JP2002116582A

JP2002116582A - 静電潜像現像用現像剤、及び画像形成方法

Info

Publication number: JP2002116582A
Application number: JP2000311088A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Yanagida; 和彦柳田; Ishi Kin; 石金
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2002-04-19

Abstract

(57)【要約】【課題】長期に渡って高画質を得ることができ、さら
に広いトナー濃度範囲で高画質を維持できる静電潜像現
像用現像剤及び画像形成方法を提供すること。【解決手段】キャリアとトナーと含んでなる静電潜像現
像用現像剤であって、該キャリアが、その最大長（Ｒ）
の２乗を面積（Ｓ）で割った形状係数（ＳＦ−１＝Ｒ²
／Ｓ×π／４×１００）が１３０以上の不定形フェライ
トコアに、導電粉をバインダー樹脂に分散してなるコー
ト層を設けてなり、且つ１０⁴Ｖ／ｃｍの電界下におけ
る動的電気抵抗が１０〜１×１０⁹Ω・ｃｍの範囲であ
ることを特徴とする静電潜像現像用現像剤及び画像形成
方法である。

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、静電
記録法等により形成される静電潜像を現像する際に用い
る静電潜像現像用現像剤および画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法など静電潜像を経て画像情報
を可視化する方法は、現在様々な分野で利用されてい
る。電子写真法では、帯電、露光工程で感光体上に静電
潜像を形成し、トナーを含む現像剤で静電潜像を現像
し、転写、定着工程を経て可視化される。ここで用いる
現像剤は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤
と、磁性トナー等のように単独で用いる一成分現像剤が
あるが、二成分現像剤は、キャリアが現像剤の撹拌、搬
送、帯電などの機能を分担し、現像剤として機能分離が
なされているため制御性が良いなどの理由で現在広く用
いられている。

【０００３】また、現像方法としては、古くはカスケー
ド法などが用いられてきたが、現在は現像剤搬送担体と
して磁気ロールを用いる磁気ブラシ法が主流である。二
成分磁気ブラシ現像では、導電性キャリアを用いる導電
性磁気ブラシ（ＣＭＢ）現像と絶縁性キャリアを用いる
絶縁性磁気ブラシ（ＩＭＢ）現像が知られている。それ
らの現像方式の主要な違いは、感光体付近のトナーキャ
リアに働く電界の大きさや形が異なることにあり、いわ
ゆる現像電極が感光体からどの程度の位置にあるかによ
って、ＩＭＢ現像とＣＭＢ現像が分けられている。ＩＭ
Ｂ現像剤は、キャリアの抵抗が高いために、現像剤は絶
縁性となり、現像電極は感光体から遠く離れたスリーブ
が受け持つ。その為、電気力線が画像のエッジ部のみ集
中して、エッジ部の電界が大きく、ソリッド部の電界が
弱くなる。それで、細線の再現性に優れるものの、埋ま
りの悪い画像となる。これに対して、ＣＭＢ現像は、キ
ャリアの抵抗が低いために、現像ロールから電荷が感光
体の付近のキャリアまで注入し、それが現像電極の役割
を果たして、ベタ部の中央でもエッジ部でも十分な現像
電界が得られて、トナーの移行が十分に行われてソリッ
ド画像のトナーの埋まりが良いという特徴を有する。こ
うしたＣＭＢ現像剤の特徴は、カラー画像の再現性にと
って特に重要なものとなり、近年ＩＭＢキャリアよりも
抵抗の低いいわゆるセミＣＭＢ（ＳＣＭＢ）と言われる
領域の抵抗をもつキャリアが、カラー複写機に使用され
るようになっている。

【０００４】ところで、現像剤の現像電極効果は、現像
剤の電気的な時定数と関係するので、ＣＭＢ現像剤であ
っても、その時定数の大小により、現像剤の搬送条件
や、画像部の構造等と関係した二次的な画像欠陥が存在
する。これらの主なもとして、高濃度のパッチ画像の
（画像の進行方向に対して）後端の画像濃度が低くなる
後端欠け（ｔｒａｉｌｅｄｇｅｄｅｌａｔｉｏｎ：
ＴＥＤ）や、高濃度部を後に持つ中間濃度部の後端の濃
度が薄くなるスタベーション（ＳＴＶ）と呼ばれる画像
欠陥が挙げられる。

【０００５】これらの画像欠陥は、画像構造に関係する
が、現像剤の電気的な時定数が主要な要因となってい
る。現像剤の時定数が低いほどこれらの画像欠陥に対し
て有利になり、ソリッド画像の忠実再現性に優れるとい
う利点を有する。このことは、フルカラーの画像の再現
性にとって益々重要になってくる。

【０００６】現像剤の時定数を小さくする為には、キャ
リアの抵抗を低くすることが、必要な条件であるが、キ
ャリアの抵抗がただ単に低いだけでは十分ではない。導
電性のキャリアと絶縁性のトナーからなるＣＭＢ現像剤
の導電性は、主に、キャリア同士が接触したパスを通っ
て行われるから、トナー濃度が増加するとキャリアがト
ナーに覆われ、キャリア同士の接触が困難になって、現
像剤の抵抗が増加する。その為トナー濃度が高い領域で
は、現像剤の時定数が大きくなって、ＣＭＢ現像剤の効
果を得ることが出来なくなり、ＴＥＤやＳＴＶ等の画像
欠陥が生じてくる。その為、使用できるトナー濃度が限
定される。反対に、トナー濃度が低くなった時には、現
像剤の抵抗が低下して、キャリアオーバーとよばれるキ
ャリアの感光体への移行や、電荷のリークによるブラシ
マークとよばれる白線がソリッド画像中に生じ、トナー
濃度の使える下限が存在する。

【０００７】ところで、感光体の表面電位を一定にし
て、トナーの帯電量で現像重量が決まる現像方式を採用
する現像装置では、トナーの帯電量をトナー濃度を変え
ることにより調整している。この方法では、現像剤の劣
化や、環境、製造の振れ等によるトナーの帯電の変化に
も対応出来る為に、出来るだけ広いトナー濃度で使用で
きる現像剤が望ましい。この為には、トナー濃度に対し
て、現像剤の抵抗変化が少ないキャリア、トナーが求め
られている。

【０００８】現像剤の抵抗を規定している要因は、トナ
ー濃度の他にもいくつか有り、トナーの粒子径や、トナ
ーの流動性、キャリアの粒径や、キャリアの形状等があ
げられる。その中でもキャリアの粒子径や、キャリアの
形状が比較的大きな寄与を示す。キャリアの粒子径が小
さくなれば、同じトナー濃度であっても表面を覆うトナ
ーの量は相対的に小さくなり（トナーのキャリア被覆
率）、その分だけキャリア同士の接触が増えて、抵抗は
低くなり、より多くのトナー濃度で使用できるようにな
るので、その分だけ上限のトナー濃度が拡大される。

【０００９】しかしながら、下限のトナー濃度は、トナ
ーの被覆率に関係するブラシマーク等の画像欠陥があ
り、下限のトナー濃度も上昇して期待したようなトナー
濃度のラチチュードを得ることが難しい。現在多くの現
像剤では、フェライトやマグネタイトの小さな粒子を造
粒して３０から１００μｍ程度の球状の粒子をキャリア
として使用している。キャリアは球状であるが故に、流
動性に勝れ、帯電が均一になりやすく、表面にコート層
を有するものでは、コート性が良好等のメリットがある
が、現像剤の抵抗という観点では、均質な球状形状のた
め、トナーに表面を覆われると、比較的低い被覆率か
ら、キャリア同士の接触点が少なくなり、現像剤の抵抗
が上昇するというデメリットを持っている。特に、ＣＭ
Ｂ現像剤においては、この性質がネックとなって、いく
らキャリアの抵抗を下げたとしても、現像剤としたとき
には、トナー濃度が上がるに連れて急速に抵抗が高くな
ってしまう。

【００１０】これに対して、キャリアの形状を不定型に
する場合には、キャリアの曲率の大きな部分で、トナー
がキャリア間から排除されやすくなって、キャリア同士
が接触しやすい部分が出来、現像剤の抵抗がトナー濃度
を上げても上がりにくい事がおこりうる。しかし、これ
まで使用されてきた不定形のキャリアは主に鉄粉であ
り、平均粒子径が同じで球形のフェライトキャリアと比
べたとき、抵抗のトナー被覆率依存性が小さくなるが、
比重が重いことや、磁力が強い為にスリーブとトナーの
間の圧力が大きくなったり、キャリアに挟まれたトナー
への圧力が大きくなって、トナーのキャリア汚染が起き
やすくなり現像剤のライフが短くなるという別の障害が
発生する。また、鉄粉の持つ大きな磁化のため、磁気ブ
ラシの穂が堅くなり、ソリッドなどの画像にはき筋によ
るトナー濃度のムラが生じ画像欠陥となる。

【００１１】近年のカラー複写機においては、その画像
品質の要求レベルはますます高まってきており、ソリッ
ド画像は特に重要なものとなってきている。そのため、
画質と、広いトナー濃度で使用できるＣＭＢ現像剤がま
すます必要とされるようになってきた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来に
おける諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課
題とする。即ち、本発明の目的は、長期に渡って高画質
を得ることができ、さらに広いトナー濃度範囲で高画質
を維持できる静電潜像現像用現像剤、及び画像形成方法
を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の手段
により解決される。即ち、本発明は、＜１＞キャリアとトナーと含んでなる静電潜像現像用現
像剤であって、該キャリアが、最大長（Ｒ）の２乗を面
積（Ｓ）で割った形状係数（ＳＦ−１＝Ｒ²／Ｓ×π／
４×１００）が１３０以上の不定形フェライトコアに、
導電粉をバインダー樹脂に分散してなるコート層を設け
てなり、且つ１０⁴Ｖ／ｃｍの電界下における動的電気
抵抗が１０〜１×１０⁹Ω・ｃｍの範囲であることを特
徴とする静電潜像現像用現像剤である。＜２＞静電潜像現像用現像剤の静的電気抵抗（常用対数
値）とトナー濃度（ＴＣ）との関係をプロットし、該関
係を最小２乗法により一次近似した時、トナー濃度（Ｔ
Ｃ）に対する静電潜像現像用現像剤の静的電気抵抗（常
用対数値）の傾きが、０．６／ＴＣ以下であることを特
徴とする前記＜１＞に記載の静電潜像現像用現像剤であ
る。＜３＞潜像担持体に潜像を形成する工程と、該潜像を現
像剤を用いて現像する工程と、現像されたトナー像を転
写体に転写する工程と、転写体上のトナー像を加熱定着
する定着工程とを有する画像形成方法において、前記現
像剤が、前記＜１＞又は＜２＞に記載の静電潜像現像用
現像剤であることを特徴とする画像形成方法である。

【００１４】

【発明の実施の形態】（静電潜像現像用現像剤）本発明
の静電潜像現像用現像剤は、キャリアとトナーと含み、
該キャリアが、最大長の２乗を面積で割った形状係数
（ＳＦ−１＝Ｒ²／Ｓ×π／４×１００）が１３０以上
の不定形フェライトコア（以下、「キャリアコア」とい
うこともある）に、導電粉をバインダー樹脂に分散して
なるコート層を設けてなり、且つ１０⁴Ｖ／ｃｍの電界
下における動的電気抵抗が１０〜１×１０⁹Ω・ｃｍの
範囲であることを特徴とする。本発明の静電潜像現像用
現像剤は、不定形フェライトコアに導電性のコート層を
被覆してなるキャリアを用いることで、抵抗のトナー濃
度依存性を低くすることができ、トナー対するインパク
ションを軽減でき、トナー濃度ラチチュードが広く、現
像剤帯電寿命も長い。また、キャリアの静電電気抵抗を
上記範囲とすることで、トナーが低濃度になったときの
ブラシマークやキャリアオーバーを防止できる。従っ
て、長期に渡って高画質を得ることができ、さらに広い
トナー濃度範囲で高画質を維持できる。

【００１５】キャリアは、１０⁴Ｖ／ｃｍの電界下にお
ける動的電気抵抗が１０〜１×１０⁹Ω・ｃｍの範囲で
あるが、好ましくは１×１０³〜１×１０⁷Ω・ｃｍであ
る。この動的電気抵抗が１０Ω・ｃｍより小さいとブラ
シマーク等の画像欠陥が発生しやすく、１×１０⁹Ω・
ｃｍより大きいと良好なソリッド画像は得られない。な
お、１０⁴Ｖ／ｃｍの電界とは実機での現像電界に近
く、上記動的電気抵抗はこの電界下での値で規定され、
キャリアは上記範囲となることで、ＣＭＢキャリアとし
て利用可能となる。

【００１６】ここでキャリアの動的電気抵抗は次のよう
にして求められる値である。現像ロール上に約３０ｃｍ
³のキャリアをのせて磁気ブラシを形成し、面積３ｃｍ²
の平板電極を２．５ｍｍの間隔で現像ロールに対向させ
る。１２０ｒｐｍの回転速度で現像ロールを回転しなが
ら現像ロールと平板電極の間に電圧を印加して、その時
に流れる電流を測定する。得られた電流−電圧特性から
オームの法則の式を用いて動的電気抵抗を求める。尚、
この時の印加電圧Ｖと電流Ｉとの間には一般的にｌｎ
（Ｉ／Ｖ）∝Ｖ^1/2の関係があることはよく知られてい
る。本発明に用いられるキャリアのように動的電気抵抗
がかなり低い場合には、１０³Ｖ／ｃｍ以上の高電界で
は大電流が流れて測定できないことがある。こういう場
合には低電界で３点以上測定し、先の関係式を使って最
小２乗法により１０⁴Ｖ／ｃｍの電界まで外挿して求め
る。

【００１７】キャリアにおいて、不定形フェライトコア
は、その最大長（Ｒ）の２乗を面積（Ｓ）で割った形状
係数（ＳＦ−１＝Ｒ²／Ｓ×π／４×１００）が１３０
以上であるが、好ましくは１４０以上である。この形状
係数が１３０未満であると、動的電気抵抗のトナー濃度
依存性やトナー対するインパクションが高くなり、トナ
ー濃度ラチチュードが狭くなる。

【００１８】ここで、形状係数ＳＦ−１とは、トナーの
形状等の形態を表現する係数として使用され、光学顕微
鏡等がとらえた画像の面積、長さ、形状等を高精度に定
量解析することができる、画像解析という統計的手法に
基づくものであり、イメージアナライザー（例えばルー
ゼックスＦＴ；日本レギュレータ社製等）により測定す
ることができる。形状係数ＳＦ−１は、キャリアの径の
最大長を２乗した値をキャリアの投影面積で割った値に
π／４を掛け、更に１００倍して得られる数値であり、
キャリアの形状が球に近いほど１００に近い値となり、
キャリアの形状が細長いほど１００より大きな値とな
る。即ち、トナー粒子の最大径と最小径との差、つま
り、歪みを表す。

【００１９】キャリアにおいて、不定形フェライトコア
の材料としては、従来公知の各種フェライトが使用でき
る。フェライトとしては、マグネタイトを含むものが好
ましく、特に鉄元素以外の金属元素を含むフェライトが
好適に用いられる。不定形フェライトコアの作製方法
は、フェライトを造粒して焼結したものを粉砕、もしく
はコアの造粒時に力をかけて変形させたものを焼結して
して得ることができる。

【００２０】キャリアにおいて、不定形フェライトコア
のＢＥＴ比表面積（ｃｍ²／ｇ）をコアの平均粒子径
（μｍ）で割った値が、１５ｃｍ²／μｍ・ｇ以上であ
ることがコート性能、ブラシマークの防止の観点から好
ましく、より好ましくは、２５ｃｍ²／μｍ・ｇ以上で
あるが、８０ｃｍ²／μｍ・ｇ超えるとキャリアコアの
露出が生じ易く、コート層の被覆量を多くする必要性が
でてくることがあるため好ましくない。この値が１５ｃ
ｍ²／μｍ・ｇ未満であるとコート層材料とキャリアコ
アとの密着性が悪化し易くなるため好ましくない。

【００２１】キャリアにおいて、不定形フェライトコア
の平均粒径としては、１０〜１００μｍが好ましく、よ
り好ましくは２０〜８０μｍである。この平均粒径が１
０μｍより小さいと現像剤の現像装置からの飛び散りが
発生し易く、一方、１００μｍより大きいと良好な画像
を得ることが困難となることがある。

【００２２】キャリアにおいて、不定形フェライトコア
は、１０⁴Ｖ／ｃｍの電界下において動的電気抵抗が１
０Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、より好ましくは
１０ ^-1Ω・ｃｍ以下である。この動的電気抵抗が１０Ω
・ｃｍ未満であるとコート層被覆後のキャリアの抵抗が
高くなりすぎて、ＣＭＢとしての必要な抵抗が得られな
くなることがあるため好ましくない。また、１０^-4Ω・
ｃｍ未満であると、ブラシマークが発生し易くなるため
好ましくない。なお、この不定形フェライトコアの動的
電気抵抗は、キャリアの動的電気抵抗と同様にして求め
られる値である。

【００２３】キャリアにおいて、不定形フェライトコア
に被覆されるコート層は、導電粉をバインダー樹脂に分
散してなる。該導電粉の材質としては、所望の形状およ
び動的電気抵抗を有するものであれば特に限定されない
が、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、ホウ酸アルミニウ
ム、チタン酸カリウム、硫酸バリウム等の微粒子の表面
を導電性の金属酸化物で被覆した複合系のものや、導電
性の金属酸化物の単体系のものが好ましい。ここで、導
電性の金属酸化物としては、アンチモン等でドープした
金属酸化物（例えばアンチモンドープ型酸化スズ）や、
酸素欠損型の金属酸化物（例えば酸素欠損型酸化スズ）
等が挙げられる。

【００２４】キャリアにおいて、導電粉としては、形状
が針状及び球状のものが好ましく用いられが、より好ま
しくは針状のものである。ここでいう「針状」とは、長
軸（繊維長）と短軸（繊維径）の比（長軸／短軸；以
下、「アスペクト比」という。）であり、このアスペク
ト比は３以上であることが好ましく、より好ましくは５
以上である。針状導電粉は、その長軸が０．０５〜２０
μｍのものが好ましい。アスペクト比が３以上であって
も、長軸が０．０５μｍより短いと、バインダー樹脂中
に分散する過程でフィラーが破壊してその効果が低減し
てしまうことがあり、一方、長軸が２０μｍより長い
と、コート層から導電粉が離脱しやすくなることがあ
る。針状無機粉の短軸は０．０１〜１μｍが好ましい。
この範囲を外れると分散性が悪くなり、キャリアの特性
が不均一になることがある。球状導電粉は、平均粒径が
０．０１〜１μｍが好ましい。これらの範囲を外れると
分散性が悪くなったり、コート層から導電粉が離脱しや
すくなったりすることがあり好ましくない。

【００２５】キャリアにおいて、導電粉の静的電気抵抗
としては、１〜１×１０⁶Ω・ｃｍが好ましい。静的電
気抵抗が１Ω・ｃｍより小さいとブラシマークが発生し
易くなり、一方、１×１０⁶Ω・ｃｍを越えると、導電
粉の含有量を多くしても（例えば４０体積％以上を添
加）しても所定の抵抗を得ることができないことがあ
る。

【００２６】キャリアにおいて、導電粉のコート樹脂層
中の含有量は２５〜４５体積％が好ましく、好ましくは
３０〜４０体積％である。この含有量が２５体積％未満
であると、所定の抵抗を得ることができないことがあ
り、一方、４５体積％を超えると、コート層の膜形成が
悪く、電荷リークが起こりやすくなって、画像にブラシ
マークが出やすくなることがある。

【００２７】キャリアにおいて、バインダー樹脂として
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）；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、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又はその変性品；フッ素樹脂、
例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニ
ル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエ
チレン；ポリエステル；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）；等があげられる。これらは単独で使用
してもよいし、複数の樹脂を混合して使用してもよい。

【００２８】キャリアにおいて、コート層の静的電気抵
抗は１０〜１×１０⁸Ω・ｃｍが好ましく、より好まし
くは１×１０³〜１×１０⁶Ω・ｃｍである。コート層の
静的電気抵抗は使用する導電粉やバインダー樹脂の種類
や量等によってコントロールすることができる。この静
的電気抵抗を制御することで、ＣＭＢキャリアとして利
用可能にすることが。コート層の静的電気抵抗が１０Ω
・ｃｍより小さいと、キャリア表面を電荷が移動しやす
くなってブラシマーク等の画像欠陥が発生しやすい。コ
ート層の静的電気抵抗が１×１０⁸Ω・ｃｍより大きい
と良好なソリッド画像は得られ難くなることがある。

【００２９】ここで、コート層の静的電気抵抗は、ＩＴ
Ｏ導電ガラス基板の上にアプリケーター等を用いて厚み
が数μｍ程度のバインダー樹脂膜を形成し、この上に金
電極を蒸着で形成して１０²Ｖ／ｃｍの電界での電流−
電圧特性から求められる値である。

【００３０】キャリアにおいて、コート層の厚みは０．
３〜５μｍであることが好ましく、より好ましくは０．
５〜３μｍである。コート層の厚みが０．３μｍより小
さいとコア表面に均一なコート層を形成することが困難
となることがある。また５μｍより大きいとキャリア同
士の造粒が発生し、均一なキャリアが得られ難くなるこ
とがある。

【００３１】キャリアにおいて、コート層を不定形フェ
ライトコア上に形成する方法としては、コート層形成用
溶液中に不定形フェライトコアを浸漬する浸漬法、コー
ト層形成用溶液を不定形フェライトコア表面に噴霧する
スプレー法、不定形フェライトコアを流動エアーにより
浮遊させた状態でコート層形成用溶液を噴霧する流動床
法、ニーダーコーター中で不定形フェライトコアとコー
ト層形成用溶液を混合し溶剤を除去するニーダーコータ
ー法等が挙げられる。コート層形成用溶液に使用する溶
剤は、前述のバインダー樹脂を溶解するものであれば特
に限定されるものではなく、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、ジオキサンなど
のエーテル類が使用できる。また、導電粉の分散方法と
しては、サンドミル、ダイノミル、ホモミキサー等があ
る。

【００３２】キャリアは、ナーと混合して２成分現像剤
として用いられる。以下、トナーについて詳しく説明す
る。

【００３３】トナーとしては、特に制限はなく、結着樹
脂、着色剤、及び必要に応じてその他の内添添加剤を含
んでなるトナー粒子と、必要に応じて外添剤とからなる
ものが用いられる。トナー粒子は、常法にしたがって、
結着樹脂に着色剤やその他の添加剤を溶融混練し、冷却
して粉砕し、更に必要に応じて分級することにより得る
ことができる。トナー粒子の平均粒径は３０μｍ以下、
好ましくは４〜２０μｍである。また、本発明において
は、着色剤として、黒以外の着色剤を用いるトナーが好
適に用いられる。

【００３４】トナー粒子において、結着樹脂としては、
スチレン、クロロスチレン等のスチレン類；エチレン、
プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィ
ン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニ
ル、酢酸ビニル等のビニルエステル；アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸
ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪
族モノカルボン酸エステル；ビニルメチルエーテル、ビ
ニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニル
エーテル；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケト
ン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン等の
単独重合体あるいは共重合体が挙げられる。特に代表的
な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリ
ル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステ
ル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ス
チレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン
酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレンをあげるこ
とができる。更に、ポリエステル、ポリウレタン、エポ
キシ樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パ
ラフィン、ワックス類が挙げられる。

【００３５】トナー粒子において、着色剤としては、カ
ーボンブラック、ニグロシン、アニリンブルー、カルコ
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
ルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリ
ーン・オキサレート、ランプブラック、ローズベンガ
ル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピ
グメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド
５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．
Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・
ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３
などを代表的なものとして例示することができる。

【００３６】トナー粒子には、所望により公知の帯電制
御剤、定着助剤等のその他の添加剤を含有させてもよ
い。また、トナー粒子の流動性を改善するために、シリ
カやチタニアなどの流動性改質剤（外添剤）を必要に応
じて外添してもよい。

【００３７】本発明の静電潜像現像用現像剤は、静電潜
像現像用現像剤の静的電気抵抗（常用対数値）とトナー
濃度（ＴＣ）との関係をプロットし、該関係を最小２乗
法により一次近似した時、トナー濃度（ＴＣ）に対する
静電潜像現像用現像剤の静的電気抵抗（常用対数値）の
傾きが、０．６／ＴＣ以下であることが好ましいく、よ
り好ましくは０．５／（ＴＣ）以下である。これは現像
剤抵抗のトナー濃度に対する依存性を示しており、キャ
リアが球形の場合、トナーと１点接触するのに対し、本
発明の静電潜像現像用現像剤におけるキャリアは不定形
であるので、トナーと面接触あるいは２点以上で接触す
ることとなり、トナー濃度に対する抵抗依存性が小さく
なると考えられる。従って、この値が０．６／（ＴＣ）
を超えると、トナー濃度に対する抵抗依存性が大きくな
り、トナー濃度ラチチュードが狭くなることがあるため
好ましくない。

【００３８】本発明の静電潜像現像用現像剤において、
静電潜像現像用現像剤の静的電気抵抗は、現像ロール上
に約３０ｃｍ³の現像剤をのせて磁気ブラシを形成し、
面積３ｃｍ²の平板電極を２．５ｍｍの間隔で現像ロー
ルに対向させ、現像ロールを回転させず固定しつつ現像
ロールと平板電極の間に一定の電圧を印加して、その時
に流れる電流を測定することのより求められる。なお、
この静的電気抵抗値は８００Ｖの電界での電流値から求
めた値である。

【００３９】本発明の静電潜像現像用現像剤において、
トナー濃度は、キャリアとトナーとを混合して現像剤を
作製する際のキャリアに対するトナーの比率であり、ト
ナー濃度として具体的には、キャリア１００重量部に対
して、０．３〜３０重量部が好ましく、より好ましくは
３〜１５重量部である。本発明の静電潜像現像用像剤に
おいては、上記キャリアを含んでいるため、上記トナー
濃度の範囲でも、長期に渡って高画質を維持することが
できる。

【００４０】（画像形成方法）本発明の画像形成方法
は、潜像担持体に潜像を形成する工程と、該潜像を現像
剤を用いて現像する工程と、現像されたトナー像を転写
体に転写する工程と、転写体上のトナー像を加熱定着す
る定着工程とを有し、前記現像剤が、前記本発明の静電
潜像現像用現像剤である。本発明の画像形成方法は、前
記本発明の静電潜像現像用現像剤を用いることで、長期
に渡り高画質を得ることができ、且つ広いトナー濃度範
囲で高画質を維持できる。

【００４１】本発明の画像形成方法において、前記各工
程は、それ自体一般的な工程であり、例えば特開昭５６
−４０８６８号公報、特開昭４９−９１２３１号公報等
に記載されている。なお本発明の画像形成方法は、それ
自体公知のコピー機、ファクシミリ機等の画像形成装置
を用いて実施することができる。

【実施例】以下、実施例、比較例によって本発明を具体
的に説明する。なお、実施例におけるの各電気抵抗測定
は上述に従って、すべて温度２２℃、湿度５５％にて実
施した。

【００４２】〔キャリアＡの製造〕 ―成分― ・フェライト・・・・・・１００重量部（パウダーテック社製「ＥＦＹ−５０ＢＷ」：平均粒径５１．８μｍ、形状係数ＳＦ−１（１４６））；・トルエン；・・・・・・１３．８重量部・ジエチルアミノエチルメタクリレート−スチレン−メチルメタクリレート共重合体・・・・・・１．２重量部（共重合比２：２０：７８、重量平均分子量５０，０００：三洋化成製；「ＰＸ −１Ａ」）；・アンチモンドープ型酸化スズ被覆酸化チタン・・・・・・２．７６重量部（石原産業社製「ＨＩ−２」、静的電気抵抗５×１０⁴Ω・ｃｍ、繊維長０．３ μｍ、繊維径０．０６μｍ、アスペクト比５）・酸素欠損型酸化スズ被覆硫酸バリウム・・・０．９２重量部（三井金属社製「パストランＴＹＰＥ−IV４３５０」、静的電気抵抗６×１０⁴ Ω・ｃｍ、粒径０．１μｍ）

【００４３】フェライトを除く上記成分をサンドミルに
て１時間分散してコート層形成用溶液を作製した。次に
このコート層形成用溶液とフェライトを真空脱気型ニー
ダーに入れて、温度６０℃で減圧しながら２０分撹拌し
てコート層を形成し、キャリアＡを得た。コート層の厚
みは０．９μｍであった。また、アンチモンドープ型酸
化スズ被覆酸化チタンの含有量は約３０体積％、酸素欠
損型酸化スズ被覆硫酸バリウムの含有量は約１０体積％
であった。

【００４４】〔キャリアＢ〜Ｅの製造〕表１に従った各
成分を用い、キャリアＡと同様にしてキャリアＢ〜Ｅを
得た。

【００４５】以下、キャリアＡ〜Ｂの成分を表１に示
し、キャリアの形状係数、コート層静的電気抵抗、キャ
リアの動的電気抵抗を表２に示し、不定形フェライトコ
アの形状係数、ＲＥＴ比表面積、粒子径、動的電気抵抗
を表３に示す。なお、形状係数は、「ルーゼックスＦ
Ｔ；日本レギュレータ社製」を用いて測定した。また、
コート層の静的電気抵抗はＩＴＯ導電ガラス基板上にア
プリケーターを用いてコート層形成用溶液を０．９μｍ
の厚みになるように塗布してバインダー樹脂膜の静的電
気抵抗測定用試料を作製し、これを用いて求めた。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】

【表３】

【００４９】得られたキャリアＡ〜Ｅと、それぞれ組み
合わせて使用するトナーを以下のように作製した。〔トナーの製造〕・線状ポリエステル樹脂（テレフタル酸／ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド付加物／シクロヘキサンジメタノールから得られた線状ポリエステル；Ｔｇ＝６２℃、Ｍｎ＝４，０００、Ｍｗ＝１２，０００、酸価＝１２、水酸基価＝２５）・・・・・・１００重量部・マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメント、レッド５７）・・・・・・３重量部

【００５０】上記混合物をエクストルーダーで混練し、
ジェットミルで粉砕した後、風力式分級機で分散してｄ
５０＝７μｍのマゼンタトナー粒子を得た。このトナー
粒子に外添剤ＭＴ３１０３を０．８％、ＲＸ５１５Ｈを
０．８１％を添加して最終的なトナーを得た。

【００５１】（現像剤Ａ〜Ｅの製造）キャリアＡ〜Ｅを
用い、トナーと混合して、それぞれ現像剤Ａ〜Ｅを作製
した。

【００５２】（実施例１〜３、比較例１〜２）得られた
現像剤Ａ〜Ｅを用い、表４に従って以下に示す評価を行
った。結果を表４に示す。 ―現像剤の静的電気抵抗のトナー濃度依存性― 現像剤Ａのトナー濃度をキャリア１００重量部に対して
３、５、７、９、１１、１３重量部となるようにそれぞ
れ調整して、現像剤の静的電気抵抗（常用対数値）とト
ナー濃度（ＴＣ）との関係をプロットし、該関係を最小
２乗法により一次近似した時、トナー濃度（ＴＣ）に対
する現像剤の静的電気抵抗（常用対数値）の傾きを求め
た。現像剤Ｂ〜Ｄについても同様に行った。ここで、図
１に、現像剤Ａ（実施例１）及びＤ（比較例１）の静的
電気抵抗値（常用対数値）とトナー濃度との関係をそれ
ぞれ示す。

【００５３】−画像評価− 各現像剤Ａ〜Ｅのトナー濃度を変えながら、複写機（富
士ゼロックス社製、Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３０）を用いて画
質を評価した。絵だし環境は常温常湿（２２℃、５５
％）であり、画質として、ブラシマーク、キャリア付
着、後端欠けとＳＴＶの評価を行った。この画質評価に
より、ブラシマークやキャリア付着が発生しときのトナ
ー濃度を下限トナー濃度とし、後端欠けや、ＳＴＶが発
生するようになるトナー濃度を上限トナー濃度とした。
この上限と下限によりトナー濃度ラチチュード（上限ト
ナー濃度と下限トナー濃度との差）を求めた。

【００５４】

【表４】

【００５５】表４から、実施例の不定形キャリアを用い
た現像剤では、高いトナー濃度でも後端欠けやＳＴＶを
抑えることができて、上限トナー濃度が上がり、キャリ
ア付着やブラシマークの発生で決まる下限トナー濃度
は、球形キャリアを用いた現像剤並で、トナー濃度ラチ
チュードが拡大することがわかる。ｌ

【００５６】

【発明の効果】以上、本発明よれば、長期に渡って高画
質を得ることができ、さらに広いトナー濃度範囲で高画
質を維持できる静電潜像現像用現像剤、及び画像形成方
法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で用いた現像剤Ａ（実施例１）及びＤ
（比較例１）の静的電気抵抗値（常用対数値）とトナー
濃度との関係を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャリアとトナーと含んでなる静電潜像
現像用現像剤であって、該キャリアが、最大長（Ｒ）の２乗を面積（Ｓ）で割っ
た形状係数（ＳＦ−１＝Ｒ²／Ｓ×π／４×１００）が
１３０以上の不定形フェライトコアに、導電粉をバイン
ダー樹脂に分散してなるコート層を設けてなり、且つ１
０⁴Ｖ／ｃｍの電界下における動的電気抵抗が１０〜１
×１０⁹Ω・ｃｍの範囲であることを特徴とする静電潜
像現像用現像剤。
【請求項２】静電潜像現像用現像剤の静的電気抵抗
（常用対数値）とトナー濃度（ＴＣ）との関係をプロッ
トし、該関係を最小２乗法により一次近似した時、トナ
ー濃度（ＴＣ）に対する静電潜像現像用現像剤の静的電
気抵抗（常用対数値）の傾きが、０．６／ＴＣ以下であ
ることを特徴とする請求項１に記載の静電潜像現像用現
像剤。
【請求項３】潜像担持体に潜像を形成する工程と、該
潜像を現像剤を用いて現像する工程と、現像されたトナ
ー像を転写体に転写する工程と、転写体上のトナー像を
加熱定着する定着工程とを有する画像形成方法におい
て、前記現像剤が、請求項１又は２に記載の静電潜像現
像用現像剤であることを特徴とする画像形成方法。