JPS63174060A - 静電像現像剤および静電像現像方法 - Google Patents

静電像現像剤および静電像現像方法

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JPS63174060A
JPS63174060A JP62005099A JP509987A JPS63174060A JP S63174060 A JPS63174060 A JP S63174060A JP 62005099 A JP62005099 A JP 62005099A JP 509987 A JP509987 A JP 509987A JP S63174060 A JPS63174060 A JP S63174060A
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JP
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toner
carrier
image
particles
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JP62005099A
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English (en)
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Akitoshi Matsubara
昭年 松原
Jiro Takahashi
高橋 次朗
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Publication date
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    • G—PHYSICS
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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、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等にお
いて形成される静電潜像を現像するために用いられる静
電像現像剤、およびこの静電像現像剤を用いて有機光導
電性半導体よりなる感光体の表面に形成された静電潜像
を現像するだめの静電像現像方法に関するものであり、
特に有機光導電性半導体よりなる感光体の表面に形成さ
れた負の静電潜像を現像する場合に好適な静電像現像剤
および静電像現像方法に関するものである。
〔発明の前景〕
一般に、電子写真法においては、光導電性材料よりなる
感光層を有する感光体に均一な静電荷を与えた後、画像
露光を行うことにより当該感光体の表面に静電潜像を形
成し、この静電潜像を現像剤により現像してトナー画像
が形成される。得られたトナー画像は紙等の転写材に転
写された後、加熱あるいは加圧などにより定着されて複
写画像が形成される。
感光体の感光層の形成に用いられる光導電性材料として
は、例えばセレン、酸化亜鉛、硫化カドミニウム等の無
機光導電性材料、ポリビニルカルバゾール等の高分子系
化合物もしくは低分子量化合物よりなる有機光導電性材
料等が知られている。
しかしながら、これらの光導電性材料により形成された
感光層を有する感光体は、静電潜像の形成を行う上で有
利な一面を有してはいるが、反面各種窓光体に特をの欠
点を有している。
例えば、セレンにより形成された感光層を有する感光体
においては、熱、あるいは現像剤や転写材に含まれる金
属化合物等により感光層が容易に結晶化してその特性が
劣化し、そのため静電潜像の電位が低下して画像濃度が
低下したり、あるいは部分的な画像ヌケが発生する問題
点がある。また、高湿の環境条件下においては、感光層
の光導電性が低下して感光体の非画像部に静電荷が残留
するようになり、その結果カプリが発生して鮮明な画像
が得られず、結局高温の環境条件下においては多数回に
わたり良好な画像を形成することができず、耐久性が低
い問題点がある。
また、硫化カドミウムにより形成された感光層を有する
感光体、あるいは酸化亜鉛により形成された感光層を有
する感光体は、通常、光導電性材料すなわち硫化カドミ
ウムあるいは酸化亜鉛がパイグー樹脂中に分散されて感
光層が形成されるが、このような光導電性材料をバイン
ダー樹脂中に微粒子状に均一に分散することが相当困難
であり、そのため得られる感光体はその感度が低くて高
速複写に不適当なものとなる問題点があり、また静電潜
像の形成のために通常経由することとなるコロナ帯電工
程あるいは露光工程においては感光層が早期に劣化しや
すく、そのため長期間にわたって良好な画像を形成する
ことができない問題点があり、さらには高温環境条件下
においては湿気により感光層の特性が変化し、所望の静
電潜像の電位が得られず、その結果画像濃度が低くなる
問題点がある。
一方、ポリビニルカルバゾールに代表される高分子系光
導電性材料により形成された感光層を有する有機感光体
は、成膜性が良好であるため低コストで感光体を製造す
ることができ、また人体に対して毒性がない等の利点が
あり、近年注目されているが、反面、感度が低く、また
コロナ帯電工程あるいは露光工程において早期に劣化し
やすいため耐久性が劣り、また環境条件によって感度あ
るいは電荷保持能が変化しやすいため、無機光導電性材
料よりなる感光層を有する感光体に比していまだ劣って
おり、高性能の光導電性材料の開発が望まれている。
一方、上記の問題点を克服するために、近年、有機光導
電性材料として低分子量のものを用いることが提案され
ている。低分子量の有機光導電性材料は、一般にバイン
ダー樹脂中に対する分散性が良好であるため、得られる
感光層は当該有機光導電性材料が微粒子状に均一に分散
されたものとなり、その結果感度が比較的高い感光体を
得ることができ、また感光層を有機光導電性材料をバイ
ンダー樹脂中に分散させて形成することにより、成膜性
が良好となり、そのため高い生産性で感光体を製造する
ことができ、そのうえ使用可能な低分子量の光導電性材
料の種類が多く、そのため適宜選択された低分子量の光
導電性材料を用いることにより従来よりも優れた性能を
有する感光体を得ることが可能である。このように、低
分子量の有機光導電性材料により形成された感光層を有
する有機感光体は、従来の感光体に比して好ましいもの
である。
しかして、有機光導電性材料は、通常、正の電荷が移動
することにより光導電性を示すものであるため、有機光
導電性材料により形成された感光層を有する有機感光体
の表面に形成する静電潜像の極性は負であることが好ま
しい、そして負の静電潜像を現像するためには、正帯電
性のトナーを有する現像剤を用いることが必要である。
しかしながら、従来において広く用いられているセレン
等よりなる感光層を有する感光体においては、その表面
に形成される静電潜像の極性が正とされるため、当該静
電潜像の現像には負帯電性のトナーを有する現像剤が用
いられ、そのため負帯電性のトナーを有する現像剤の研
究開発は相当になされているが、上記のように有機感光
体の現像に用いられる正帯電性のトナーを存する現像剤
の研究開発は、いまだ遅れていて十分な正帯電性のトナ
ーを存する現像剤が得られていないのが実情である。
一方、静電潜像を現像する方法としては、湿式現像法と
、乾式現像法とが知られている。前者の湿式現像法は、
液体現像剤を用いるため悪臭を放つ問題点があり、また
転写材を乾燥するために高いエネルギーを必要として高
速複写が困難である問題点がある。後者の乾式現像法は
、そのような問題点を有せず、静電潜像の現像法として
好ましく用いることができる。
乾式現像法に用いられる現像剤としては、磁性体を含有
してなる磁性トナーのみよりなるいわゆるl成分系現像
剤と、磁性体を含有しない非磁性トナーと磁性を存する
キャリアとよりなるいわゆる2成分系現像剤とが知られ
ている。
前者の1成分系現像剤は磁性トナーのみよりなリキヤツ
プを有しないため、トナー同志による若干の摩擦帯電お
よびトナーと現像器内に配置された現像スリーブもしく
は現像剤層の高さを規制するための規制ブレード等との
摩擦帯電によりトナーを帯電させることとなり、その結
果正に帯電したトナーと負に帯電したトナーとが共に存
在し、しかも摩擦帯電量が小さいため、基本的には現像
が不安定なものとなりやすい問題点がある。具体的には
、例えば感光体上の非画像部にもトナーが付着して、最
終定着画像にカプリが発生したり、あるいは感光体上の
画像部に付着するトナー量が不十分となって最終定着画
像の濃度が低くなる問題点がある。
また、磁性トナーに用いられる磁性体は、通常親水性を
有しており、この親水性の磁性体がトナー粒子の表面に
露出した状態で含有されることが多いため、湿気により
トナーの摩擦帯電電荷がリークしやすく、また高温雰囲
気下においては、転写工程において、転写材として通常
用いられる転写紙への静電気的な転写が不良となって転
写紙へのトナーの転写率が低くなり、その結果最終定着
画像の濃度が低下する問題点がある。また、磁性トナー
に用いられる磁性体は、通常負帯電性を有するため、磁
性トナーを適正な帯電量で正に帯電させることが困難で
あり、そのため逆掻性のトナーの割合が多く存在し、結
局最終定着画像において濃度が低下し、また画像ムラが
生ずる問題点がある。
これに対して後者の2成分系現像剤は、トナーと、キャ
リアとにより構成され、キャリアはトナーを所望の極性
に帯電させる機能を有するものであるため、トナーに適
正な極性でしかも適正な帯電量で摩擦帯電電荷を付与す
ることができ、上記1成分系現像剤に比して格段に優れ
た摩擦帯電性を存する現像剤を得ることが可能である。
また、キャリアとして所望の特性を有するものを選択す
ることにより、トナーの帯電量を相当程度制御すること
が可能となる。
しかしながら、最終定着画像を良好なものとするために
は、現像剤の摩擦帯電性が良好であるのみでは不十分で
あり、現像器内において摩擦帯電電荷が付与された現像
剤の粒子が凝集せずに良好な状態で現像空間に搬送され
ることが必要である。
すなわち、2成分系現像剤においては、トナーが静電気
的′a集力により凝集して塊状化しやすいものである場
合には、トナー粒子をキャリア粒子中に均一な濃度で分
散することが困難となり、その結果トナーとキャリアと
の摩擦帯電性が低下して摩擦帯電量の低いトナーの割合
が増大し、現像工程においては感光体上の非画像部にト
ナーが付着して最終定着1像においてカプリが発生し、
また弱帯電量トナーが多(存在して、トナーとキャリア
との静電気的な付着力が小さくなり、そのため磁気ブラ
シ現像法において、キャリア粒子を磁気力により自転さ
せながら当該キャリア粒子に付着したトナー粒子を現像
空間に搬送する場合に、キャリア粒子の自転による遠心
力によりトナー粒子が飛散するようになり、その結果複
写機内に配置された帯電器、露光光学系等の各機器を汚
染して、最終定着画像に画像ムラ等の画像不良が発生す
る問題点がある。
しかして、従来の負帯電性のトナーにおいては、トナー
粒子よりも小径のシリカ微粒子を、トナー粒子と混合す
ることにより、トナー粒子の表面にシリカ微粒子を付着
させ、これによりトナーの塊状化を防止して高い流動性
を得ることがなされている。
しかしながら、従来用いられているシリカ微粒子は負帯
電性が強いため、正帯電性のトナーを得る場合に、当該
トナーにシリカ微粒子を混合してトナー粒子の表面に付
着させると、得られるトナーは負帯電性のものとなり、
その結果感光体上に形成された負の静電潜像と同極性に
なって、静電気的な現像を行うことができない問題点が
ある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このような事情から、最近、正帯電性の微粒子の研究開
発が進められているが、ここで新たな問題点のあること
が判明した。
すなわち、この正帯電性の無機微粒子は、トナーに混合
されることにより、トナー粒子に被着された状態で保持
され、そしてこれがキャリア粒子に混合されて攪拌され
ることにより、トナーに正の摩擦帯電電荷が付与される
が、従来の2成分系現像剤においては、鉄粉粒子よりな
るキャリアが用いられているため、現像器内においてト
ナーとキャリアとが攪拌されるときに、トナー粒子の表
面に被着していた正帯電性の無機微粒子が、物理的もし
くは静電気的な付着力によりキャリア粒子の表面に転移
するようになり、そしてその転移量はキャリアを繰り返
して使用する度毎に増加し、その結果トナーとキャリア
との摩擦帯電特性が変化し、弱帯電量のトナーが増加し
、さらには逆極性すなわち負に帯電するトナーが増加し
、結局得られる画像においては、カプリ、画像の一部が
欠ける現象(画像ヌケ)、画像に濃淡の差が現れる現象
(Wi像ムラ)、画像の周辺部の濃度が低下する現象(
画像ボケ)、画像に帯状の濃淡の差が現れる現象(画像
カスレ)が発生し画像が不鮮明となる問題点がある。ま
た、多数回にわたり画像を形成する場合には、トナーの
正帯電性が著しく低下し、その結果早期に画像濃度が低
くて不鮮明な画像となり、現像剤の耐久性が低い問題点
がある。
また、弱帯電量のトナーあるいは逆極性のトナーは飛散
しやすいため、これが装置内を汚染するようになり、そ
の結果画像に汚れ等が発生して不鮮明な画像となる問題
点がある。
また、従来の2成分系現像剤においては、現像剤の摩擦
帯電性の立ち上がり特性が劣る問題点がある。すなわち
、現像器内において現像剤の攪拌を開始してからトナー
の摩擦帯電量が現像に必要な適正値に達するまでに要す
る必要攪拌時間が相当長く、そのため特に画像形成初期
においてはカプリが多く発生し、初期画像が不鮮明とな
る問題点がある。この問題点は、例えば−夜明けて朝一
番に画像の形成を行う場合等のように現像剤が長時間攪
拌されずに放置されていた場合に特に著しく大きなもの
となる。
〔発明の目的〕
本発明は以上の如き事情に基いてなされたものであって
、その目的は、 (1)良好な正帯電性を有し、画像濃度が高くてカプリ
のない良好な画質の画像を多数回にわたり安定に形成す
ることができる静電像現像剤を提供すること、 (2)環境条件に左右されずに良好な画像を安定に形成
することができる静電像現像剤を提供すること、 (3)摩擦帯電性の立ち上がり特性が良好で、画像形成
初期においてもカプリのない鮮明な画像を形成すること
ができる静電像現像剤を提供すること、(4)有機光導
電性感光体に形成された負の静電潜像をトナーの飛散を
伴わずに良好に現像することができる静電像現像方法を
提供すること、にある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の静電像現像剤は、樹脂を磁性体粒子に被覆して
なるキャリアと、窒素原子を含むポリマーを含有してな
るトナーと、前記キャリアとの摩擦により正に帯電する
無機微粒子(以下「正帯電性無m微粒子」ともいう、)
とを含有してなることを特徴とする。
本発明の静電像現像方法は、樹脂を磁性体粒子に被覆し
てなるキャリアと、窒素原子を含むポリマーを含有して
なるトナーと、前記キャリアとの摩擦により正に帯電す
る無機微粒子とを含有してなる静電像現像剤(以下「特
定の現像剤」ともいう、)を用い、有機光導電性半導体
よりなる感光体(以下「有機感光体」ともいう、)の表
面に形成された負の静電潜像を接触型磁気ブラシ現像法
により現像することを特徴とする。
〔発明の作用効果〕
本発明の静電像現像剤によれば、樹脂よりなる被覆層を
有してなるキャリアと、窒素原子を含むポリマーを含有
してなるトナーと、キャリアとの摩擦により正に帯電す
る無機微粒子とを含有してなるので、これらの相乗作用
によりトナーに正でしかも適正な帯電量の摩擦帯電電荷
を確実に付与することができ、その結果画像濃度が高く
てカプリのない良好な画質の画像を多数回にわたり安定
に形成することができる。またトナーの良好な摩擦帯電
性が環境条件に左右されずに安定して得られるので、高
温環境条件下においても画像濃度が高くてカプリのない
良好な画質の画像を多数回にわたり安定に形成すること
ができる。しかも、現像剤の摩擦帯電性の立ち上がり特
性が良好なため、画像形成初期においζも、カプリのな
い良好な画質の初期画像を形成することができる。
すなわち、キャリアにおいて樹脂よりなる被覆層が存在
することにより、キャリア粒子の表面エネルギーが小さ
くなると共に表面の滑り性が向上し、従って正帯電性無
機微粒子のキャリア粒子への付着が生じにくく、またト
ナー物質のキャリア粒子への付着が生じにくくなり、そ
の結果トナーの良好な摩擦帯電性が長期間にわたり安定
に発揮されるようになる。また、樹脂よりなる被覆層を
有するキャリアは、環境条件の変化に対してもその摩擦
帯電性が安定しているため、特に高温環境条件下におい
てもトナーに安定した摩擦帯電電荷を付与することがで
きる。また、樹脂よりなる被覆層を有するキャリアは、
多数回にわたり繰り返して使用に供することができ優れ
た耐久性を有する。
そして、トナーが窒素原子を含むポリマーを含有してな
り、キャリアとの摩擦帯電性の立ち上がり特性が著しく
向上し、そのため現像剤が長時間攪拌されずに放置され
た場合においても、現像器内において現像剤の攪拌を開
始してからトナーの摩擦帯電量が現像に必要な適正値に
達するまでに要する必要攪拌時間が短くなり、その結果
、画像形成初期においても、カプリが発生せず、良好な
画質の初期画像を形成することができる。
本発明の静電像現像方法によれば、上記の如き特定の現
像剤を用いて接触型磁気ブラシ現像法により、を機感光
体すなわち有機光導電性半導体よりなる感光体の表面に
形成された負の静電潜像を現像するため、生産コストが
低くてしかも毒性がないという有機感光体の利点を損な
うことなく、当該有機感光体に形成された負の静電潜像
をトナー粒子の飛散を伴わずに良好に現像することがで
きる。すなわち、上記特定の現像剤は優れた正帯電性を
有しているので、適正な帯電量で正に帯電されるように
なり、そのためキャリア粒子およびトナー粒子が現像ス
リーブ上において均一なブラシ状に並ぶ薄い層状の形態
で担持され、しかもこのような形態の現像剤層(磁気ブ
ラシ)がそのような形態を保持したまま安定に現像空間
に搬送されるようになり、トナー粒子の飛散による汚染
の発生を防止することができる。また、正帯電性無機微
粒子の存在により現像剤に優れた流動性が付与されるの
で、現像スリーブ上に均一で揃った磁気ブラシを形成す
ることができ、このため接触型磁気ブラシ現像法を用い
て良好な現像を達成することが可能となる。
結局、本発明の現像剤および現像方法によれば、カプリ
が発生せず、しかも画像ムラ、画像ヌケ、画像ボケ、画
像カスレのない鮮明で良好な画質の画像を環境条件に左
右されることなく多数回にわたり安定に形成することが
できると共に、画像形成初期においても、カプリのない
良好な画質の画像を形成することができる。
〔発明の具体的構成〕
本発明の静電像現像剤を構成するキャリアは、磁性体粒
子の表面に樹脂よりなる被覆層を設けて構成される。
キャリアの被覆層を形成するための樹脂としては、例え
ばシリコーン系化合物、フッ素系樹脂等を好ましく用い
ることができる。
前記シリコーン系化合物としては、例えばシリコーンゴ
ム、シリコーンワニス、シリコーン樹脂、もしくはこれ
らの硬化物等を好ましく用いることができる。また、複
数種のシリコーン系化合物を適宜組合せて用いてもよい
。
また、シリコーンゴム、シリコーンワニス、シリコーン
樹脂としては、構成単位としてアルキル基、芳香族基等
の有機基を有するものが好ましく、特にメチル基、フェ
ニル基等の有機基を有するものが好ましい、斯かる有機
基を有するシリコーン系化合物の具体例としては、例え
ばジメチルシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン
、ジフェニルポリシロキサン、これらの変性体等を挙げ
ることができる。特に、メチル基またはフェニル基を有
するポリシロキサンは、優れた負帯電性を有し、これよ
りなる被覆層を設けてなるキャリアと、トナーとを摩擦
帯電させたときには、当該トナーを正に帯電させる効果
を有する。そして、上記有機基において、メチル基、フ
ェニル基の含有割合を適宜選択することにより、キャリ
アの被覆層の硬度、強靭性、摩擦帯電性等の特性を調整
することが可能であり、従って当該キャリアと組合せて
用いるトナーに必要とされる条件が相当程度緩和され、
トナーの選択範囲が広範となる利点がある。
前記シリコーンワニスとしては、例えば、「SR210
1J、rSH997J、rSH994J、rSR220
2J、r R−4−3117J、r S H9140J
、「5H643J、r S H2O47J、r J C
R6100J、「JCR6101J、r J CR61
02J、r S H6103J  (以上、トーμ・シ
リコーン社製) 、rKR271J、rKR272J、
rKR274J、rKR216J、「KR280J、r
KR2B2J、rKR261J、rKR260」、rK
R255J、rKR266J、rKR251J、rKR
155J、rKR152J、rKR214J、「KR2
20J、rX−40−171J、rX−40−172J
、r X−40−1902J、rX−40−1903J
、rX−40−1905J、r X −40−2605
B J、rKR201J、rSA−4J 、 rK R
5202J 、 r K R5203J 、r K R
3093J 、 [EcloolJ、 rX−41−9
7014(以上、信越化学工業社製)等を用いることが
できる。
前記シリコーンゴムとしては、例えば、[5H410J
、rSH432J、rsH433J、rsH740J、
r S H745U J、l−3H746UJ、rsH
747UJ、rsH748UJ、rSH35UJ、rs
H55UJ、rsH75UJ、「5H52UJ、rsH
82UJ、1SH841UJ、rsH851UJ、rs
H1125UJ、rsH1150UJ、rsH1603
UJ、rsH665UJ、rsE955UJ、rsH5
02UJ、rSRX−440UJ  (以上、トーμ・
シリコーン社製)等を用いることができる。
前記シリコーン樹脂としては、例えば、「5H804」
、rsH805J、rsH806AJ、rSH808」
、rsH840J、r S R2107J、rSR21
08J、r S R2400J、rsR620」(以上
、トーμ・シリコーン社製)等を用いることができる。
また、上記シリコーン系化合物を用いてキャリアの被覆
層を形成する際に、必要に応じて硬化剤を用いてもよい
、斯かる硬化剤としては、例えばベンゾイルパーオキサ
イド、2.4−ジクロルベンゾイルパーオキサイド、ジ
クミルパーオキサイド、ジターシ中リーブチルパーオキ
サイド、ターシャリ−グチルパーベンゾエート等の過酸
化物;オクチル酸、ナフテン酸等の鉛、鉄、コバルト、
マンガン、亜鉛などの金属石鹸;エタノールアミン等の
有機アミン頻;等を挙げることができる。
また、キャリアの被覆用樹脂として用いることができる
フッ素系樹脂としては、フッ素原子が含まれでいる樹脂
であれば特に限定されないが、例えば下記一般式■また
は■で示される単量体を重合してなる重合体、フン化ビ
ニリデン−四フフ化エチレン共重合体等を好ましく用い
ることができる。
一般式■ 0H!IC Coo(CHg)、C−Fz−−+ 一般式■ RII C)(zx C Coo(CHt)p(CFx)q、H (RII、 RIIは、それぞれ水素原子またはメチル
基を表し、n、pは、それぞれ1〜8の整数を表し、m
、qは、それぞれ1〜19の整数を表す、)また、前記
一般式■または■で示される単量体のうち、特に、メタ
クリル酸−1,1−ジヒドロパーフルオロエチル、メタ
クリル酸−1,1,3−)ジヒドロパーフルオロ−n−
プロピル等を好ましく用いることができる。
また、フッ化ビニリデン−四フン化エチレン共重合体を
用いる場合においては、これらの共重合モル比が75 
: 25〜95:5の範囲内にあるものが好ましく、特
に75 : 25〜B7.5 : 12.5の範囲内に
あるものが好ましい。このような範囲内のものを用いる
ことにより、被覆層の形成に用いられる被覆液の調製に
おいては溶剤に容易に可溶となって当該被覆液の調製が
容易となり、また得られる被覆層の機械的強度が大きく
て耐久性の優れた樹脂被覆キャリアを得ることが可能と
なる。
また、溶剤に対する溶解性が高い場合であってもフッ素
系樹脂の分子量が過大の場合には、被覆液の粘度が上昇
するため、均一な被覆層の形成が困難となる場合があり
、さらにはピンホールが発生したり、あるいは耐久性が
低下する場合があり、一方フッ素系樹脂の分子量が過小
の場合には、−被覆層の機械的強度が低下する等の問題
点が生じやすいことから、本発明においては、分子量の
目安である固有粘度(メチルエチルケトン中、30℃)
が、0.1dl/g〜5 dl / gの範囲にあるフ
ッ素系樹脂を好ましく用いることができる。
前記フッ素系樹脂の形成においては、以上の如き単量体
成分のほかにその他の単量体成分を用いてもよい。斯か
るその他の単量体成分としては、例えばアクリル酸、メ
タクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、
アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸ベ
ンジル、メタクリル酸ベンジル、アクリル酸グリシジル
、メタクリル酸グリシジル等のアクリル系単量体;スチ
レンおよびその誘導体;酢酸ビニル、酪酸ビニル等のビ
ニルエステル類;等を挙げることができる。
フッ素系樹脂の具体的物質例としては以下の構造式で示
されるものを挙げることができるが、これらに限定され
るものではない、なお、下記構造式中、nは1以上の整
数を表す。
例示重合体(1) CH。
−(−CH,−C−)−r− ? COOCHt CF s 例示重合体(2)  Hs (−CHI−C−)−1− COOCHz CF z CFコ 例示重合体(3) CHコ         CH。
+C)(g−C、l     CHz  C−)T−I C0OCHz(CFt)sHC00CHs例示重合体(
4) CHl ■ +CH1−C+−T− COOCRI(CFり4H 例示重合体(5) HH I3 +CHz−C−h− C00CHz(CFz)tcFx 例示重合体(7) CH。
+GHz−C,+−T− C00CHx(CFz)sH 例示重合体(8) CH3CH。
+CHt−C、l      CH2−c−+TCOO
CHz(CFzhCFs  COOCHsキャリアの被
覆層の形成においては、上記の如きフッ素系樹脂をそれ
ぞれ単独で用いてもよいし、あるいはこれらをブレンド
したものを用いてもよい。
以上の如きシリコーン系化合物およびフッ素系樹脂を用
いてキャリアの被覆層を形成する場合には、磁性体粒子
との接着強度が十分高いものとなるので、キャリアの耐
衝撃性が格段に優れたものとなる。
また、キャリアの被覆層の形成においては、上記の如き
シリコーン系化合物およびフッ素系樹脂のほかに、その
他の樹脂を併用してもよい、斯かるその他の樹脂として
は、例えばスチレン−アクリル系樹脂、ポリウレタン、
ポリエステル等を用いることができる。
本発明において、キャリアを構成する磁性体粒子として
は、磁場によってその方向に強く磁化する物質、例えば
鉄、フェライト、マグネタイトをはじめとする鉄、ニッ
ケル、コバルト等の強磁性を示す金属もしくは合金また
はこれらの元素を含む化合物、強磁性元素を含まないが
適当に熱処理することによって強磁性を示すようになる
合金、例えばマンガン−銅−アルミニウムもしくはマン
ガン−銅−錫等のホイスラー合金とよばれる種類の合金
または二酸化クロム等よりなる粒子を用いることができ
る。
本発明において、磁性体粒子の表面に樹脂よりなる被覆
層を有してなるキャリアを製造するための方法としては
、特に限定されないが、具体的−例においては、例えば
被覆用樹脂成分あるいは必要に応じて用いられる硬化剤
等を溶剤に溶解してなる被覆液を磁性体粒子の表面に塗
布し、その後通常は加熱して乾燥させて溶剤を揮発除去
する。
そして必要に応じて乾燥時もしくは乾燥後に塗布層を熱
硬化させることによって本発明に用いるキャリアを製造
することができる。
上記被覆液を磁性体粒子の表面に塗布するための塗布方
法としては、特に限定されないが、例えば被覆液中に磁
性体粒子の粉末を浸漬する浸漬法、当該被覆液を磁性体
粒子に噴霧するスプレー法、流動エアーにより磁性体粒
子を浮遊させ、この浮遊状態の磁性体粒子に被覆液を噴
霧する流動化ベッド法、磁性体粒子を被覆液の存在する
表面上で転勤処理する方法等を用いることができる。特
に流動化ベッド法を用いる場合には磁性体粒子の表面に
均一な塗膜を形成することが可能であり、特性の揃った
被覆層を安定に形成することができる。
この流動化ベッド法による塗布方法については例えば特
開昭54−155049号公報に記載されている。
上記被覆液には必要に応じて添加剤を加えてもよい。ま
た、溶剤としては被覆用樹脂成分等を溶解するものであ
れば特に限定されないが、例えばトルエン、キシレン等
の芳香族炭化水素類;アセトン、メチルエチルケトン等
のケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン、高級ア
ルコール、ジメチルスルホキシド、フッ素および/また
はハロゲン置換基を有する炭化水素化合物等の溶剤、あ
るいはこれらの混合溶剤等を用いることができる。
キャリアにおける被覆層の厚さは、特に限定されないが
、トナーとの摩擦帯電により当該トナーに正の摩擦帯電
電荷を付与することができる厚さであることが好ましい
、具体的には、0.01〜5.0μ程度であることが好
ましく、特に0.1〜3nであることが好ましい、被覆
層の厚さが過小であるときにはキャリアの耐久性が低下
する場合があり、一方被覆層の厚さが過大であるときに
は被覆層が剥離しやすく、その結果画像が不鮮明となる
場合がある。また、被覆層の量的割合は磁性体粒子に対
して0.01〜10重量%であることが好ましく、特に
0.05〜5重量%であることが好ましい。この割合が
過小のときにはキャリアの耐久性が低下する場合があり
、一方当該割合が過大のときには被覆層が剥離しやすく
、その結果画像が不鮮明となる場合がある。
本発明において、キャリアの平均粒径は、5〜500μ
であることが好ましく、特に20〜150nであること
が好ましい、キャリアの平均粒径が過小のときには、当
該キャリアが静電潜像に付着して定着画像を構成するい
わゆるキャリア付着現象が発生し、その結果画像が不鮮
明となる場合があり、一方キャリアの平均粒径が過大の
ときには画像アレが発生する場合がある。
本発明において、キャリア粒子は球状の形態を有してい
ることが好ましく、具体的には、キャリア粒子における
長径と短径との比(長径/短径)の値が1.0〜1.2
であることが好ましい、当該比の値が過大のときには、
現像スリーブ上に形成される磁気ブラシが不均一となり
、その結実現像性が低下して画像が不鮮明となったり、
またキャリアの耐久性が低下する場合がある。
本発明において、キャリアの平均粒径(重量)とは、「
マイクロトランク」 (日機装社製)を用いて測定され
た値と定義する。また、キャリアの長径は外径の最大値
を表し、短径は外径の最小値を表す。
本発明の静電像現像剤を構成する無機微粒子は、キャリ
アとの摩擦により正に帯電する正帯電性無機微粒子であ
る。
本発明において、正帯電性無機微粒子とは、以下のよう
にして定義されるものをいう。
すなわち、温度20℃、相対湿度40%の環境条件下に
一晩放置された正帯電性無機微粒子の0.2 gと、本
発明に用いるキャリアすなわち磁性体粒子の表面に樹脂
よりなる被覆層を有してなるキャリアの19.8 gと
を、上記環境条件下において、約20ccの容積のガラ
ス製サンプル容器内で5分間にわたり振盪させ、次いで
400メツシユスクリーンを有するステンレス製のセル
を用いて通常のブローオフ法により、無機微粒子の摩擦
電荷量を測定し、その結果摩擦電荷が正になるものを正
帯電性無機微粒子と定義する。
本発明に用いる正帯電性無機微粒子としては、上記の測
定において、摩擦電荷量が+10に78以上、特に+3
0Ilc/g以上であるものが好ましい。
当該摩擦電荷量が過小のときには、トナーの正の摩擦帯
電性が悪化してその摩擦帯電量が低下し、その結果カブ
リが発生したり、現像剤の耐久性が低下する場合がある
。
斯かる無機微粒子としては、例えばその表面に正帯電性
の物質を有するものを好ましく用いることができる。具
体的には、アミノ変性シリコーン系化合物によりその表
面が処理されてなり当該表面にアミノ変性シリコーン系
化合物もしくはその硬化物を有する無機微粒子等を好ま
しく用いることができる。このような無機微粒子によれ
ば、アミノ基が存在することにより正帯電性の優れた無
機微粒子となり、しかもシリコーン系化合物の有する官
能基と無料微粒子の表面に存在するヒドロキシル基等の
親木性基とが強固に結合したものとなるので、耐湿性お
よび耐久性が優れていて環境条件に左右されない安定し
た正の摩擦帯電性を有する無機微粒子となる。
前記アミノ変性シリコーン系化合物としては、アミノ変
性シランカップリング剤、アミノ変性シリコーンオイル
、アミノ変性シリコーンワニス、アミノ変性シリコーン
ゴム、アミノ変性シリコーン樹脂等を用いることができ
、特に、優れた耐湿性および耐久性が得られる点で、ア
ミノ変性シリコーンワニス、アミノ変性シリコーンゴム
、アミノ変性シリコーン樹脂が好ましい。
前記アミノ変性シランカップリング剤としては、例えば
以下の化合物を好ましく用いることができる。
1(tNcH*cHtcHtsi(OCHi)sH*N
CHmCHtCH寓5S(OCtHs)sHs H鵞NCH雪CHICHtSi(OCHs)。
 Hx )(tN CHtCHtN HCHICHICHtSi
(OCHs)tH寓N CON HCHICHxCII
tSi(OCtHs)*HEN CHICHtN HC
HICHICHtSi(OCHs)sH* N CHt
 CHt N HCHt CHt N HCHt −一
〇 Hx CHtsl (OCHs)雪Hs Ct O
COCH* CHt N HCHt CHz CHt 
−−3監(OCHs)s Hs C! OCOCHt CHt N HCH* C
Ht N H−−CHtCHtCHtSi(OCHs)
sHsCtOCOCH*CHtNHCH*CH*NH−
−CI(鵞CHtNHCHtCHtNHCHt−−CH
tCHtSl(OCHs)。
HsCOCOCHICH*NHCH雪CH冨NH−−C
H* CH* CHヨ31(OCHs)ssCt NCH□CH富CH冨5i(OCHs)sl H%C1 一3i(OCHコ)3 5C −CH富CM富5i(OCHs)s l(OCHtCH雪 MCI(、CI(富CM富31(OCHa)sl HOCH諺CHt (1(3CO)ssic)i糞CHtCHzN )I 
CH重置 (HsCO)ssiCHgCHmCHENHCHg(H
sCzO)zsiCHtCHzCHzH ■ (HsCzO)ssic HICHよCH2HsCN 
HCHxCHzCHzSi(OC1Hs)*HzN(C
HzCHzN H)tCHzCHzCHz−−5t(O
C)Is)3 Hx CN I CON Hz C1H*5i(OCHa)! また、上記化合物において、アルコキシ基が塩素原子に
置換された形態のものであってもよい。
これらの化合物は単独で用いてもよいし、複数のものを
組合せて用いてもよい。
上記アミノ変性シリコーンオイルとしては、例えば以下
の一般式(1)で示されるものを好ましく用いることが
できる。
一般式(1) (Rflは、アルキレン基、アリール基、アミノアルキ
レン基等を表し、R■およびR”は、それぞれ水素原子
、ヒドロキシル基、アルキル基、了り−ル基等を表し、
x、yはそれぞれ1以上の整数を表す。) また、アミノ変性シリコーンオイルとしては、アミン当
量の値が200〜22500の範囲内のものが好ましく
、特に300〜10000の範囲内のものが好ましい。
アミノ当量の値が過小のときには無機微粒子による正帯
電性の付与効果が小さく、その結果カブリのある不鮮明
な画像となる場合があり、一方、アミノ当量の値が過大
のときには、無機微粒子がキャリア粒子へ転移付着しや
すく、その結実現像剤の耐久性が低下する場合がある。
また、アミノ変性シリコーンオイルとしては、25℃に
おける粘度が10〜10000cpsの範囲内のものが
好ましく、特に20〜3500cpsの範囲内のものが
好ましい。当該粘度が過小のときには、無機微粒子の粘
着性が高くなり、その結実現像剤の耐久性が低下する場
合があり、−力、当該粘度が過大のときには、適正な表
面処理が困難となり、その結果トナーの正帯電性が不安
定となって現像剤の耐久性が低下する場合がある。
好ましく用いることができるアミノ変性シリコーンオイ
ルの市販品としては、例えば下記第1表に記載するもの
を挙げることができる。
第  1  表 前記アミノ変性シリコーンワニスを得るために用いられ
るシリコーンワニスとしては、例えばメチルシリコーン
ワニス、フェニルメチルシリコーンワニス等を挙げるこ
とができ、特に、メチルシリコーンワニスが好ましい。
メチルシリコーンワニスは、下記構造式で示されるT”
単位、D3131単Msl単位よりなるポリマーであり
、かつT”単位を多量に含む三次元ポリマーである。
(T 11単位)        (D % 1単位〕
Q            CHs CHs−5i  OCHs  Si  O−〔M313
1単 CHs CHsSiO− C)Iコ また、メチルシリコーンワニスまたはフェニルメチルシ
リコーンワニスは、具体的には例えば下記構造式(1)
で示されるような化学構造を有する物質である。
構造式(1) %式% (R31は、メチル基またはフェニル基を表す、)上記
シリコーンワニスにおいて、特にT”単位は、良好な熱
硬化性を付与し、また三次元網状構造とするために有効
な単位であり、斯かるT”単位を含むシリコーンワニス
により表面が処理された無機微粒子は、その表面に硬く
て強靭な皮膜を有するものとなり、そのため耐衝撃強度
、耐湿性。
離型性の優れたものとなる。上記T”単位は、シリコー
ンワニス中に10〜90モル%、特に30〜80モル%
の割合で含まれることが好ましい。当該T”単位の割合
が過小のときには、軟質化するため粘着性が増加し、耐
湿性、耐久性、摩擦帯電性の安定性が低下する場合があ
り、特にトナーのクリーニング性が低下し、またトナー
飛散が生じ、その結果画像ムラ、カプリ等が発生し、さ
らには定着器の耐久性が低下する場合がある。一方当M
I T 31単位の割合が過大のときには、無機微粒子
の表面に形成される被覆層が不均一となり、摩擦帯電性
の安定性、耐久性が低下する場合がある。
また、このようなシリコーンワニスは、分子鎖の末端も
しくは側鎖に水酸基を有しており、この水酸基の脱水縮
合によって硬化することとなる。
この硬化反応を促進させるために用いることができる硬
化促進剤としては、例えば亜鉛、鉛、コバルト、スズ等
の脂肪酸塩;トリエタノールアミン、ブチルアミン等の
アミン類;などを挙げることができる。このうち特にア
ミン類を好ましく用いることができる。
また、上記の如きシリコーンワニスを7ミノ変性シリコ
ーンフエスとするためには、前記T”単位、D31単位
、M”単位中に存在する一部のメチル基あるいはフェニ
ル基をアミノ基を有する基に置換すればよい、アミノ基
を有する基としては、例えば下記構造式で示されるもの
を挙げることができる。
CHt CHt  N Hア CHz(CHg)g−NH□ CHg(CHx)g  NH(CHg)3  NHz前
記アミノ変性シリコーンゴムを得るために用いられるシ
リコーンゴムとしては、例えば下記構造式で示されるD
”単位のみよりなる長鎖状のポリマーであって、温度2
5℃における粘度が例えば10’ xlo’cpsで、
平均分子量が例えば104〜10”であるものを好まし
く用いることができる。特に当該粘度が10”〜10”
cpsで、平均分子量が10’〜10フであるものが好
ましい、当該粘度が過小もしくは平均分子量が過小であ
るときには、耐久性、耐湿性が低下する場合があり、一
方当該粘度が過大もしくは平均分子量が過大であるとき
には、均一な表面処理が困難となり、その結果摩擦帯電
性が不安定となってカプリのある不鮮明な画像となりや
すく、また耐久性、耐湿性が低下する場合がある。
[041単位] R” −0−5i−0− R4雪 (R′1およびR4!は、それぞれメチル基あるいはエ
チル基等のアルキル基、フェニル基等の芳香族基、ポリ
エーテル等を表す、) 上記り単位のR41およびRoは、メチル基もしくはフ
ェニル基であることが好ましく、特にメチル基であるこ
とが好ましい、またシリコーンゴムを架橋構造のものと
するために下記構造式で示されるD4″単位と共に、下
記構造式で示される043単位を少量用いて共重合させ
ることが好ましい。
〔D42単位〕      〔D0単位〕このようにシ
リコーンゴムを架橋構造のものとすることにより、当該
シリコーンゴムにより表面が処理された無機微粒子は、
その表面に硬くて強靭な皮膜を有するものとなり、その
ため耐衝撃強度、耐湿性、離型性の優れたものとなる。
また、このようなシリコーンゴムは、分子鎖の末端もし
くは側鎖に水酸基を有していることが好ましく、この水
酸基の脱水縮合によって硬化が促進されると共に、水酸
基が無機微粒子の表面の官能基と反応して強固な化学結
合による皮膜の形成が可能となる。この硬化反応を促進
させるために公知の加硫剤を用いることができる。具体
的には、例えばベンゾイルパーオキサイド、ビス−2,
4−ジクロルベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブチ
ルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等の有機過
酸化物を好ましく用いることができる。
また、上記の如きシリコーンゴムをアミノ変性シリコー
ンゴムとするためには、前記D”単位のR”およびRa
xの一部をアミノ基を有する基に置換すればよい、アミ
ノ基を有する基としては、例えば下記構造式で示される
ものを挙げることかできるが、これに限定されるもので
はない。
−CHz C)(t  N Ht −CHx(CHt)t  NHz CHt(CHt)*−NH(CHg)i−NHg前記ア
ミノ変性シリコーン樹脂を得るために用いられるシリコ
ーン樹脂は、下記構造式で示されるT%1単位、DB1
単位、DS!単位、MS1単位よりなるポリマーであり
、しかもシリコーンオイルと異なりT”単位を多量に含
むポリマーである。
(T%1単位)       CD”単位〕(M S 
1単位)       CD ”jB位〕(Rll、 
Rat、 88M、 Rll、 R%%、 R5kは、
それぞれメチル基もしくはエチル基等のアルキル基、フ
ェニル基等の芳香族基などの有機基を表す、)このよう
なシリコーン樹脂は、分岐が多くて架橋により形成され
た細かい網目が非常に多く存在するため硬い性質を有し
、しかも上記T”単位は架橋構造とするために有効な単
位であると共に、分子内において環状の構造を形成する
ために有効な単位ともなるので、シリコーン樹脂は強靭
な性質を有すると共に柔軟な性質をも併せて有するよう
になる。また、シリコーン樹脂には、シロキサン結合を
形成せずに自由に存在するOH基を有するシラノール基
が相当程度残存するため、このシラノール基が無機微粒
子の表面に存在する官能基と反応して、あるいは硬化の
段階でシロキサン結合を形成するようになり、その結果
シリコーン樹脂が一層強靭な性質を有するものとなる。
従って、このようなシリコーン樹脂により表面が処理さ
れた無機微粒子は、その表面に強靭でしかも柔軟性のあ
る皮膜を有するものとなり、そのため耐衝撃強度、耐湿
性、離型性の優れたものとなる。
また、上記の如きシリコーン樹脂をアミノ変性シリコー
ン樹脂とするためには、前記T”単位、Dl11単位、
M ”単位中に存在する有機基(R”。
R”、R”、R”、R”、R”)(7) 一部’f−7
ミ/基を有する基に置換すればよい。アミノ基を有する
基としては、例えば下記構造式で示されるものを挙げる
ことができる。
−CHt CHt  N Ht −CHt(CHt)x  NH* −CHtCCHt)x  NH(CHg)s  NHt
上記の如き化合物により表面が処理される無機微粒子と
しては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン
酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウ
ム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化クロム、
酸化セリウム、二酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、
炭化ケイ素等の微粒子を挙げることができる。斯かる無
機微粒子は、その1次粒子(個々の単位粒子に分離した
状態の粒子)の平均粒径が、3u〜2j1mの範囲内の
ものであることが好ましい。
そして無機微粒子としては特にシリカ微粒子を好ましく
用いることができる。シリカ微粒子は、5i−0−3i
結合を有する微粒子であり、乾式法および湿式法で製造
されたもののいずれであってもよいが、乾式法で製造さ
れたものが好ましく、特に、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粒子であることが好
ましい、また、シリカ微粒子としては、二酸化ケイ素(
シリカ)のほか、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウ
ム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸亜鉛、
ケイ酸マグネシウム等のケイ酸塩よりなる微粒子であっ
てもよいが、5iChを85重量%以上含むものが好ま
しい。
無機微粒子の表面を上記の如き化合物により処理する方
法としては、公知の技術を用いることができ、具体的に
は、例えば上記の如き化合物を溶剤に溶解した溶液中に
、無機微粒子を分散した後、濾別もしくはスプレードラ
イ法により溶剤を除去し、次いで加熱により硬化せしめ
る方法、あるいは流動化ベッド装置を用いて、上記の如
き化合物を溶剤に溶解した溶液を無機微粒子にスプレー
塗布し、次いで加熱乾燥させることにより溶剤を除去し
て皮膜を硬化させる方法、等を用いることができる。
このようにして得られる上記の如き化合物により表面が
処理された正帯電性無機微粒子の粒径は、その1次粒子
の平均粒径が、3u〜2n、特に5輩〜500Mの範囲
内のものであることが好ましい。
また、BET法による比表面積は、20〜500II*
/gであることが好ましい、当該平均粒径が過小もしく
は当該比表面積が過大のときには、例えばブレード方式
のクリーニング装置を用いてクリ一二ングする際に無機
微粒子がすり抜けやすくなりクリーニング不良が発生す
る場合がある。一方、当該平均粒径が過大もしくは当該
比表面積が過小のときには、現像剤の流動性が低下して
現像性が悪化し、その結果画像濃度が低下したり、画像
ムラが発生する場合がある。
前記正帯電性無機微粒子は、トナーの粒子粉末に外部か
ら添加混合されることにより当該トナー粒子の表面に付
着もしくは打ち込まれた状態で含有され、これにさらに
キャリアが混合される。
前記正帯電性無機微粒子の含有割合はトナーの0.1〜
5重景重量あることが好ましく、特に0.1〜2重量%
であることが好ましい、当該正帯電性無機微粒子の含有
割合が過小のときには、現像剤の流動性が低下する場合
があり、その結果トナーの摩擦帯電性が不良となって当
該トナーに適正な帯電量の正電荷を付与することが困難
となり、カブリや画像ムラが発生する場合がある。また
、当該含有割合が過大のときには、当該正帯電性無機微
粒子の一部がトナー粒子から遊離した状態で存在する場
合があり、その結果遊離した正帯電性態mWL粒子がキ
ャリア粒子に付着転移したり、あるいは現像器の内壁、
現像スリーブ、規制ブレード等に付着堆積し、結局早期
にトナーの摩擦帯電性が不良となって当該トナーに適正
な帯電量の正電荷を付与することが困難となり、カプリ
や画像濃度の低下が発生する場合がある。
本発明に用いるトナーは、窒素原子を含むポリマーを含
有してなるトナーであり、基本的には、バインダー中に
、窒素原子を含むポリマー、着色剤、その他の添加剤が
含有されて構成される粒子粉末であり、その平均粒径は
、通常、5〜20n程度であることが好ましい、また、
その他の添加剤としては、例えば定着性向上剤、クリー
ニング性向上剤等を用いることができる。
前記窒素原子を含むポリマーの含有割合は、トナーの0
.01〜10重量%であることが好ましく、特に好まし
くは0.1〜5重量%である。当該含有割合が過小のと
きにはトナーの正帯電性が低下する場合があり、一方当
該含有割合が過大のときには当該窒素原子を含むポリマ
ーのキャリア粒子への転移付着が生じてキャリアの耐久
性が低下する場合がある。
前記窒素原子を含むポリマーとしては、例えば下記一般
式(1)または一般式(I[)で示される単量体の重合
体、もしくはこれらの単量体とその他のビニル系単量体
との共重合体を好ましく用いることができる。
一般式(1) %式% 一般式(n) し 上記一般式〔!〕および一般式(If)において、R6
1は水素原子もしくは低級アルキル基を表し、R”は低
級アルキレン基を表し、R631Rth41 RASは
、それぞれ水素原子、低級アルキル基、アリル基を表し
、XthIは主鎖の炭素とRitとを連結するための連
結基を表し、Xktはハロゲン等の陰イオンを表す。
前記窒素原子を含むポリマーの具体的物質例としては以
下の構造式で示されるものを挙げることができるが、こ
れらに限定されるものではない。
なお、下記構造式中、m、n、pは、それぞれ1以上の
整数を表す。
例示化合物(1) CHl C00CHtCH!N  Hs 例示化合物(2) H3 −f CHt −C+r−Cx Hs l        / C00CHtCH1N C! Hs Hs C*     Cx Hs 例示化合物(4) HCHs I HsCg    C*Hs 例示化合物(5) CH3 C! Hs 例示化合物(6) 例示化合物(7) 0CH嘗CH富N Ct Hs 例示化合物(8) 89 Ca    C、H。
例示化合物(9) COOCH* CHt CHt CH□NH1CIHか トナーのバインダーとしては、特に限定されないが、例
えばスチレン−アクリル系共重合体を好ましく用いるこ
とができる。このスチレン−アクリル系共重合体は、基
本的には、スチレン系単量体およびアクリル系単量体よ
り得られる共重合体であり、特に、スチレン系単量体と
、アクリル酸もしくはそのエステルおよび/またはメタ
クリル酸もしくはそのエステルとの重合によ、って得ら
れる共重合体を好ましく用いることができる。スチレン
系成分は、トナーに好適な離型性を付与することができ
て耐オフセット性を向上させることができると共に、ト
ナーを硬質化することができてキャリアとの摩擦により
好適な正の摩擦帯電性を発揮させることができ、その結
実現像性および転写性が良好で鮮明な画像を得ることが
できる。そして、アクリル酸もしくはそのエステルおよ
び/またはメタクリル酸およびそのエステル成分は、ト
ナーに良好な定着性を付与することができて優れた定着
強度の画像を形成することができる。
前記スチレン−アクリル系共重合体において、スチレン
系成分は、当該共重合体の60〜90重量%の割合で含
有されることが好ましく、一方、アクリル系成分は、当
該共重合体の40〜10重量%の割合で含有されること
が好ましい、スチレン系成分の割合が過小でアクリル系
成分の割合が過大のときには、トナーを構成する当該共
重合体がキャリア粒子に転移付着しやすくなり、その結
果キャリアの特性を阻害し現像剤の耐久性が低下する場
合がある。一方、スチレン系成分の割合が過大でアクリ
ル系成分の割合が過小のときには、定着性が低下する場
合がある。
前記スチレン−アクリル系共重合体としては、重量平均
分子量M−が60,000〜soo、ooo 、数平均
分子量Mnが1,000〜30,000、これらの比M
w/Mnの値が5.0〜40の範囲内にあるものを好ま
しく用いることができる。このような好ましい範囲のも
のを用いることにより、耐オフセット性、定着性の優れ
たトナーを得ることができる。これに対して重量平均分
子量Mw、数平均分子量Mn、比Mi1/Mnの値が上
記範囲外であるときには、耐オフセット性、定着性が低
下する場合がある。
また、前記スチレン−アクリル系共重合体としては、ガ
ラス転移点Tgが45〜70℃の範囲内にあるものを好
ましく用いることができる。ガラス転移点Tgが過小の
ときには、粘着性が高くなるためトナーの流動性が低下
する場合があり、一方ガラス転移点Tgが過大のときに
は、定着性が低下する場合がある。
前記スチレン−アクリル系共重合体を得るために用いる
ことができるスチレン系単量体の具体例としては、例え
ばスチレン、O−メチルスチレン、m−メチルスチレン
、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチ
ルスチレン、2.4−ジメチルスチレン、p−n−ブチ
ルスチレン、p−ter t−ブチルスチレン、p−n
−へキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、’p
−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−
n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フ
ェニルスチレン、p−クロルスチレン、3.4−ジクロ
ルスチレン等を挙げることができる。これらの単量体は
単独で用いてもよいし、あるいは複数のものを組合せて
用いてもよい。
また、前記スチレン−アクリル系共重合体を得るために
用いることができるアクリル系成分としては、例えばア
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、アクリル酸イソブチル、アクリル酸
プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシ
ル、アクリル酸ラウリル、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、α−クロルアクリル酸メチル
、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、メタクリル酸ラウリル、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
、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミン
エチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のα−メ
チレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;アクリル酸も
しくはメタクリル酸誘導体;その他を挙げることができ
る。これらの単量体は単独で用いてもよいし、あるいは
複数のものを組合せて用いてもよい。
また、前記スチレン−アクリル系共重合体にはその他の
成分として、例えば酢酸ビニル、酪酸ビニル、安息香m
ビニル等のビニルエステル類;ビニルメチルエーテル、
ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメ
チルケトン等のビニルケトン頬;ブタジェン、イソプレ
ン等のジエン類;マレモレ酸、フマール酸等の不飽和カ
ルボン酸類;等が構成単位として含まれていてもよい。
前記スチレン−アクリル系共重合体の製造方法としては
、特に限定されず、種々の方法を用いることができる。
具体的には、例えば溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合
法等を用いることができる。
本発明に用いるトナーに含有される着色剤としては、例
えばカーボンブラック、フタロシアニンブルー、ベンジ
ジンイエロー、ニグロシン染料、アニリンブルー、カル
コオイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブル
ー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレ
ンブルークロライド、マラカイトグリーンオフサレート
、ランプブラック、ローズベンガル等の染料および顔料
等を用いることができる。これらの物質は単独でもしく
は組合わせて用いられ、着色剤の含有割合は、通常、ト
ナーの1〜15重量%であることが好ましい。
また、定着性向上剤としては、例えばポリオレフィン、
脂肪酸金属塩、脂肪酸エステルおよび脂肪酸エステル系
ワックス、高級脂肪酸、高級アルコール、流動または固
形のパラフィンワックス、アミド系ワックス、多価アル
コールエステル、シリコーンワニス、脂肪族フロロカー
ボン等を用いることができる。
また、クリーニング性向上剤としては、例えばステアリ
ン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の
脂肪酸金属塩、例えばメチルメタクリレート微粒子、ス
チレン微粒子等のポリマー微粒子等を用いることができ
る。
本発明において、ガラス転移点Tgとは、示差走査熱量
計「低温DSCJ  (理学電気社製)を用い、昇温速
度10℃/+iinで測定した際に、ガラス転移点以下
のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分から
ピークの頂点までの間での最大傾斜を示す接線との交点
の温度をいう。
また、重量平均分子量M―および数平均分子量Mnの値
は、種々の方法により求めることができ、測定方法の相
異によって若干の差異があるが、本発明においては下記
の測定方法によって求めたものと定義する。
すなわち、ゲル・バーミニニージョン・クロマトグラフ
ィ (G P C)によって以下に記す条件で重量平均
分子量15敗平均分子量Mnsピーク分子量を測定する
。温度40℃において、溶媒(テトラヒドロフラン)を
毎分1.2−の臘速で流し、濃度0.2 g/20dの
テトラヒドロフラン試料溶液を試料重量として3mg注
入し測定を行う、試料の分子量測定にあたらては、当該
試料の存する分子量が数種の単分散ポリスチレン標準試
料により、作製された検量線の分子量の対数とカウント
数が直線となる範囲内に包含される測定条件を選択する
。
なお、測定結果の信頼性は、上述の測定条件で測定した
NB5706ポリスチレン標準試料(重量平均分子量M
w−28,8X10’、数平均分子量Mn ” 13.
7×10’ + Mw/ Mn−2−11)の比Mw/
Mnの値が2.11±0.10となることにより確認す
る。
なお、用いるGPCのカラムとしては、前記条件を満足
するものであるならばいかなるカラムを採用してもよい
、I4.体的には、例えばTSK−GEL、GMH,(
東洋曹達社製)等を用いることができる。
次に本発明の静電像現像方法について説明する。
本発明の静電像現像方法においては、有機感光体の表面
に形成された負の静電潜像を、上記の如き特定のキャリ
アと、上記の如き特定のトナーと、前記正帯電性無機微
粒子とを含有してなる特定の静電像現像剤により現像し
てトナー画像を形成する。
前記有機感光体は、通常、有機化合物よりなる光導電性
半導体を含有してなる感光層を、導電性支持体上に積層
して構成される。当該感光層は、有機化合物よりなる光
導電性半導体のみにより構成してもよいし、あるいは当
該光思電性半導体を樹脂よりなるバインダー中に分散含
有させて構成してもよい。
当該感光層としては、可視光を吸収して荷電キャリアを
発生するキャリア発生物質を含有してなるキャリア発生
層と、このキャリア発生層において発生した正または負
のキャリアのいずれか一方または両方を輸送するキャリ
ア輸送物質を含有してなるキャリア輸送層とを組合せて
構成された、いわゆる機能分離型の感光層を用いること
が好ましい、このように、キャリアの発生と、その輸送
という感光層において必要な2つの基本的機能を別個の
層に分担させることにより、感光層の構成に用い得る物
質の選択範囲が広範となるうえ、各機能を最適に果たす
物質または物質系を独立に選定することが可能となり、
またそうすることにより、画像形成プロセスにおいて要
求される緒特性、例えば帯電させたときの表面電位が高
(、電荷保持能が大きく、光感度が高く、また反復使用
における安定性が大きい等の優れた特性を有する有機感
光体を構成することが可能となる。
感光層におけるキャリア発生物質としては、例えばアン
トアントロン系顔料、ペリレン誘導体、フタロシアニン
系顔料、アゾ系色素、インジゴイド系色素等を用いるこ
とができる。またキャリア輸送物質としては、例えばカ
ルバゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアリ
ールアミン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ヒド
ラゾン誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン誘導体、
スチリルトリアリールアミン誘導体等を用いることがで
きる。キャリア発生層の厚さは、通常0.O1〜2nで
あることが好ましく、またキャリア輸送層の厚さは、通
常1〜3Onであることが好ましい。
有機化合物よりなる光導電性半導体を樹脂よりなるバイ
ンダー中に分散含有させて感光層を構成する場合におい
て、当該バインダーとして用いることができる樹脂とし
ては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル
樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹
脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂
、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂等の付加重合型
樹脂、重付加型樹脂、重縮合型樹脂、ならびにこれらの
樹脂の繰り返し単位のうちの2つ以上を含む共重合体樹
脂、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化
ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、ス
チレン−アクリル共重合体樹脂等の絶縁性樹脂、あるい
はポリ−N−ビニルカルバゾール等の高分子有機半導体
等を挙げることができる。
有機感光体において、導電性支持体としては、例えばア
ルミニウム、ニッケル、銅、亜鉛、パラジウム、銀、イ
ンジウム、スズ、白金、金、ステンレス、鯛、真鍮等よ
りなる金属製シートを用いることができる。
有機感光体の具体的構成としては、特に限定されず、種
々の構成を採用することができる。また帯電させたとき
の表面電位が、例えば−400〜−1000Vとなるよ
うな有機感光体を特に好ましく用いることができる。
第1図は本発明の静電像現像方法を遂行するために好適
に用いることができる現像装置の一例を示す説明図であ
る。
lOは有機感光体であり、この有機感光体10は、矢印
X方向に回転される回転ドラム状の形態を有し、例えば
アルミニウム製の筒状の導電性支持体10A上に有機光
導電性半導体を含有してなる感光層10Bが積層されて
構成されている。現像空間24の上流側には、帯電器お
よび露光光学系(図示せず)が配置され、まず帯電器に
より有機感光体10の被現像面が例えば−400〜−1
000Vの範囲内の一定の負電位となるよう帯電され、
次いで露光光学系(図示せず)により原稿の光像が有機
感光体10の被現像面に投射されて当該被現像面に原稿
に対応する静電潜像が形成され、そしてこの静電潜像が
現像空間24に移動され、現像空間24において当該静
電潜像の現像がなされる。
11は現像スリーブであり、この現像スリーブ11は、
例えばアルミニウム等の非磁性材料よりなる回転ドラム
状の形態を有し、この現像スリーブ11の内部に磁石体
12が配置されている。この磁石体12は、現像スリー
ブ11の周に沿って配置された複数のN、S磁極よりな
る。これらの現像スリーブ11と磁石体12とにより現
像剤搬送担体が構成され、その具体的−例においては、
現像スリーブ11が例えば矢印Y方向すなわち現像空間
24において有機感光体10の移動方向と同方向に移動
するよう回転され、磁石体12は例えば固定される。な
お、本発明においては、現像スリーブ11の回転方向は
特に限定されず、また磁石体12を適宜の方向に回転さ
せるようにしてもよい。
磁石体12を構成するN、 S磁極は、現像スリーブの
表面における磁束密度が通常500〜1500ガウス程
度となるように磁化されていて、その磁気力により現像
スリーブ11の表面に現像剤22の粒子をブラシ状に起
立させた状態の現像剤層(磁気ブラシ)23が形成され
る。
13は規制ブレードであり、この規制ブレード13は磁
性体もしくは非磁性体よりなり、現像空間24に至る現
像剤層23の高さおよび量を規制するためのものである
。 14はクリーニングブレードであり、このクリーニ
ングブレード14は、現像後に現像スリーブ11の表面
に残存した現像剤を掻き取り除去するためのものである
。クリーニングブレード14によりクリーニングされた
現像スリーブ11の表面は再び現像剤溜り15において
現像剤22と接触して当該表面に新しい磁気ブラシが形
成され、この磁気ブラシが規制ブレード13により規制
された後現像空間24に搬送される。
15は現像剤溜まり、16は攪拌スクリューであり、現
像剤溜り15においては攪拌スクリュー16により現像
剤22を構成するトナーとキャリアとが混合分散され、
これによりトナー濃度の均一化が図られている。また、
現像剤22のうちキャリアは繰返して使用されるのに対
し、トナーは現像の度毎に消費されるため、トナーホッ
パー17の新しいトナーが、その表面に凹部を有する供
給ローラ18により現像剤溜まり15に適宜補給される
。
19はバイアス電源、20は保護抵抗であり、このバイ
アス電源19により保護抵抗20を介して現像スリーブ
11に現像に必要なバイアス電圧が印加される。このバ
イアス電圧は、例えば50〜soo v程度の直流電圧
が好ましい。
静電潜像の現像においては、均一な現像を行うために磁
気ブラシの先端が有機感光体10の表面に浅く接触する
ことが好ましく、このため規制ブレード13の先端と現
像スリーブ110表面との間の距離(Hcut)は、現
像空間24における有機感光体10と現像スリーブ11
との間隙(D sd)の約0.8倍程度とするのが好ま
しい、また当該間隙(Dsd)は、例えば0.1〜4.
0fiと、するのが好ましい、当該間隙(Dsd)が過
大のときには、現像性が低下したり、トナー飛散が発生
する場合があり、一方、当該間隙(D ad)が過小の
ときには、トナー飛散や画像部へのキャリア付着が発生
して画像が不鮮明となる場合がある。
以上の構成の装置においては、現像スリーブ11が回転
すると、その表面の磁界の大きさおよび方向が順次変化
するので、現像スリーブ11の表面に形成された磁気ブ
ラシ中のキャリア粒子は、回転振動しながら現像スリー
ブ11の回転移動に追従して現像空間24に移動される
ようになり、その結果当該キャリア粒子の表面に静電気
力により付着したトナー粒子が桿像空間24に搬送され
る。
次に、本発明の現像剤および現像方法を適用した画像形
成方法について説明する。
まず、前記有機感光体の表面に負の静電潜像を形成しく
潜像形成工程)、この静電潜像を前記特定の現像剤によ
り現像しく現像工程)、現像により得られたトナー画像
を静電気的に転写材へ転写しく転写工程)、例えば熱ロ
ーうにより前記転写材上のトナー画像を接触加熱して定
着しく定着工程)て定着可視画像を形成し、一方、前記
転写工程後において前記有機感光体の表面に残留した現
像剤をクリーニングブレードによりクリーニングしくク
リーニング工程)、当該有機感光体の表面を元の清浄な
状態に復帰させる。
前記潜像形成工程においては、前記有機感光体の表面を
一様の負の電位に帯電させ(帯電工程)、次いで帯電後
の有機感光体の表面に原稿の光像を投射しく露光工程)
、これにより当該有機感光体の表面に静電荷よりなる静
電潜像が形成される。
具体的に説明すると、帯電工程においては、例えばコロ
ナ帯電器により、前記有機感光体の表面における画像形
成領域の全体を例えば−400〜−1000V程度の電
位に帯電させ、そして露光工程においては、帯電工程に
よりその表面が一様な負の電位に帯電された有機感光体
の当該表面に、例えば光源、反射鏡、レンズ等を有して
なる露光光学系により原稿の反射光像あるいは透過光像
を結像させ、これにより有機感光体の表面に原稿に対応
した、負の静電潜像を形成する。
前記転写工程においては、静電転写方式を好ましく用い
ることができる。具体的には、例えば交流コロナ放電を
生じさせる転写器を、転写材を介して有機感光体に対向
するよう配置し、転写材にその裏面側から交流コロナ放
電を作用させることにより有機感光体の表面に担持され
ていたトナーを転写材の表面に転写する。
前記クリーニング工程においては、クリーニングブレー
ドを用いる。このクリーニングブレードは、例えばウレ
タンゴムにより形成されることが好ましく、この場合に
はクリーニング性あるいは耐久性が向上する。クリーニ
ングブレードは、通常、感光体の表面に軽く弾性的に圧
接する状態で配置され、このクリーニングブレードによ
り感光体の表面に残留していたトナーが掻き取られるこ
とによりクリーニングが達成される。
このクリーニング工程の前段においては、クリーニング
を容易にするために有機感光体の表面を除電する除電工
程を付加することが好ましい、この除電工程は、例えば
交流コロナ放電を生じさせる除電器により行うことがで
きる。
前記定着工程においては、熱ローラを有する熱ローラ定
着器を用いて接触加熱方式により定着を行うことが好ま
しい、また、熱ローラとしては、その表面にフッ素系樹
脂もしくはシリコーン系樹脂を被覆してなるものを好ま
しく用いることができる。熱ローラ定着器は、通常、熱
ローラと、これに対接配置されるパックアンプローラと
、熱ローラを加熱するための加熱源とにより構成され、
あるいはさらに熱ローラにクリーニングローラが対接配
置されて構成される。熱ローラとしては、具体的には、
例えば鉄、アルミニウム等の金属よりなる芯材の表面に
、テフロン(デエポン社製ポリテトラフルオロエチレン
)等のフッ素系樹脂もしくはシリコーン系樹脂よりなる
被覆層を設けて構成したものを好ましく用いることがで
きる。また、バンクアップローラとしては、金属製の芯
材の表面に、シリコーンゴム等よりなる被覆層を設けて
構成したものを好ましく用いることができる。
第2図は、本発明の現像剤および現像方法を適用して画
像を形成するために好適に用いることができる画像形成
装置の一例を示す説明図である。
30はキャビネットであり、このキャビネット30の上
部には、原稿31を載置するためのガラス製原稿Il!
置台32と、原稿31を覆うプラテンカバー33とが設
けられている。キャビネット30の一端側には転写紙4
0がセントされる給紙トレイ41が設けられ、他端側に
は排紙トレイ42が設けられている。43および44は
給紙ローラ、45は排紙ローラである。
50は負の静電潜像を形成するための有機感光体であり
、この有機感光体50は回転ドラム状の形態を有してい
る。この有機感光体50の周囲には、その回転方向上流
側から下流側に向かって、順に、コロナ帯電器51、露
光光学系52、磁気ブラシ現像器53、静電転写器54
、分離器55、ブレード式クリーニング器56が配置さ
れている。
露光光学系52は、光源61および第1ミラー62より
なる第1ミラーユニツト63と、この第1ミラーユニツ
ト63から有機感光体50に至る光路に沿って順に配置
された、一対のミラーよりなる第2ミラーユニツト64
と、レンズ65と、ミラー66と、グイクロイックミラ
ー67とよりなる。前記第1ミラーユニツト63は、原
稿載置台32の下方において、当該原稿載置台32に対
して走査されるよう移動可能に設けられ、第2ミラーユ
ニツト64は、原稿走査点から有機感光体50に至る光
路長を一定化するよう第1ミラーユニツト63の移動速
度に対応して移動可能に設けられている。原稿載置台3
2上に載置された原稿31が、露光光学系52により走
査されるスリット状の照明光により照明されると、走査
により順次形成される原稿31のスリット状の反射光像
が回転移動される有機感光体50の被現像面に順次投射
される。
70は接触加熱方式の熱ローラ定着器であり、この熱ロ
ーラ定着器70は、その内部にヒータ73が配置された
熱ローラ71と、この熱ローラ71に対接するよう配置
されたバックアップローラ72とにより構成されている
。
以上の装置においては、コロナ帯電器51により有機感
光体50の被現像面が一様な負の電位に帯電され、次い
で露光光学系52により像様露光されて有機感光体50
の被現像面に原稿に対応した負の静電潜像が形成される
。そして磁気ブラシ現像器53によりこの負の静電潜像
が現像されて原稿に対応したトナー画像が形成される。
有機感光体50のトナー画像は静電転写器54により転
写紙40に静電転写され、そして転写紙40上のトナー
画像は熱ローラ定着器70により加熱定着されて定着画
像が形成される。一方、静電転写器54を通過した有機
感光体50は、ブレード式クリーニング器56によりそ
の表面が摺擦されることにより当該表面に残留していた
トナーが掻き取られてもとの清浄な表面とされたうえ、
再びコロナ帯電器51による帯電工程に付されることと
なる。
以上のような画像形成手段によれば、正帯電性無機微粒
子により現像剤に好適な離型性が付与されるため、有機
感光体の表面に対する物理的な付着力が小さく、このた
め転写工程においては静電気的な転写手段により良好な
転写を行うことができ、画像濃度が高(で画像ムラのな
い鮮明な画像を確実に形成することが可能となる。
また、現像剤の転写性が良好であることから、転写工程
を経た後に有機感光体に残留する現像剤が少量となり、
従ってクリーニング工程においては、残留した現像剤の
クリーニングが容易となり、しかも正帯電性無機微粒子
が存在することにより現像剤が好適な離型性を有してい
るため、現像剤の有機感光体への付着力が小さく、その
結果クリーニングブレードを用いて容易に現像剤をクリ
ーニングすることが可能となる。
また、現像剤のクリーニング性が良好であるため、クリ
ーニングブレードの有機感光体への圧接力を小さくした
状態で良好なりリーニングを達成することができ、従っ
てクリーニングブレードによって有機感光体の表面が摩
耗して当該有機感光体の特性が早期に劣化することが防
止され、有機感光体の使用寿命を著しく長くすることが
できる。
また、定着工程においては、熔融した現像剤の表面と熱
ローラとの間に正帯電性無機微粒子が介在することによ
り、当該正帯電性無機微粒子による離型作用が得られて
現像剤の熱ローラへの転移付着が防止され、また熱ロー
ラの微小な溝への現像剤の蓄積が防止され、その結果オ
フセット現象に起因する画像汚れを防止することができ
る。
〔具体的実施例〕
以下、本発明の具体的実施例および比較例について説明
するが、本発明がこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
(キャリアの製造) (1)キャリアCI(本発明用) シリコーンワニスrsR−2101J  ()−レ・シ
リコーン社製)8重量部を、流動化ベッド装置を用いて
、平均粒径100nの球形の銅−亜鉛フェライト粒子(
日本鉄粉社製)100重量部にスプレー塗布し、さらに
200℃で5時間にわたり熱処理して焼結し、次いで凝
集物を篩分けし、シリコーンワニスの焼結物よりなる被
覆層を有してなるキャリアを製造した。これを「キャリ
アCIJとする。
このキャリアC1は、平均粒径が102n、長径と短径
の比(長径/短径)が1.05である。
(2)キャリアC2(本発明用) キャリアCIの製造において、シリコーンゴムrsH−
2047J  ()−レ・シリコーン社製)5重量部と
、過酸化ベンゾイル0.05重量部と、平均粒径80n
の球形の銅−亜鉛フェライト粒子(日本鉄粉社製) 1
00重量部とを用いたほかは同様に処理して、シリコー
ンゴムの焼結物よりなる被覆層を有してなるキャリアを
製造した。これを「キャリアC2Jとする。このキャリ
アC2は、平均粒径が90μ、長径と短径の比(長径/
短径)が1.04である。
(3)キャリアC3(本発明用) シリコーン樹脂rsR−2400J  ()−レ・シリ
コーン社製)2重量部をキシレン50重量部に溶解して
なる被覆溶液中に、平均粒径50nの球形の銅−亜鉛フ
ェライト粒子(日本鉄粉社製)100重量部を浸種した
後、加熱して溶剤であるキシレンを揮発除去し、さらに
200℃で5時間にわたり熱処理して焼結し、次いで凝
集物を篩分けし、シリコーン樹脂の焼結物よりなる被覆
層を有してなるキャリアを製造した。これを「キャリア
C3Jとする。このキャリアC3は、平均粒径が52μ
、長径と短径の比(長径/短径)が1.03である。
(4)キャリアC4(本発明用) キャリアC3の製造において、シリコーンワニスrKR
−216J  (信越化学工業社製)1.0重量部を用
いたほかは同様に処理して、シリコーンワニスの焼結物
よりなる被覆層を有してなるキャリアを製造した。これ
を「キャリアC4Jとする。
このキャリアC4は、平均粒径が51 n、長径と短径
の比(長径/短径)が1.02である。
(5)キャリアC5(本発明用) 例示重合体(1)の15gをアセトンとメチルエチルケ
トンとの混合溶媒(混合体積比−1:1)50〇−中に
溶解して被覆液を調製し、この被覆液を、流動化ベッド
装置を用いて、球形の銅−亜鉛フェライト粒子よりなる
磁性体粒子1kgに塗布処理し、さらに200℃で5時
間にわたり熱処理し、次いで凝集物を篩分けして、平均
厚さが約2nの被覆層を有してなるキャリアを製造した
。これを「キャリアC5Jとする。このキャリアc5は
、平均粒径が102n、長径と短径の比(長径/短径)
が1.06である。
(6)キャリアC6(本発明用) キャリアC5の製造において、例示重合体(1)の代わ
りに例示重合体(3)を用い、磁性体粒子として平均粒
径の異なる球形の銅−亜鉛フェライト粒子を用いたほか
は同様に処理して、平均厚さが約2nの被覆層を有して
なるキャリアを製造した。これを[キャリアC6Jとす
る。このキャリアC6は、平均粒径が87n、長径と短
径の比(長径/短径)が1.04である。
(7)キャリアC7(本発明用) キャリアC5の製造において、例示重合体(1)の代わ
りに例示重合体(5)を用い、磁性体粒子として平均粒
径の異なる球形の銅−亜鉛フェライト粒子を用いたほか
は同様に処理して、平均厚さが約2nの被覆層を有して
なるキャリアを製造した。これを「キャリアC7Jとす
る。このキャリアC7は、平均粒径が51n、長径と短
径の比(長径/短径)が1.07である。
(8)キャリアCB(本発明用) フン化ビニリデン−四フン化エチレン共重合体rVT−
100J  (共重合モル比−80+ 20.固有粘度
−Q、95iij/g、ダイキン工業社製)6gと、メ
タクリル酸メチル共重合体「アクリベットMFJ(三菱
レイヨン社製) 6gとを、アセトンとメチルエチルケ
トンとの混合溶媒(混合体積比=1:1 ) 500 
m7中に溶解して被覆液を調製し、この被覆液を、流動
化ベッド装置を用いて、球形の銅−亜鉛フェライト粒子
よりなる磁性体粒子1kgに塗布処理し、さらに200
℃で5時間にわたり熱処理し、次いで凝集物を篩分けし
て、平均厚さが約2μの被覆層を有してなるキャリアを
製造した。これを「キャリアC8Jとする。このキャリ
アc8は、平均粒径が52n、長径と短径の比(長径/
短径)が1.05である。
(無機微粒子の製造) (1)無機微粒子Al(本発明用) 平均粒径が12u、比表面積が200m”/Hのシリカ
微粒子「アエロジル200J  (日本アエロジル社製
)100重量部を高速回転ミキサーに入れ、次いで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rKBM 603J  (信越化学工業社製)8重
量部と、ヘキサメチルジシラザン「5Z6079J  
()−レ・シリコーン社製)8重量部とをヘキサン10
0重量部に溶解した処理液を、上記高速回転ミキサーに
滴下して加えて表面処理を行った後、当該ミキサーの内
容物をフラスコに移し、不活性ガス雰囲気下において温
度100〜150℃で攪拌しながら5時間にわたり加熱
することにより、溶剤であるヘキサンを除去すると共に
反応を進め、1次粒子の平均粒径が12u、BET法に
よる比表面積が190+s″/gの正帯電性無機微粒子
を製造した。これを「無機微粒子^1」とする、この無
機微粒子A1は、キャリアCl−C8との摩擦帯電量が
+50〜+200JIC/gの範囲内にあり、特にキャ
リアCIとの摩擦帯電量は+64aC/gである。
(2)無機微粒子A2(本発明用) 無a微粒子AIの製造において、アミノ当量が3500
.25℃における粘度が1200cpsのアミノ変性シ
リコーンオイルrsF8417J  (トーレ・シリコ
ーン社製)10重量部と、ヘキサメチルジシラザンrs
Z6079J  (トーレ・シリコーン社製)8重量部
とを用いたほかは同様に処理して、1次粒子の平均粒径
が13u、BET法による比表面積が180冒z/gの
正帯電性無機微粒子を得た。これを「無機微粒子A2J
とする。この無機微粒子A2は、キャリア01〜C8と
の摩擦帯電量が+50〜+200/lの範囲内にあり、
特にキャリアC1との摩擦帯電量は+70メ/gである
。
(3)無機微粒子A3(本発明用) 無機微粒子Atの製造において、平均粒径が16幇、比
表面積が130m”/ gのシリカ微粒子「アエロジル
130J  (日本アエロジル社製) 100重量部と
、下記構造式で示される構成単位を有するアミノ変性シ
リコーンワニス20重量部をキシレン100重量部に溶
解してなる処理液とを用いたほかは同様に処理して、1
次粒子の平均粒径が16u、BET法による比表面積が
92m’/gの正帯電性p4機微粒子を得た。これを[
無機微粒子A3Jとする。
この無機微粒子A3は、キャリア01〜C8との摩擦帯
電量が+50〜+200/l、/gの範囲内にあり、特
にキャリアC1との摩擦帯電量は+1064/gである
。
(x、y、zは、それぞれ1以上の整数であり、X:y
:2=1:4:5である。) (4)無機微粒子A4(本発明用) 無機微粒子AIの製造において、平均粒径が7鳳〃、比
表面積が300m”/ gのシリカ微粒子「アエロジル
300J  (日本アエロジル社製)100重量部と、
下記構造式で示される構成単位を有するアミノ変性シリ
コーンゴム25重量部と過酸化ベンゾイル0.2重量部
とをキシレン125重量部に溶解してなる処理液とを用
いたほかは同様に処理して、1次粒子の平均粒径が7u
、BET法による比表面積が166m”/ gの正帯電
性無機微粒子を得た。これを「無機微粒子A4Jとする
。この無機微粒子A4は、キャリア01〜C8との摩擦
帯電量が+50〜+200〆/gの範囲内にあり、特に
キャリアC1との摩擦帯電量は+185/:/gである
。
(x、y、zは、それぞれ1以上の整数であり、x:y
:z−7:lB2である。) (5)無機微粒子A5(本発明用) 構成単位として、下記DI単位、下記D=単位、下記A
D’単位、下記TI単位を有し、これらのモル比がts
:o、s: 1 : 4であるアミノ変性シリコーン樹
脂と、このアミノ変性シリコーン樹脂に対して0.5重
量%の過酸化ベンゾイルとをキシレンに溶解して、処理
液を調製した。
CD’単位)      (D’単位〕(T’単位) 
     CAD’単位〕冨  Hs 次に、シリカ微粒子「アエロジル300J  (日本ア
エロジル社製)をミキサーに入れ、このシリカ微粒子に
対して、上記アミノ変性シリコーン樹脂が20重量%と
なるような割合の処理液を噴霧した後、これらをフラス
コに入れ、攪拌しながら温度120℃にて5時間にわた
り溶剤であるキシレンを除去すると共にアミノ変性シリ
コーン樹脂を硬化反応させ、1次粒子の平均粒径が7■
p、BET法による比表面積が135m”/ gの正帯
電性無機微粒子を得た。これを「無機微粒子A5Jとす
る。この無機微粒子A5は、キャリア01〜C8との摩
擦帯電量が+50〜+20(Ic/gの範囲内にあり、
特にキャリアC1との摩擦帯電量は+195IjC/g
である。
(トナーの製造) (1)トナーTl(本発明用) スチレン−n−ブチルアクリレート−メチルメタクリレ
ート共重合体(共重合重量組成比−7X281、重量平
均分子量M@−140,000、数平均分子量Kn =
 9.000、Mw/Mn−15,6、ガラス転移点T
g諺58℃)100重量部と、カーボンブラック「モー
ガルLJ  (キャボソト社製)10重量部と、例示化
合物(3)(m: n=1 : 9の重合体)の10重
量部とを混合した後、二本ロールにより100〜130
℃で充分に熔融混練し、その後冷却し、ノ\ンマーミル
により粗粉砕し、さらにジェットミルにより微粉砕し、
次いで分級して、平均粒径が11.Onのトナーを得た
。これを 「トナーTIJとする。
(2)トナーT2〜T8(本発明用) トナーT1の製造において、例示化合物(3)の代わり
に、例示化合物(1)の2重量部、例示化合物(2)の
2重量部、例示化合物(3)(rfL:n−2:8の重
合体)の8重量部、例示化合物(4)(m:n:p=2
:2:6の重合体)の10重量部、例示化合物(5)の
4重量部、例示化合物(6)の5重量部、例示化合物(
7)の4重量部をそれぞれ用いたほかは同様にしてトナ
ーを得た。これらをそれぞれ「トナーT2J〜「トナー
T8Jとする。
(3) トナーT9(比較用) トナーT1の製造において、例示化合物(3)を用いな
いほかは同様にしてトナーを得た。これを「トナーT9
Jとする。
〈実施例1〜8および比較例1〉 各実施例および比較例においては、後記第2表に示す組
合せおよび配合量のキャリアとトナーと正帯電性無機微
粒子とを用いて現像剤を調製した。
すなわち、まずトナーに、正帯電性無機微粒子を外部か
ら添加し、これらをヘンシェルミキサーにより混合する
ことにより、トナー粒子の表面に正帯電性無機微粒子を
付着させて保持させ、次いでこれらをキャリアに混合す
ることにより現像剤を調製した。
実施例1〜8で得られた現像剤をそれぞれ「現像剤1」
〜「現像剤8」とし、比較例1で得られた現像剤を「比
較現像剤1」とする。
第2表 〈実写テスト〉 (1)テスト1 (常湿環境条件下における実写テスト
) 負の静電潜像を形成するための有機感光体と、接触型磁
気ブラシ現像器と、交流のコロナ放電を生じさせるコロ
ナ転写器と、表層がテフロン(デュポン社製ポリテトラ
フルオロエチレン)により形成された直径30φの熱ロ
ーラおよび表層がシリコーンゴムrKE−1300RT
VI  (信越化学工業社製)により形成されたバック
アップローラよりなる熱ローラ定着器と、ウレタンゴム
よりなるクリーニングブレードを有してなるクリーニン
グ器とを具えてなる電子写真複写機r U −Bix 
1550MRJ  (小西六写真工業社製)の改造機に
より、温度20℃、相対湿度40%の常温環境条件下に
おいて、上記各現像剤を用いて連続して10万回にわた
り複写画像を形成する実写テストを行い、下記の項目に
ついてそれぞれ評価した。なお、実写テストは、500
0回毎に1日の休止期間をおきながら間欠的に行った。
結果を後述の第3表および第4表に示す。
なお、上記有機感光体は、キャリア発生物質としてアン
トアントロン系顔料を用い、キャリア輸送物質としてカ
ルバゾール誘導体を用いて形成された負帯電性2層構造
の感光層を、回転ドラム状のアルミニウム製導電性支持
体上に積層して構成されたものである。
そして、有機感光体の帯電時における表面電位(Ilk
高電位)は−700V、現像空間における感光体と現像
スリーブとの間隙(Dsd)は0.45mm、規制ブレ
ードの先端と現像スリーブとの間の距離(Hcu t)
は0.42mm、磁石体は固定型で現像スリーブの表面
における磁束密度は800ガウス、現像スリーブに印加
するバイアス電圧は直流電圧で一150vである。
■カブリ 「サクラデンシトメーター」 (小西六写真工業社製)
を用いて、原稿濃度が0.0の白地部分の複写画像に対
する相対濃度を測定して判定した。なお白地反射濃度を
0.0とした。評価は、相対濃度が0.01未満の場合
をrOJとし、0.01以上で0.03未満の場合を「
Δ」とし、0.03以上の場合を「×Jとした。
■画像濃度 「サクラデンシトメーター」 (小西六写真工業社製)
を用いて、原稿濃度がOlOの白地部分の複写画像に対
する相対濃度を測定した。評価は、画像濃度が1.0以
上の場合を「O」とし、0.7以上で1.0未満の場合
を「Δ」とし、0.7未満の場合を「×」とした。
0画質 複写画像を、画像ヌケ、画像ムラ、画像ボケ、画像カス
レ、鮮明性の5つの点から目視により判定した。評価は
、不良で実用的には問題のある場合を「×」、若干不良
ではあるが実用レベルにある場合を「△」、良好である
場合を「○」とした。
なお、「画像ヌケ」とは画像の一部が欠ける現象を表し
、「画像ムラ」とは画像に濃淡の差が生ずる現象を表し
、「画像ボケ」とは画像の周辺部の濃度が低下する現象
を表し、「画像カスレ」とは画像に帯状の濃淡の差が現
れる現象を表す。
■トナー飛散 複写機内および複写画像を目視により観察し、トナー飛
散がほとんど認められず良好である場合を「O」、トナ
ー飛散が若干認められるが実用レベルにある場合を「△
」、トナー飛散が多く認められ実用的には問題のある場
合を「×」とした。
■クリーニング性 画像の形成を繰り返して行った後、クリーニングブレー
ドによりクリーニングされた直後の感光体の表面を目視
により観察し、当該感光体の表面への付着物の有無によ
り判定した。評価は、付着物がほとんど認められず良好
である場合を「○」、付着物が若干認められるが実用レ
ベルにある場合を「Δ」、付着物が多く認められ実用的
には問題のある場合を「×」とした。
■熱ローラ汚れ 定着器を構成する熱ローラを目視により観察して判定し
た。評価は、熱ローラ汚れが多(発生していて実用的に
は問題のある場合を「×」、熱ローラ汚れが若干認めら
れるが実用レベルにある場合を「Δ」、熱ローラ汚れが
ほとんど認められない場合を「○」とした。
(2)テスト2(高温環境条件下における実写テスト) 環境条件を、温度30℃、相対湿度80%の高温環境条
件としたほかは、同様にして実写テストを行い、上記の
項目についてそれぞれ評価した。結果を後述の第5表に
示す。
第3表乃至第5表の結果からも理解されるように、本発
明の現像剤1〜8によれば、トナーの摩擦帯電性および
流動性が良好であり、従って現像工程においては、磁気
ブラシ現像法により有機感光体に形成された負の静電潜
像をトナー飛散を伴わずに良好に現像することができ、
そして転写工程においては、静電−転写手段により高い
転写率で転写することができ、またクリーニング工程に
おいては、簡単な構造のクリーニングブレードにより良
好にクリーニングすることができ、また定着工程におい
ては、熱ローラ定着器によりオフセット現象の発生を伴
わずに良好に定着することができ、これらの結果カプリ
、画像ヌケ、画像ムラ、画像ボケ、画像カスレのない鮮
明な画質で、しかも画像濃度が高くて良好な画像を形成
することができる。
そして、画像形成初期においても摩擦帯電性の立ち上が
り特性が良好であり、カプリのない良好な画質の初期画
像を形成することができる。
また、多数回にわたる画像形成プロセスを遂行する場合
においても、熱ローラ定着器において熱ローラおよびバ
ックアップローラの汚れが発生せず、当該ローラの使用
寿命が著しく長くなる。
また、高温環境条件下においても良好な画像を多数回に
わたり安定に形成することができる。
これに対して、比較現像剤lによれば、トナーT9が窒
素原子を含むポリマーを含有しないものであるため、画
像形成初期においては摩擦帯電性の立ち上がり特性が不
良であり、そのため初期画像が、カプリがありしかも画
像濃度が低い不鮮明なものとなる。また5000回毎の
間欠的な画像形成においては、休止後における摩擦帯電
性の立ち上がり特性が不良のため、画像形成開始当初に
おける画像が、カブリのあるしかも画像濃度の低い不鮮
明なものとなる。また、多数回にわたる画像形成におい
ては、休止後の画像形成当初を経過した後の画像におい
ても次第にカブリが増加し、また画像濃度が徐々に低下
して早期に不鮮明な画像となる。また、高温環境条件下
においては、常温環境条件下よりもさらにカブリが発生
し、また画像濃度が低下し、画像の不鮮明さが増大する
。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の静電像現像方法を遂行するために好適
に用いることができる静電像現像装置の一例を示す説明
図、第2図は本発明の現像剤および現像方法を適用して
画像を形成する際に好適に用いることができる画像形成
装置の一例を示す説明図である。 10・・・有機感光体    10A・・・導電性支持
体i0B・・・感光層     11・・・現像スリー
ブ12・・・磁石体      13・・・規制ブレー
ド23・・・現像剤N <N気ブラシ) 24・・・現像空間     30・・・キャビネット
31・・・原稿       32・・・原稿載置台4
0・・・転写紙      50・・・有機感光体51
・・・コロナ帯電器   52・・・露光光学系53・
・・磁気ブラシ現像器 54・・・静電転写器56・・
・ブレード式クリーニング器 70・・・熱ローラ定着器 第1図 都2囮

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)樹脂を磁性体粒子に被覆してなるキャリアと、窒素
    原子を含むポリマーを含有してなるトナーと、前記キャ
    リアとの摩擦により正に帯電する無機微粒子とを含有し
    てなることを特徴とする静電像現像剤。 2)樹脂を磁性体粒子に被覆してなるキャリアと、窒素
    原子を含むポリマーを含有してなるトナーと、前記キャ
    リアとの摩擦により正に帯電する無機微粒子とを含有し
    てなる静電像現像剤を用い、有機光導電性半導体よりな
    る感光体の表面に形成された負の静電潜像を接触型磁気
    ブラシ現像法により現像することを特徴とする静電像現
    像方法。
JP62005099A 1987-01-14 1987-01-14 静電像現像剤および静電像現像方法 Pending JPS63174060A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02284331A (ja) * 1988-12-21 1990-11-21 Rca Licensing Corp 陰極線管中で用いる発光スクリン構体を基板上に電子写真的に製造する方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02284331A (ja) * 1988-12-21 1990-11-21 Rca Licensing Corp 陰極線管中で用いる発光スクリン構体を基板上に電子写真的に製造する方法

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