JPH11194525A

JPH11194525A - 現像剤及び現像装置

Info

Publication number: JPH11194525A
Application number: JP36682397A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kuroyama; 孝一黒山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】安全性に有利なマンガンマグネシウム系フェ
ライトキャリアを含有する現像剤を、トナー飛散、画像
濃度低下及びキャリア付着を発生せずに、良好な画像を
形成し得るように改良する。【解決手段】マンガンマグネシウム系フェライトキャ
リア表面のトナー被覆率を３０ないし６５％とし、かつ
３０ｎｍないし２μｍの平均粒径を有する導電性シリカ
粒子をトナー全重量に対し０．０５ないし０．３重量％
外添する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法及び静
電記録法等に用いられる現像剤及びこのような現像剤を
用いた現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタルＰＰＣには、反転現像法
が使用されている。この現像方法では、まず、メインチ
ャージャーによって感光体表面を負極性に一様に帯電さ
せ、その感光体表面をレーザー光等を画像上に照射する
ことにより照射部の電荷を除去し、潜像低部電位まで電
位を低下させる。このようにして、井戸型ポテンシャル
の潜像を形成し、現像器に負極性の現像バイアスを印加
することによって露光された井戸型ポテンシャルの潜像
部に負極性トナーを現像せしめる。

【０００３】この様な現像方式において、より高品質な
画像を求めるため現像の各プロセス条件の最適化が進め
られ、さらに近年においては現像剤として使用されるト
ナー、キャリアの小粒径化、現像剤中の高トナー比濃度
化、さらに、現像剤中に、シリカ粒子、樹脂微粉末、チ
タン酸バリウム、及びマグネタイト等の各種微粒子を外
添剤として使用することにより、トナー物性、現像剤物
性を改善し、より高品質な画像を追求している。

【０００４】このような現像剤に用いられるキャリアと
しては、従来より銅亜鉛系フェライトキャリアが広く使
用されてきた。これに対し、近年、環境面の問題から、
安全性に有利なマンガンマグネシウム系フェライトキャ
リアの使用が検討されている。

【０００５】しかしながら、マンガンマグネシウム系フ
ェライトキャリアは、キャリア抵抗が高いため、マンガ
ンマグネシウム系フェライトキャリアを用いて画像形成
を行なうと、銅亜鉛系フェライトキャリアを使用した場
合と比較して、画像濃度低下、及びキャリア付着等を引
き起こすという問題があった。

【０００６】図２に、マンガンマグネシウム系フェライ
トキャリアを用いた現像剤、銅亜鉛系フェライトキャリ
アを用いた現像剤についてそれぞれ画像形成を行なった
場合のトナー被覆率とトナー飛散との関係を表わすグラ
フ図を示す。図中２０１はマンガンマグネシウム系フェ
ライトキャリアを用いた現像剤のグラフ、２０２は銅亜
鉛系フェライトキャリアを用いた現像剤のグラフをそれ
ぞれ示す。

【０００７】また、図３には、トナー被覆率と画像濃度
との関係を表わすグラフ図、図４には、トナー被覆率と
キャリア付着レベルとの関係を表わすグラフ図を示す。
各々、図中、３０１、４０１は、マンガンマグネシウム
系フェライトキャリアを用いた現像剤のグラフ、３０
２、４０２は銅亜鉛系フェライトキャリアを用いた現像
剤のグラフを表わす。

【０００８】図２から、マンガンマグネシウム系フェラ
イトキャリアを用いた現像剤は、銅亜鉛系フェライトキ
ャリアを用いた現像剤と比べてトナー飛散については多
少有利であるが、図３及び図４から、画像濃度とキャリ
ア付着レベルについては劣ることがわかる。

【０００９】このような問題の対策として、キャリア表
面のトナー被覆率を上げると、画像濃度低下及びキャリ
ア付着については改善され得るが、図２に示すように、
その弊害としてトナー飛散が発生する。

【００１０】

【発明の解決しようとする課題】本発明は、上記事情を
鑑みてなされたもので、安全性に有利なマンガンマグネ
シウム系フェライトキャリアを含み、かつトナー飛散、
画像濃度低下及びキャリア付着を防ぎ、良好な画像を形
成し得る現像剤を提供することを目的とする。

【００１１】また、本発明の他の目的は、安全性に有利
なマンガンマグネシウム系フェライトキャリアを使用し
て、トナー飛散を発生することなく、画像濃度低下及び
キャリア付着を防ぎ、良好な画像が得られる現像装置を
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の現像剤は、着色
材、及び結着樹脂を含有するトナーと、マンガンマグネ
シウム系フェライトキャリアとを含む現像剤であって、
外添剤として、３０ｎｍないし２μｍの平均粒径を有す
る導電性シリカ粒子をトナー全重量に対し０．０５ない
し０．３重量％含み、かつ前記マンガンマグネシウム系
フェライトキャリア表面の前記トナーによる被覆率が、
３０ないし６５％であることを特徴とする。

【００１３】本発明の現像装置は、着色材、及び結着樹
脂を含有するトナーと、マンガンマグネシウム系フェラ
イトキャリアとを含む現像剤であって、外添剤として、
３０ｎｍないし２μｍの粒径を有する導電性シリカ粒子
をトナー全重量に対し０．０５ないし０．３重量％含
み、かつ前記マンガンマグネシウム系フェライトキャリ
ア表面の前記トナーによる被覆率が、３０ないし６５％
である現像剤を収容する現像剤収容器と、像担持体に対
向して設けられ、前記現像剤収容器に接続されて前記現
像剤収容器から供給された現像剤を担持するとともに、
前記像担持体に、担持された現像剤を供給して現像を行
なう現像剤担持体とを具備することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は、安全性に有利なマンガ
ンマグネシウム系フェライトキャリアを用いて良好な画
像形成を実現すべくなされたものである。

【００１５】本発明の現像剤は、着色材及び結着樹脂を
含有するトナーと、マンガンマグネシウム系フェライト
キャリアとを含む二成分現像剤であって、このマンガン
マグネシウム系フェライトキャリア表面のトナー被覆率
が３０ないし６５％であり、さらに、外添剤として、３
０ｎｍないし２μｍの平均粒径を有する導電性シリカ粒
子がトナー全重量に対し０．０５ないし０．３重量％添
加されている。

【００１６】また、本発明の現像装置は、上述の現像剤
を適用した現像装置であって、着色材及び結着樹脂を含
有するトナーと、マンガンマグネシウム系フェライトキ
ャリアと、外添剤としてトナー全重量に対し０．０５な
いし０．３重量％の平均粒径３０ｎｍないし２μｍの導
電性シリカ粒子とを含み、かつこのマンガンマグネシウ
ム系フェライトキャリア表面のトナー被覆率が３０ない
し６５％である現像剤を収容する現像剤収容器と、像担
持体に対向して設けられ、現像剤収容器に接続されて現
像剤収容器から供給された現像剤を担持するとともに、
担持された現像剤を、像担持体に供給して現像を行なう
現像剤担持体とを具備する。

【００１７】キャリアとしてマンガンマグネシウム系フ
ェライトキャリアを使用した場合、その画像が低下し、
キャリア付着が起こるので、例えば使用するトナーの粒
径を小さくすることにより、キャリアに対する比表面積
を増大させ、そのトナー被覆率を高くすることが考えら
れる。しかしながら、このとき、キャリア表面上のトナ
ーが供給過剰となるため、トナー飛散が発生する。これ
は、キャリアとトナーが出会ったときに、キャリアがト
ナー上を十分に動き回ることができずに、弱帯電トナー
が生じるためである。

【００１８】そこで、本願発明では、マンガンマグネシ
ウム系フェライトキャリア表面のトナー被覆率を３０な
いし６５％の範囲に規定すると同時に、外添剤として、
さらに３０ｎｍないし２μｍの平均粒径を有する導電性
シリカ粒子を、トナー全重量に対し０．０５ないし０．
３重量％添加することにより、高帯電側のブロード化を
抑え、弱帯電トナーの発生を防ぎ、トナー飛散の問題を
改善することができる。

【００１９】このように、本発明の現像剤を用いると、
画像濃度低下及びキャリア付着のみならず、トナー飛散
の問題を改善し、銅亜鉛系キャリアを用いた現像剤に劣
らない、良好な画像を形成することができる。

【００２０】また、本発明によれば、外添剤として、６
ないし１６μｍの平均粒径を有する疎水化処理された無
機酸化物粒子を、トナー全重量に対し０．１ないし１．
０重量％さらに含むことが好ましい。

【００２１】このような疎水化処理された無機酸化物粒
子を併用することにより、トナーに高流動性を付与し、
キャリアがトナー上を十分に動き回るようにすると、弱
帯電トナーの発生をさらに抑制し、トナー飛散の問題を
より改善し、優れた画像を形成することができる。

【００２２】以下、図面を参照し、本発明を具体的に説
明する。

【００２３】図１は、本発明の現像剤及び現像装置を適
用し得る画像形成装置の一例を表わす該略図を示す。

【００２４】図中１は矢印方向に回転自在に設けられ持
像を担持する担持体としての感光ドラムである。この感
光ドラムの周辺部には、回転方向にしたがって、順次帯
電チャージャー２、消去アレイ３、露光部４、現像装置
５、転写、剥離チャージャー６、７、クリーニング装置
８及び除電チャージャー９が設けられ、画像形成手段１
０が形成されている。

【００２５】また、上記現像装置５の下部側には、用紙
を整位するアライニングローラ対１１が設けられ、この
アライニングローラ対１１と上記感光ドラム１との間に
は用紙をガイドするガイド体１２が設けられている。

【００２６】さらに、クリーニング装置８の下部には、
用紙を搬送する搬送ベルト１３が設けられている。

【００２７】しかして、画像形成時には、原稿ガラス上
に原稿がセットされ、この原稿には露光ランプ（図示し
ない）から光が照射される。原稿からの反射光は、光学
系を介して感光ドラム１の周面に結像される感光ドラム
１の表面は予め、帯電チャージャー２により帯電されて
おり、前記結像により、原稿の静電潜像が形成される。
この静電潜像は、感光ドラム１の回転により、現像装置
５に送られ、ここで、現像剤が供給されることにより、
顕像化される。

【００２８】一方、このときには、給紙カセット（図示
しない）から用紙が供給され、この用紙はアライニング
ローラ対１１によって整位とされたのち、感光ドラム１
と転写チャージャー６により、転写される。

【００２９】この画像が転写された用紙は、剥離チャー
ジャー７の作用により、感光ドラム１から剥離され、搬
送ベルト１３の走行により搬送される。この用紙は定着
器（図示しない）へ送られ、ここで転写画像が定着され
排出される。

【００３０】本発明にかかる現像装置５は、回転自在に
配置された感光体ドラム１に対向して設けられている。
なお、感光体ドラム１は、図示しない主モータにより矢
印ａの方向に回転される。

【００３１】この現像装置５は、結着樹脂、着色材、導
電処理されたシリカ、表面に疎水化処理されたシリカ、
及びマンガンマグネシウム系フェライトキャリアを含む
好ましくは負帯電性現像剤を、外周にて保持しつつ負に
帯電されたトナーのみを感光体ドラム１に形成された静
電潜像に付着させる現像ローラ１４ａを有している。な
お、２成分現像剤Ｄおよび現像ローラ１４ａは、ハウジ
ング１４ｂに収容されている。

【００３２】現像ローラ１４ａの長手方向の両端部に
は、現像ローラ１４ａの外周面を形成する非磁性のスリ
ーブの表面と感光体ドラム１の表面の感光層との間の距
離を一定に維持するための図示しないガイドローラが配
置されている。これにより、スリーブの表面と感光体ド
ラム１の感光層との間の距離は、常に一定に保たれる。
なお、現像ローラ１４ａのスリーブには、円周方向にＳ
極およびＮ極の固定磁石が所定の角度で複数配置された
マグネット媒体が内装されている。

【００３３】現像ローラ１４ａおよび現像装置５内のキ
ャリアおよびトナーすなわち現像剤Ｄには、図示しない
現像バイアス電圧発生回路を介して、所定の現像バイア
ス電圧が印加される。

【００３４】感光体ドラム１の表面に形成された静電潜
像を現像する際には、現像ローラ１４ａのマグネット媒
体の主磁極から発生される磁力線に沿ってスリーブ上に
形成されるキャリアの穂（穂立ち）に鏡像力により付着
されているトナーが感光体ドラム１と現像ローラ１４ａ
とが対向する現像領域で、感光体ドラム１の静電潜像の
電位と現像バイアス電圧とにより形成される電界により
トナーが移動されて、静電潜像が現像される。

【００３５】また、ここで使用される現像剤Ｄは、結着
樹脂、着色材、導電処理されたシリカ、表面に疎水化処
理されたシリカ、及びマンガンマグネシウム系フェライ
トキャリアを含み、好ましくは、負帯電性現像剤であ
る。

【００３６】また、本発明の現像剤に用いるバインダー
樹脂としては、従来、現像剤用のバインダー樹脂として
使用されていたスチレンおよびその置換体の共重合体
や、アクリル系樹脂等を用いることができる。

【００３７】スチレンおよびその置換体の共重合体とし
ては、例えば、ポリスチレンホモポリマー、水素添加ス
チレン樹脂、スチレン−イソブチレン共重合体、スチレ
ン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリルーブタジエ
ン−スチレン三元共重合体、アクリロニトリル−スチレ
ン−アクリル酸エステル三元共重合体、スチレン−アク
リロニトリル共重合体、アクリロニトリル−アクリルゴ
ム−スチレン三元共重合体、アクリロニトリル−塩素化
ポリスチレン−スチレン三元共重合体、アクリロニトリ
ル−ＥＶＡ−スチレン三元共重合体、スチレン−ｐ−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−ブタジエンゴム、スチレン−マレイン酸
エステル共重合体、スチレン−イソブチレン共重合体、
及びスチレン−無水マレイン酸共重合体などが例示され
る。

【００３８】また、アクリル系樹脂としては、例えば、
ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエ
チルメタクリレート、ポリ−ｎ−ブタルメタクリレー
ト、ポリグリシジルメタクリレート、ポリ含フッ素アク
リレート、スチレン−メタクリレート共重合体、スチレ
ン−ブチルメタクリレート共重合体、スチレン−アクリ
ル酸エチル共重合体などが例示される。

【００３９】その他、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポ
リウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、尿素樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸
樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族また
は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラ
フィン、パラフィンワックスなどを単独で、あるいは混
合して使用することもできる。

【００４０】本発明の現像剤に用いられる着色材として
は、カーボンブラックや有機もしくは無機の顔料や染料
などが用いられる。特別な制約は無いが、カーボンブラ
ックではアセチレンブラック、ファーネスブラック、サ
ーマルブラック、チャネルブラック、ケッチェンブラッ
クなどを、また、顔染料としては、例えば、ファースト
イエローＧ、ベンジジンイエロー、インドファストオレ
ンジ、イルガジンレッド、カーミンＦＢ、パーマネント
ボルドーＦＲＲ、ピグメントオレンジＲ、リソールレッ
ド２Ｇ、レーキレッドＣ、ローダミンＦＢ、ローダミン
Ｂレーキ、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、
ブリリアントグリーンＢ、フタロシアニングリーン、キ
ナクリドンなどがあげられる。これらを単独で、あるい
は混合して使用することもできる。

【００４１】種々の天然ワックス、例えばカルナウバワ
ックス、硬化ヒマシ油、低分子量オレフィン重合体など
が本発明に用いられるが、好ましくは低分子量オレフィ
ン重合体が用いられる。この低分子量オレフィン重合体
としては、オレフィンの重合体、オレフィンとオレフィ
ン以外の単量体の共重合体で低分子量のものが使用され
る。ここで、オレフィンとしてはエチレン、プロピレ
ン、ブテン−１等があり、オレフィン以外の単量体とし
ては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなど
があげられる。

【００４２】本発明の現像剤に用いられる帯電制御剤と
しては、モノアゾ染料の金属錯塩、サリチル酸、オキシ
ナフトエ酸、ダイカルボン酸のＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金
属錯体、スルホン化した銅フタロシアニン顔料、ニトロ
基、ハロゲンを導入したスチレンオリゴマー、塩素化パ
ラフィン、及びメラミン樹脂等があげられる。

【００４３】混合、分散方法としては、高速ディゾル
バ、ロールミル、ボールミルなどによる温式分散法や、
ロール、加圧ニーダー、インターナルミキサー、スクリ
ュー型押出機などによる溶融混練法などを用いることが
でき、また、混合手段としては、ボールミル、Ｖ型混合
機、フォルバーグ、ヘンシェルミキサー等を用いること
ができる。

【００４４】また、混合物を粗粉砕する手段としては、
例えばハンマーミル、カッターミル、ジェットミル、ロ
ーラーミル、ボールミルなどが使用可能である。更に、
粗粉砕物を微粉砕する手段としては、ジェットミル、高
速回転式粉砕機等を用いることができる。また、微粉砕
物を分級する手段としては、気流式分級機等を用いるこ
とができる。

【００４５】トナーに対する外添剤としては、酸価スズ
とアンチモンとの混合物により表面を被覆することによ
って導電性を持たせたシリカ微粉末を使用し、さらに流
動性を確保するために表面を疎水化処理した二酸化ケイ
素、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カ
リウム、ケイ酸亜鉛、ケイ酸マグネシウムなどがあげら
れる。金属酸化物微粒子としては、酸化亜鉛、酸化チタ
ン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、チタン酸ス
トロンチウム、及びチタン酸バリウム等の無機酸化物を
単独又は混合して用いることができる。

【００４６】外添剤を混合する手段としては、種々の公
知の混合装置が使用可能であり、例えばヘンシェルミキ
サ、スーパーミキサ等があげられる。

【００４７】

【実施例】以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明
する。

【００４８】実施例に使用するトナーとしては、下記表
１に表わす組成を有するトナーを用いた。

【００４９】

【表１】上記トナーは、８μｍないし９．５μｍの比較的小さい
平均粒径を有する。

【００５０】実施例１表１に示す組成のトナー材料を加熱溶融混練し、冷却
後、粉砕・分級して、トナー粒子を得た。得られた粒子
１００重量部に対して、平均粒径５０ｎｍである導電性
シリカを０．０５重量部、体積平均粒径１６ｎｍの疎水
性シリカを１．０重量部を混合し、トナーを得た。この
ように作成したトナーと、表面をシリコンコートされた
マンガンマグネシウム系フェライトキャリアとを、キャ
リア表面のトナーの被覆率が３０％となるように、ボー
ルミルを用いて１時間攪拌し、現像剤を得た。

【００５１】なお、被覆率は、Ｅを被覆率、ρｃをキャ
リアの密度（ｇ／ｃｍ³）、ρｔをトナーの密度（ｇ／
ｃｍ³）、Ｃをトナー比濃度（重量％）、ｄｃをキャリ
アの平均粒径（ｃｍ）、Ｓを下記式により求めるものと
し、及びｄｔをトナーの平均粒径（ｃｍ）とするとき、
下記式（１）及び式（２）により求められる。

【００５２】Ｅ＝１００・Ｃ・ρｃ・ｄｃ・Ｓ／π・（１００−Ｃ）・ρｔ・ｄｔ³ ‥・・・・（１）ここで、

【００５３】

【数３】得られた現像剤について、以下のような評価を行なっ
た。

【００５４】（１）トナー飛散（複写機機体内汚れ）トナー飛散は、東芝製複写機レオドライ６５５０を用い
て評価を行った。Ａ４サイズで文字部分の面積が全体の
６％を占めるチャートを用いて１０万枚の複写を行い、
その後、複写機内のトナー飛散状態を観察し、○、△、
×の３段階で評価した。

【００５５】（２）画像濃度画像濃度は、上記と同様の東芝製複写機レオドライ６５
５０を用いて評価を行った。評価には、電子写真学会テ
ストチャートＮＯ．１−Ｔを用いて、室温１０℃、湿度
２０％の環境下で、１０万枚複写後のべタ部の画像濃度
を測定し、マクベス濃度計を用いて画像濃度を求めるこ
とにより判断した。画像濃度は１．００以上のもの○、
０．８以上１．００未満のものを△、０．８未満のもの
を×として評価した。

【００５６】（３）キャリア付着キャリア付着は、上記と同様の東芝製複写機レオドライ
６５５０を用いて評価を行った。評価には、室温１０
℃、湿度２０％の環境下で、１０万枚複写後の白紙連続
コピーのキャリア付着を観察して、○、△、×の３段階
で評価した。

【００５７】以上のように、評価試験を行った結果、ト
ナー飛散、画像濃度、キャリア付着にまったく問題の無
いレべルを示した。

【００５８】得られた結果を下記表２に示す。

【００５９】実施例２表１の組成のトナー材料を加熱溶融混練し、冷却後、粉
砕、分級してトナー粒子を得た。得られた粒子１００重
量部に対して、体積平均粒径１．５ｎｍである導電性シ
リカを０．０５重量部、体積平均粒径６ｎｍの疎水性シ
リカを１．０重量部を混合し、トナーを得た。このよう
に作成したトナーの表面と、表面をシリコンコートされ
たマンガンマグネシウム系フェライトキャリアとを、キ
ャリア表面のトナーの被覆率が３０％となるように、ボ
ールミルを用いて１時間攪拌し現像剤を得た。

【００６０】得られた現像剤を用いて実施例１と同様、
トナー飛散試験、低温低湿における画像濃度確認及びキ
ャリア付着試験を行った。得られた結果を下記表２に示
す。実施例３表１の組成のトナー材料を加熱溶融混練し、冷却後、粉
砕、分級してトナー粒子を得た。得られた粒子１００重
量部に対して、体積平均粒径１．５ｎｍである導電性シ
リカを０．３０重量部、体積平均粒径１６ｎｍの疎水性
シリカを０．１重量部混合し、トナーを得た。このよう
に作成したトナーと、表面をシリコンコートされたマン
ガンマグネシウム系フェライトキャリアとを、キャリア
表面のトナーの被覆率が６５％となるように、ボールミ
ルを用いて１時間攪拌し、現像剤を得た。

【００６１】得られた現像剤を用いて実施例１と同様に
して、トナー飛散試験、低温低湿における画像濃度確認
及びキャリア付着試験を行った。得られた結果を下記表
２に示す。

【００６２】実施例４表１の組成のトナー材料を加熱溶融混練し、冷却後、粉
砕、分級してトナー粒子を得た。得られた粒子１００重
量部に対して、体積平均粒径５０ｎｍである導電性シリ
カを０．３０重量部、体積平均粒径６ｎｍの疎水性シリ
カを０．１重量部混合し、トナーを得た。このように作
成したトナーと、表面をシリコンコートされたマンガン
マグネシウム系フェライトキャリアとを、キャリア表面
のトナーの被覆率が６５％となるように、ボールミルを
用いて１時間攪拌し現像剤を得た。

【００６３】得られた現像剤を用いて実施例１と同様に
して、トナー飛散試験、低温低湿における画像濃度確認
及びキャリア付着試験を行った。得られた結果を、トナ
ー飛散、画像濃度、キャリア付着ともに全く問題の無い
レベルを示した。

【００６４】実施例５表１の組成のトナー材料を加熱溶融混練し、冷却後、粉
砕、分級してトナー粒子を得た。さらに得られた粒子１
００重量部に対して、体積平均粒径０．７ｎｍである導
電性シリカを０．２０重量部、体積平均粒径８ｎｍの疎
水性シリカを０．３重量部を混合しトナーを得た。この
ように作成したトナーと、表面をシリコンコートされた
マンガンマグネシウム系フェライトキャリアとを、キャ
リア表面のトナーの被覆率が４４％となるように、ボー
ルミルを用いて１時間攪拌し現像剤を得た。

【００６５】上記現像剤を用いて実施例１と同様、トナ
ー飛散試験、低温低湿における画像濃度確認、キャリア
付着試験を行った。その結果を、下記表２に示す。

【００６６】実施例６表１の組成のトナー材料を加熱溶融混練し、冷却後、粉
砕、分級してトナー粒子を得た。得られた粒子１００重
量部に対して、体積平均粒径０．７ｎｍである導電性シ
リカを０．１５重量部、及び体積平均粒径８ｎｍの疎水
性シリカを０．６重量部を混合し、トナーを得た。この
ように作成したトナーと、表面にシリコンコートされた
マンガンマグネシウム系フェライトキャリアとを、キャ
リア表面のトナーの被覆率が５８％となるように、ボー
ルミルを用いて１時間攪拌し現像剤を得た。

【００６７】上記現像剤を用いて実施例１と同様、トナ
ー飛散試験、低温低湿における画像濃度確認、キャリア
付着試験を行った。その結果を、表２に示す。

【００６８】実施例７表１の組成のトナー材料を加熱溶融混練し、冷却後、粉
砕、分級し、トナー粒子を得た。得られたトナー粒子１
００重量部に対して、体積平均粒径０．７ｎｍである導
電性シリカを０．０３重量部、体積平均粒径６ｎｍの疎
水性処理を行わないシリカを１．０重量部を混合し、ト
ナー粒子を得た。このように作成したトナーと、表面に
シリコンコートされたマンガンマグネシウム系フェライ
トキャリアとを、キャリア表面のトナーの被覆率が４０
％となるように、ボールミルを用いて１時間攪拌し、現
像剤を得た。得られた現像剤を用いて、実施例１と同様
にして、トナー飛散試験、低温低湿における画像濃度確
認、及びキャリア付着試験を行った。その結果を表２に
示す。この例では、現像剤の流動性の悪化から帯電不良
を生じ、トナー飛散を多少生じたが、画像濃度は良好で
あり、キャリア付着も少なく、実用的な範囲内であっ
た。

【００６９】以上、上述の実施例１〜６のように、マン
ガンマグネシウム系フェライトキャリア表面のトナー被
覆率が３０〜６５％の時、導電性シリカの５０％径が
０．７〜２．０μｍ、添加量が０．０５〜０．３０％、
疎水化処理された無機酸化物の５０％径が６〜１６ｎ
ｍ、添加量が０．１〜１．０％であれば、トナー飛散、
低温低湿の画像濃度、及びキャリア付着に全く問題の無
いレベルを示すことがわかった。

【００７０】また、実施例７のように疎水化処理された
無機酸化物を添加しない場合でも、実用的には問題なか
った。

【００７１】比較例１表１の組成のトナー材料を加熱溶融混練し、冷却後、粉
砕、分級し、トナー粒子を得た。得られた粒子１００重
量部に対して、体積平均粒径５０ｎｍである導電性シリ
カを０．０３重量部、及び体積平均粒径１６ｎｍの疎水
性シリカを１．２重量部を混合し、トナーを得た。この
ように作成したトナーと、表面にシリコンコートされた
マンガンマグネシウム系フェライトキャリアとを、キャ
リア表面のトナーの被覆率が２５％となるようにボール
ミルを用いて１時間攪拌し、現像剤を得た。得られた現
像剤を用いて実施例１と同様、トナー飛散試験、低温低
湿における画像濃度確認、及びキャリア付着試験を行っ
た。得られた結果を表２に示す。

【００７２】この比較例では、導電性シリカの添加量が
少ないため、電荷のリークが効率よく行われなかったこ
とにより画像濃度が低下し、白地コピー画像部にキャリ
ア付着が発生したことがわかった。

【００７３】比較例２表１の組成のトナー材料を加熱溶融混練し、冷却後、粉
砕、分級し、トナー粒子を得た。得られたトナー粒子１
００重量部に対して、体積平均粒径２０ｎｍである導電
性シリカを０．０５重量部、及び体積平均粒径１８ｎｍ
の疎水性シリカを１．２重量部を混合し、トナーを得
た。このように作成したトナーと、表面にシリコンコー
トされたマンガンマグネシウム系フェライトキャリアと
を、キャリア表面のトナーの被覆率が３０％となるよう
に、ボールミルを用いて１時間攪拌し現像剤を得た。得
られた現像剤を用いて実施例１と同様にして、トナー飛
散試験、低温低湿における画像濃度確認、及びキャリア
付着試験を行った。得られた結果を表２に示す。この比
較例では、帯電量の上昇による影響で、画像濃度が低下
し、白地コピー画像部にキャリア付着が発生した。

【００７４】比較例３表１の組成のトナー材料を加熱溶融混練し、冷却後、粉
砕、分級し、トナー粒子を得た。得られたトナー粒子１
００重量部に対して、体積平均粒径１．５ｎｍである導
電性シリカを０．４０重量部を混合し、トナーを得た。
このように作成したトナーと、表面にシリコンコートさ
れたマンガンマグネシウム系フェライトキャリアとを、
キャリア表面のトナーの被覆率が６５％となるように、
ボールミルを用いて１時間攪拌し現像剤を得た。得られ
た現像剤を用いて実施例１と同様にして、トナー飛散試
験、低温低湿における画像濃度確認及びキャリア付着試
験を行った。その結果を表２に示す。この比較例では、
現像剤の流動性悪化から、帯電不良を生じて帯電量が低
下し、トナー飛散が悪化した。

【００７５】比較例４表１の組成のトナー材料を加熱溶融混練し、冷却後、粉
砕、分級し、トナー粒子を得た。得られたトナー粒子１
００重量部に対して、体積平均粒径６ｎｍの疎水性シリ
カ１．０重量部を混合し、トナーを得た。このように作
成したトナーと、表面にシリコンコートされたマンガン
マグネシウム系フェライトキャリアとを、キャリア表面
のトナーの被覆率が６５％となるように、ボールミルを
用いて１時間攪拌し、現像剤を得た。得られた現像剤を
用いて、実施例１と同様にして、トナー飛散試験、低温
低湿における画像濃度確認、及びキャリア付着試験を行
った。その結果を表２に示す。この比較例では、導電性
シリカを添加していないため、画像濃度及びキャリア付
着に問題が生じた。

【００７６】比較例５表１の組成のトナー材料を加熱溶融混練し、冷却後、粉
砕、分級し、トナー粒子を得た。得られたトナー粒子１
００重量部に対して、体積平均粒径１．５ｎｍの導電性
シリカを０．０３重量部、体積平均粒径６ｎｍの疎水性
シリカ１．０重量部を混合し、トナーを得た。このよう
に作成したトナーと、表面にシリコンコートされたマン
ガンマグネシウム系フェライトキャリアとを、キャリア
表面のトナーの被覆率が７０％となるように、ボールミ
ルを用いて１時間攪拌し、現像剤を得た。得られた現像
剤を用いて、実施例１と同様にして、トナー飛散試験、
低温低湿における画像濃度確認及びキャリア付着試験を
行った。その結果を表２に示す。この比較例では、キャ
リア表面のトナー被覆率が多いため、キャリア上をトナ
ーが十分に動くことが出来ず、トナーを十分に摩擦帯電
できないために、弱帯電トナーが生じて、トナー飛散が
悪化した。

【００７７】比較例６表１の組成のトナー材料を加熱溶融混練し、冷却後、粉
砕、分級し、トナー粒子を得た。得られたトナー粒子１
００重量部に対して、体積平均粒径２．５μｍの導電性
シリカを０．０３重量部、体積平均粒径６ｎｍの疎水性
シリカを１．０重量部を混合し、トナーを得た。このよ
うに作成したトナーと、表面にシリコンコートされたマ
ンガンマグネシウム系フェライトキャリアとを、キャリ
ア表面のトナーの被覆率が６５％となるように、ボール
ミルを用いて１時間攪拌し、現像剤を得た。得られた現
像剤を用いて、実施例１と同様にして、トナー飛散試
験、低温低湿における画像濃度確認、及びキャリア付着
試験を行った。その結果を表２に示す。この比較例で
は、導電性シリカの分散不良により、画像濃度低下及び
キャリア付着が生じた。

【００７８】

【表２】

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、安全性に有利なマンガ
ンマグネシウム系フェライトキャリアを含み、画像濃度
低下、キャリア付着、及びトナー飛散を生じることな
く、かつ銅亜鉛系フェライトキャリアを用いた現像剤に
劣らない良好な画像を形成し得る現像剤が得られる。

【００８０】また、本発明の現像装置によれば、上記現
像剤を使用することにより、安全性に有利なマンガンマ
グネシウム系フェライトキャリアを使用して、画像濃度
低下、キャリア付着、及びトナー飛散を生じることな
く、銅亜鉛系フェライトキャリアを用いた現像剤に劣ら
ない良好な画像を形成し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置を用いた画像形成装置の一
例を表わす該略図

【図２】従来の現像剤のトナー被覆率とトナー飛散と
の関係を表わすグラフ図

【図３】従来の現像剤のトナー被覆率と画像濃度との
関係を表わすグラフ図

【図４】従来の現像剤のトナー被覆率とキャリア付着
レベルとの関係を表わすグラフ図

【符号の説明】１…感光ドラム２…帯電チャージャー３…消去アレイ４…露光部５…現像装置６…転写チャージャー７…剥離チャージャー８…クリーニング装置９…除電チャージャー１０…画像形成手段１１…アライニングローラ対１２…ガイド体１３…搬送ベルト１４ａ…現像ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】着色材、及び結着樹脂を含有するトナー
と、マンガンマグネシウム系フェライトキャリアとを含
む現像剤であって、外添剤として、３０ｎｍないし２μ
ｍの平均粒径を有する導電性シリカ粒子をトナー全重量
に対し０．０５ないし０．３重量％含み、かつ前記マン
ガンマグネシウム系フェライトキャリア表面の前記トナ
ーによる被覆率が、３０ないし６５％であることを特徴
とする現像剤。
【請求項２】前記外添剤として、６ないし１６μｍ平
均粒径を有する疎水化処理された無機酸化物をトナー全
重量に対し０．１ないし１．０重量％さらに含むことを
特徴とする請求項１に記載の現像剤。
【請求項３】前記被覆率は、下記式（１）及び式
（２）により求められることを特徴とする請求項１に記
載の現像剤。Ｅ＝１００・Ｃ・ρｃ・ｄｃ・Ｓ／π・（１００−Ｃ）・ρｔ・ｄｔ³ ‥・・・・（１）【数１】但し、式中、Ｅは被覆率、ρｃはキャリアの密度（ｇ／
ｃｍ³）、ρｔはトナーの密度（ｇ／ｃｍ³）、Ｃはト
ナー比濃度（重量％）、ｄｃはキャリアの平均粒径（ｃ
ｍ）及びｄｔはトナーの平均粒径（ｃｍ）を表わす。
【請求項４】前記無機酸化物は、二酸化ケイ素、ケイ
酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、
ケイ酸亜鉛、ケイ酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタ
ン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、チタン酸ス
トロンチウム、及びチタン酸バリウムからなる群から選
択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項
２に記載の現像剤。
【請求項５】着色材、及び結着樹脂を含有するトナー
と、マンガンマグネシウム系フェライトキャリアとを含
む現像剤であって、外添剤として、３０ｎｍないし２μ
ｍの粒径を有する導電性シリカ粒子をトナー全重量に対
し０．０５ないし０．３重量％含み、かつ前記マンガン
マグネシウム系フェライトキャリア表面の前記トナーに
よる被覆率が、３０ないし６５％である現像剤を収容す
る現像剤収容器と、像担持体に対向して設けられ、前記
現像剤収容器に接続されて前記現像剤収容器から供給さ
れた現像剤を担持するとともに、前記像担持体に、担持
された現像剤を供給して現像を行なう現像剤担持体とを
具備することを特徴とする現像装置。
【請求項６】前記外添剤として、６ないし１６μｍの
平均粒径を有する疎水化処理された無機酸化物をトナー
全重量に対し０．１ないし１．０重量％さらに含むこと
を特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】前記被覆率は、下記式（１）及び式
（２）により求められることを特徴とする請求項５に記
載の現像装置。Ｅ＝１００・Ｃ・ρｃ・ｄｃ・Ｓ／π・（１００−Ｃ）・ρｔ・ｄｔ³ ‥・・・・（１）【数２】但し、式中、Ｅは被覆率、ρｃはキャリアの密度（ｇ／
ｃｍ³）、ρｔはトナーの密度（ｇ／ｃｍ³）、Ｃはト
ナー比濃度（重量％）、ｄｃはキャリアの平均粒径（ｃ
ｍ）及びｄｔはトナーの平均粒径（ｃｍ）を表わす。
【請求項８】前記無機酸化物は、二酸化ケイ素、ケイ
酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、
ケイ酸亜鉛、ケイ酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタ
ン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、チタン酸ス
トロンチウム、及びチタン酸バリウムからなる群から選
択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項
６に記載の現像装置。