．
１００Ｖ／ｃｍの電場を、そしてトナーの場合はＤ．
Ｃ．４０００Ｖ／ｃｍの電場を印加して測定し、抵抗値
を算出した。抵抗の測定には横河ヒューレットパッカー
ド製４３２９型絶縁抵抗計を使用した。また摩擦帯電量
は、まずトナー濃度５重量％に調整した現像剤をよく混
合し、ブロー圧１．０ｋｇｆ／ｃｍ²でトナーをブロー
し、これをブローオフ粉体帯電量測定器（東芝ケミカル
製ＴＢ−２００型）により測定した。

【００３２】

【作用】上記の構成により、キャリア芯材粒子の表面に
形成された樹脂被覆層が強固に保持され、トナーとの混
合に伴う粒子同志の摩擦、衝突によっても剥離が防止さ
れ、樹脂被覆キャリアの地肌が露出することによる感光
体の損傷を防止することができるのである。

【００３３】

【実施例】まず下記のようにしてＡ〜Ｄの４種類のキャ
リアを作製した。（Ａ）Ｂａ−Ｎｉ−ＺｎフェライトキャリアＢａＯ，ＮｉＯ，ＺｎＯ，Ｆｅ₂Ｏ₃を夫々モル％で
５，１０，２０，６５の配合としてミキサーで均一混合
し、次いで大気中９００℃で仮焼後、ボールミルで粉砕
したスラリーを熱風中で噴霧乾燥してペレットとし、こ
れを大気中１２５０℃で焼結、分級し、粒度分布７４〜
１０５μｍとした。その後カーボンフィラー１０重量％
（縮合架橋型シリコーン樹脂対比）入縮合架橋型シリコ
ーン樹脂２重量％を添加してキャリア芯材粒子の表面に
樹脂被覆層を形成した。

【００３４】この樹脂被覆層の最大厚み部の層厚は１．
７μｍ、最小厚み部の層厚は０．３μｍであり、キャリ
ア芯材粒子の全表面に亘って樹脂被覆層が形成されてい
た。この場合樹脂被覆層を形成したＢａ−Ｎｉ−Ｚｎフ
ェライトキャリア芯材粒子は、スピネル型構造の結晶と
マグネトプランバイト型構造の結晶とが混在した、いわ
ゆる混晶の結晶構造を有することをＸ線回折により確認
した。またこの樹脂被覆キャリアの体積固有抵抗は２×
１０⁷Ω・ｃｍであった。

【００３５】なお上記の組成を含めて、モル％でＢａＯ
２〜１５，ＮｉＯ５〜１５，ＺｎＯ１５〜３０，Ｆｅ₂
Ｏ₃ｂａｌ．というＢａ−Ｎｉ−Ｚｎフェライトキャリ
アの組成範囲を選択すると、上記のようにスピネル型構
造の結晶とマグネトプランバイト型構造の結晶とが混在
した結晶構造を呈する。このため樹脂被覆層の形成前お
よび形成後のフェライトキャリア粒子の形状係数Ｓ₁，
Ｓ₂が、各々１．１５〜１．７０および１．０５〜１．
３０であり、かつＳ₁＞Ｓ₂となる。更に上記形状係数
Ｓ₁，Ｓ₂を各々１．２０〜１．５０および１．０５〜
１．３０であり、かつＳ₁−Ｓ₂≧０．１０となるよう
に製造することも可能である。

【００３６】（Ｂ）Ｃｕ−ＺｎフェライトキャリアＣｕＯ，ＺｎＯ，Ｆｅ₂Ｏ₃を夫々モル％で２０，１
０，７０の配合として、前記（Ａ）と同様にしてペレッ
トを作製し、このペレットを下記条件で焼結後分級し、
粒度分布６３〜１０５μｍとした。その後カーボンフィ
ラー１５重量％（フッ素樹脂対比）入フッ素樹脂２．５
重量％を添加してキャリア芯材粒子の表面に樹脂被覆層
を形成した。この樹脂被覆層の最大厚み部の層厚は１．
８μｍ、最小厚み部の層厚は０．２μｍであり、キャリ
ア芯材粒子の全表面に亘って樹脂被覆層が形成されてい
た。

【００３７】また焼結は大気中１１００℃×６時間と
し、Ｃｕ−Ｚｎフェライトキャリア芯材粒子の表面のガ
ラス状化を防止し、その表面に凹凸が形成されるように
した。上記樹脂被覆キャリアの体積固有抵抗は４×１０
⁸Ω・ｃｍであった。

【００３８】なお本発明においては上記の組成を含めて
公知の組成のＣｕ−Ｚｎフェライトキャリアを有効に使
用できるが、これらの組成のＣｕ−Ｚｎフェライトキャ
リアはスピネル型構造の単一結晶構造を呈するため、そ
の粒子の形状係数Ｓを成分調整のみによって制御するこ
とができない。このためＣｕ−Ｚｎフェライトキャリア
の場合には、樹脂被覆層の形成前および形成後のフェラ
イトキャリア粒子の形状係数Ｓ₁，Ｓ₂が各々１．１５
〜１．７０および１．０５〜１．３０であり、かつＳ₁
＞Ｓ₂となるようにするためには、焼結条件を１０５０
℃以上、１２００℃未満で３〜６時間とすることが好ま
しい。更に上記形状係数Ｓ₁，Ｓ₂を各々１．２０〜
１．５０および１．０５〜１．３０であり、かつＳ₁−
Ｓ₂≧０．１０となるように製造することも可能であ
る。

【００３９】（Ｃ）Ｃｕ−Ｚｎフェライトキャリア（比
較例）焼結条件を除いて上記（Ｂ）と同一の製造条件によりキ
ャリア芯材粒子を作製した。焼結は大気中１２００℃×
８時間とした。このＣｕ−Ｚｎフェライトキャリア芯材
粒子に、カーボンフィラー１５重量％（フッ素樹脂対
比）入フッ素樹脂を被覆して樹脂被覆キャリアとした。
この樹脂被覆層の最大厚み部および最小厚み部の層厚は
各々１．９μｍおよび０．３μｍであり、キャリア芯材
粒子の全表面に亘って樹脂被覆層が形成されていた。

【００４０】（Ｄ）マグネタイトキャリア（比較例）平均粒径０．３μｍのマグネタイト微粒子１００重量部
を、ＰＶＡ１０重量部を含む水溶液１６０重量部中に投
入してアトライタによって混合し、スラリーを作製し
た。次にこのスラリーをスプレードライ手段によって造
粒し、１１００℃、２時間の窒素ガス中での焼結後、６
００℃の水素ガス中で還元し、更に分級して粒度分布６
３〜１０５μｍとし、前記（Ａ）と同様の樹脂被覆層を
形成した。体積固有抵抗は５×１０⁸Ω・ｃｍであっ
た。この樹脂被覆層の最大厚み部および最小厚み部の層
厚は各々１．８μｍおよび０．３μｍであり、キャリア
芯材粒子の全表面に亘って樹脂被覆層が形成されてい
た。

【００４１】次に磁性トナーは次のようにして作製し
た。すなわち重量部で非線状ポリエステル（酸価２０Ｋ
ＯＨｍｇ／ｇ）５０、マグネタイト（戸田工業製ＥＰ
Ｔ５００）４５、ポリプロピレン（三洋化成製ＴＰ３
２）３、帯電制御剤（オリエント化学製ボントロンＳ
−３４）１を乾式混合後、ニーダによって加熱溶融混練
し、冷却固化させ、ジェットミル等で粉砕し、分級によ
り、平均粒径１０μｍのトナー粒子とした。次にこのト
ナー粒子に架橋剤（オリエント化学製ボントロンＥ８
１）１と疎水性シリカ（日本アエロジル製Ｒ９７２）
０．５を添加して、Ｖ型ミキサーで混合することによ
り、架橋剤と疎水性シリカとをトナー粒子の表面に分散
固定し、体積固有抵抗６×１０¹⁴Ω・ｃｍ、摩擦帯電量
−２３μｃ／ｇの磁性トナーとした。

【００４２】上記磁性トナーを前記キャリアＡ〜Ｄと混
合してトナー濃度４０重量％の二成分系現像剤とし、画
像形成を行った。この場合、感光体ドラムはＯＰＣによ
り形成し、表面電位−５００Ｖ、周速６０ｍｍ／秒とし
た。現像ロールは永久磁石部材（４極、現像磁極（Ｎ
極）表面磁束密度８００Ｇ）固定、ＳＵＳ３０４製外径
２０ｍｍスリーブ回転（１５０ｒ．ｐ．ｍ．）とした。
なお現像ギャップ０．４ｍｍ、ドクターギャップ０．３
ｍｍとした。得られたトナー像は普通紙にコロナ転写
後、オイルレスタイプの熱ロール定着（定着温度１８０
℃、線圧１ｋｇ／ｃｍ）を行った。表１は上記による画
像評価結果である。

【００４３】

【表１】

【００４４】表１から明らかなように、比較例であるキ
ャリアＣ，Ｄを含む現像剤によるものは、初期において
は画像濃度が高く、かつカブリのない画像が得られてい
るが、５千枚後においてカブリの発生が認められると共
に、キャリアＣを含む現像剤によるものは、感光体ドラ
ムにキズの発生が認められている。そして５万枚後にお
いては、カブリおよびキズの発生が顕著になり、画像濃
度が大幅に低下することが明らかになった。この場合、
キャリアＣ，Ｄの表面を観察した結果、樹脂被覆層の剥
離が起こり、キャリア芯材粒子の地肌の露出が認めら
れ、これに起因して感光体ドラムにキズが発生すること
が確認された。

【００４５】これに対してキャリアＡ，Ｂを含む現像剤
によるものは、初期においては勿論のこと、５千枚およ
び５万枚後においても画像濃度が高く、カブリのない高
品質の画像が得られると共に、感光体ドラムにはキズが
認められなかった。なおキャリアＡ，Ｂの表面を観察し
たところ樹脂被覆層は健全であり、剥離は全く認められ
なかった。

【００４６】次に、上記キャリアＡにおいて、形状係数
Ｓ₁を夫々１．４０，１．５０，１．７０に変更した以
外は上記キャリアＡと同様の樹脂被覆キャリアを作製
し、上記キャリアＡの場合と同条件で表１の評価を行っ
たところ、上記キャリアＡの場合と同様の作用が得られ
た。

【００４７】本実施例においては、樹脂被覆キャリアと
磁性トナーとを混合してなる二成分系現像剤についての
例を記述したが、樹脂被覆キャリアと非磁性トナーとを
混合してなる二成分現像剤についても同様の作用を期待
できる。

【００４８】

【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから、キャリア芯材粒子の表面に形成した樹脂
被覆層が強固に保持され、トナーおよび／または樹脂被
覆キャリアとの衝突若しくは摩擦によっても剥離しにく
く、長寿命であり、連続使用によっても画像濃度が高
く、かつカブリのない高品質の画像を形成することがで
きる。またキャリア粒子の樹脂被覆層の剥離による感光
体の表面のキズ発生を防止し、白スジ等による画質の低
下を防止し、長期間に亘って高品質の画像を形成し得る
という効果がある。そして特にＯＰＣ感光体やアモルフ
ァスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体のような軟質の感光体
表面の損傷防止に極めて有用のものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーとキャリアとを含有する二成分系
現像剤において、キャリア芯材粒子の表面に樹脂材料か
らなる被覆層を形成すると共に、粒子の形状係数Ｓを下
記の式で定義した場合に、キャリア芯材粒子の形状係数
Ｓ₁＝１．１５〜１．７０、樹脂被覆層形成後のキャリ
ア粒子の形状係数Ｓ₂＝１．０５〜１．３０であり、か
つＳ₁＞Ｓ₂となるように構成したことを特徴とする二
成分系現像剤。Ｓ＝（周囲長）²／（投影面積）×１／４π 但し、周囲長は粒子の投影像の周囲長、Ｓは分布を有するため、その分布におけるモード（最大
頻度）値。
【請求項２】キャリア芯材粒子がフェライト粒子であ
ることを特徴とする請求項１記載の二成分系現像剤。
【請求項３】被覆層を形成する樹脂材料がカーボンフ
ィラー入りの縮合架橋型シリコーン樹脂またはカーボン
フィラー入りのフッ素樹脂であることを特徴とする請求
項１若しくは２記載の二成分系現像剤。