JP3173889B2

JP3173889B2 - 静電像現像用キャリアおよびその製造方法並びに画像形成方法

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Publication number: JP3173889B2
Application number: JP27917192A
Authority: JP
Inventors: 誠式河野; 大村　　健; 智靖梅野
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1992-09-25
Filing date: 1992-09-25
Publication date: 2001-06-04
Anticipated expiration: 2016-06-04
Also published as: JPH06110253A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電像現像用キャリア
およびその製造方法並びに画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法等に用いられる二成分現像剤
は、トナーと、キャリアとにより構成され、キャリアは
トナーに適正な極性でかつ適正な量の摩擦帯電電荷を付
与する目的で使用されるものである。

【０００３】斯かるキャリアとしては、種々の目的か
ら、磁性体粒子の表面に樹脂被覆層を設けてなる樹脂被
覆キャリアが用いられている。

【０００４】斯かる樹脂被覆キャリアを製造する技術と
しては、例えばスプレー被覆法、浸漬被覆法、焼結被覆
法等が知られているが、簡単な手段により耐久性の優れ
たキャリアを製造することができることから、乾式被覆
法が好ましく行われている。

【０００５】ここに、乾式被覆法は、磁性体粒子と被覆
用樹脂微粒子とを混合攪拌して得られた混合物に、例え
ば回転翼型混合撹拌装置によって機械的衝撃力を繰り返
して付与することにより、磁性体粒子の表面に樹脂微粒
子を展延付着させて樹脂被覆層を形成する方法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、乾式被
覆法においては、磁性体粒子と被覆用樹脂微粒子との混
合物に機械的衝撃力を付与する際に、磁性体粒子同士の
衝撃的接触、磁性体粒子と混合撹拌装置の回転翼部材と
の衝撃的接触によって、磁性体粒子の表面から磁性体構
成物が剥離し、あるいは磁性体粒子自体が破壊され、ま
た、これに伴って微細な不定形磁性体微粉が発生する。
従って、上記のような乾式被覆法によって得られた樹脂
被覆キャリア中には不定形磁性体微粉が混在しているこ
ととなる。

【０００７】しかして、樹脂被覆キャリア中に混在する
不定形磁性体微粉は、その粒径が数μｍ〜３０μｍ程度
と相当に小さいため、画像形成装置による現像時におい
て、現像器（現像穂）から感光体表面へ移行しやすい。

【０００８】感光体上に移行した不定形磁性体微粉は、
通常、転写工程の終了後に、感光体上の残留トナーとと
もにクリーニング装置によって除去される。しかし、こ
のクリーニング時において、当該不定形磁性体微粉が、
クリーニング装置を構成するクリーニングブレードと感
光体との間隙、あるいは、併用されるクリーニングガイ
ドローラと感光体との間隙に滞留し、クリーニングブレ
ードおよびクリーニングガイドローラを磨滅させ、更に
は、感光体表面において周方向に沿った擦過傷を生じさ
せる。この結果、形成される画像には、クリーニング不
良による画像欠陥が発生し、特にハーフトーン部分にお
いて筋状の荒れが発生する。

【０００９】また、クリーニング装置によって感光体か
ら除去されたトナーを、トナー補給ホッパーもしくは現
像器に回収して再利用するトナーリサイクルシステムを
搭載した画像形成装置においては、前記不定形磁性体微
粉がトナーと共に回収され、感光体への移行・ブレード
およびガイドローラの磨滅・感光体への擦過が繰り返し
て行われるため、前記画像欠陥および筋状の荒れを特に
発生させやすい。

【００１０】このような問題に対して、フェライト組成
として（ＣｕＯ）−（ＺｎＯ）−（Ｆｅ₂Ｏ₃）組成を
採用し、フェライト粒子の製造条件を制御することによ
り、衝撃的接触による磁性体粒子自体の破壊をある程度
まで抑制することができるが十分なものではなく、ま
た、製造条件を制御しても、磁性体粒子表面からの磁性
体構成物の剥離を抑制することはできない。

【００１１】一方、特開昭６０−２２７２６５号公報に
おいて、（ＭｇＯ）−（ＺｎＯ）−（Ｆｅ₂Ｏ₃）系の
フェライト成分に対して、周期律表のＶ族元素のうち、
Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｖの１種もしくは２種以上の酸
化物を０．０１〜５重量％含有させることよって、結晶
体の剥離現象や破損現象を抑制する技術が紹介されてい
る。

【００１２】しかしながら、本発明者らが検討を行った
ところ、上記技術のキャリアは、現像器内で受ける程度
の機械的衝撃力に対しては表面剥離現象や破損現象をあ
る程度抑制することができるものの、乾式被覆法を行う
に際に付与される機械的衝撃力に対しては十分な耐衝撃
性を有するものではないことが確認された。従って、上
記技術のキャリアに乾式被覆法による処理を行って得ら
れる樹脂被覆キャリアについては、前述した問題を依然
として有していることになる。

【００１３】また、本発明者らは、不定形磁性体微粉が
混在している樹脂被覆キャリアから、不定形磁性体微粉
のみを除去すべく、篩や風力分級処理による分離操作を
試みた。しかし、当該不定形磁性体微粉の粒径が小さ
く、かつ、樹脂被覆キャリアに対し静電的に付着してい
るために分離効率が極めて低く、完全に除去することが
できなかった。

【００１４】本発明は以上のような事情に基いてなされ
たものであって、本発明の第１の目的は、クリーニング
部材の磨滅、感光体表面における擦過傷の原因となる不
定形磁性体微粉が混在されていない静電像現像用キャリ
アを提供することにある。本発明の第２の目的は、乾式
被覆法を行うに際に付与される機械的衝撃力によっても
不定形磁性体微粉を発生させない静電像現像用キャリア
の製造方法を提供することにある。本発明の第３の目的
は、クリーニング不良による画像欠陥、ハーフトーン部
分において筋状の荒れを発生させない画像形成方法を提
供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者らが鋭意検討を
重ねた結果、Ｃｕ−Ｚｎ系のフェライト成分に対して、
周期律表のＶ族元素のうちＰおよび／またはＡｓを特定
の割合で含有させることにより、耐衝撃性が格段に優れ
た磁性体粒子が得られることを見出し、斯かる知見に基
いて本発明を完成した。

【００１６】すなわち、本発明の静電像現像用キャリア
は、磁性体粒子と被覆用樹脂微粒子との混合物に繰り返
し機械的衝撃力を付与して、磁性体粒子の表面に、被覆
用樹脂微粒子による樹脂被覆層を形成する乾式被覆法に
より得られる静電像現像用キャリアにおいて、前記磁性
体粒子は、（ＣｕＯ）、（ＺｎＯ）および（Ｆｅ
₂ Ｏ ₃ ）のみよりなるフェライト成分と、このフェライ
ト成分１００重量部に対して０．１〜１．０重量部のＰ
および／またはＡｓとよりなることを特徴とする。

【００１７】本発明の静電像現像用キャリアの製造方法
は、磁性体粒子と被覆用樹脂微粒子との混合物に繰り返
し機械的衝撃力を付与して、磁性体粒子の表面に、被覆
用樹脂微粒子による樹脂被覆層を形成する乾式被覆法に
より静電像現像用キャリアを製造する方法において、前
記磁性体粒子は、上記に記載された磁性体粒子であるこ
とを特徴とする。

【００１８】本発明の画像形成方法は、トナーとキャリ
アとからなる二成分現像剤により、感光体上の静電像を
現像してトナー像を形成し、このトナー像を転写材に転
写した後、クリーニングブレードを備えたクリーニング
装置を用いて感光体上に残留したトナーを除去し、除去
されたトナーを、トナー補給ホッパーもしくは現像器に
回収して再利用する工程を含む画像形成方法において、
前記キャリアが、上記に記載の静電像現像用キャリアで
あることを特徴とする。

【００１９】そして、以上の静電像現像用キャリアを構
成する磁性体粒子のフェライト成分の組成が、（Ｃｕ
Ｏ）５〜３０モル％、（ＺｎＯ）５〜３０モル％、（Ｆ
ｅ₂Ｏ₃）５５〜７０モル％の範囲にあることが好まし
い。

【００２０】

【作用】（１）本発明の静電像現像用キャリアを構成す
る磁性体粒子は、Ｃｕ−Ｚｎ系のフェライト成分に対し
て、Ｐおよび／またはＡｓを特定の割合で含有してなる
ものであり、後述する実施例からも明らかなように耐衝
撃性に優れた粒子である。従って、乾式被覆法を行うに
際に付与される機械的衝撃力によっても、磁性体構成物
の剥離や磁性体粒子自体の破壊が生じることがなく、こ
れに伴って不定形磁性体微粉が発生・混在することもな
い。（２）クリーニング部材の磨滅、感光体表面におけ
る擦過傷の原因となる不定形磁性体微粉が樹脂被覆キャ
リア中に混在していないので、形成される画像におい
て、画像欠陥や筋状の荒れ等の画像不良が防止される。

【００２１】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
の静電像現像用キャリアは、磁性体粒子の表面に樹脂被
覆層が形成されてなる樹脂被覆キャリアであり、当該キ
ャリアを構成する磁性体粒子が、Ｃｕ−Ｚｎ系のフェラ
イト成分に対して、Ｐおよび／またはＡｓを特定の割合
で含有している点に特徴を有するものである。

【００２２】磁性体粒子のフェライト成分は、組成式：
（ＣｕＯ）_a（ＺｎＯ）_b（Ｆｅ₂Ｏ₃）_c〔ａ、ｂお
よびｃはそれぞれモル数を表す。〕で示されるＣｕ−Ｚ
ｎ系フェライトである。上記組成式において、好ましい
モル比としては「ａ：ｂ：ｃ」が５〜３０：５〜３０：
５５〜７０の範囲とされ、また、「（ａ＋ｂ）＜ｃ」と
なることが好ましい。

【００２３】また、磁性体粒子は、上記フェライト成分
の１００重量部対して０．１〜１．０重量部の割合でＰ
および／またはＡｓが含有してなるものである。Ｐおよ
び／またはＡｓがこの割合で含有されてなる磁性体粒子
は、その耐衝撃性が格段に向上したものとなり、乾式被
覆法を行う際に受ける機械的衝撃力に対しても粒子自体
の破壊や表面剥離などが生じない。Ｐおよび／またはＡ
ｓの含有量が０．１重量部未満では、磁性体粒子の耐衝
撃性が十分なものとならず、乾式被覆後において不定形
磁性体微粉が発生・混在する。一方、１．０重量部を超
える割合でＰおよび／またはＡｓが含有されていても、
含有量に見合う耐衝撃性の向上効果が発現されない。

【００２４】Ｐおよび／またはＡｓを磁性体粒子中に添
加含有させる方法としては、例えば、フェライト成分
を、バインダー、分散剤および分散媒とともに混合し、
焼成する前のスラリー状混合物中に、単体、酸化物、水
酸化物、塩の形で添加する。

【００２５】このようにして得られる磁性体粒子は、そ
の平均粒径が３０〜２００μｍ、固有抵抗が１×１０⁷
〜９×１０⁹Ω・ｃｍ、１０００Ｏｅの外部磁場中にお
ける飽和磁化が４０〜７０ｅｍｕ／ｇであることが好ま
しい。このような好ましい特性を有する磁性体粒子を用
いることにより、一層優れた現像性が得られる。

【００２６】本発明においては、上記の磁性体粒子の表
面に、乾式被覆法によって樹脂被覆層を形成する。ここ
に、「乾式被覆法」とは、被覆液を使用せずに、被覆用
樹脂微粒子と磁性体粒子とを混合撹拌してこれに機械的
衝撃力を繰り返して付与することにより磁性体粒子の表
面に被覆樹脂の膜を形成していく方法であり、磁性体粒
子の表面に樹脂微粒子が付着して展延されるため、剥離
されにくく、耐久性に優れた樹脂被覆キャリアを得るこ
とができる。ここに、被覆用樹脂としては特に限定され
るものではなく従来公知の樹脂を使用することができ、
例えばスチレン−アクリル系共重合体樹脂、フッ素系樹
脂、シリコーン系樹脂等を用いることができる。また、
磁性体粒子と被覆用樹脂微粒子との混合重量比は、磁性
体の比重等によっても異なり一概には規定することがで
きないが、例えば１００：１〜１００：１０程度が好ま
しい。

【００２７】本発明の静電像現像用キャリアは、トナー
とキャリアとからなる二成分現像剤により、感光体上の
静電像を現像してトナー像を形成し、このトナー像を転
写材に転写した後、ブレードを備えたクリーニング装置
もしくはブレードとガイドローラとを兼ね備えたクリー
ニング装置を用いて、感光体上に残留したトナーを除去
し、除去されたトナーを、トナー補給ホッパーもしくは
現像器に回収して再利用する工程を含む画像形成方法に
好適に用いることができる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を比較例とともに説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、以下において、「部」は「重量部」を示す。

【００２９】＜フェライト粒子の作製例＞「ＣｕＯ：Ｚ
ｎＯ：Ｆｅ₂Ｏ₃＝２３．５：２３．５：５３．０（モ
ル比）」であるフェライト成分を、バインダー、分散剤
および分散媒とともに混合してスラリー状混合物を調製
した。次いで、下記表１に示す処方に従って、元素乃至
化合物をそれぞれ添加し、１１２０℃で焼成してＣｕ−
Ｚｎ系のフェライト粒子〔フェライト粒子１〜５（本発
明用）およびフェライト粒子６〜８（比較用）〕を作製
した。なお、表１中「添加量」は「前記フェライト成分
１００部に対する部数」を示す。

【００３０】上記のようにして作製されたＣｕ−Ｚｎ系
のフェライト粒子１〜８について、それぞれ、比表面
積、破砕量、電流値、静抵抗および飽和磁化について測
定を行った。結果を併せて表１に示す。なお、これらの
測定方法は以下のとおりである。(1) 比表面積比表面積
測定機「マイクロメリティックスフローソーブII２３０
０型」（島津製作所社製）を用いて測定した。(2) 破砕
量フェライト粒子の粒度分布を、それぞれ、体積平均粒
径が８０μｍ、１０５μｍ以上および４４μｍ以下が０
％（トレース）となるよう調整した。これらのフェライ
ト粒子の各々に、粉砕器「ミルＭＫ−５２Ｍ」（ナショ
ナル社製）によって１０分間にわたり機械的衝撃力を付
与した後、発生した４４μｍ以下の粒子の重量割合を測
定した。(3) 電流値図５に示すような装置を用いて各フ
ェライト粒子の電流値を測定した。同図において、１は
現像器、２は現像ブラシ、３は感光体ドラム、４は抵抗
（１ｋΩ）、５は電圧計、６は直流電源である。１ｋｇ
のフェライト粒子（試料）を現像器１内に充填し、現像
ブラシ２および感光体ドラム３を回転させた。直流電源
６の起電力を２６０Ｖに設定してａ−ｂ間の電圧Ｖ
_ab（ｍＶ）を測定し、次式によって電流値を求めた。
式）電流値（μＡ）＝Ｖ_ab／１０００なお、測定条件
は以下のとおりである。現像ブラシの回転数：１６０ｒｐｍ感光体ドラムの回転数：３０ｒｐｍ測定温度および湿度：２０〜２５℃，５０＋５％
（ＲＨ）(4) 静抵抗図６に示すような装置を用いて各フ
ェライト粒子の静抵抗を測定した。同図において、Ｆは
フェライト粒子層（試料層）、７は絶縁性のパイプ、８
は黄銅製の重り、９は黄銅製の底板、１０は絶縁抵抗計
である。絶縁抵抗計の読み値Ｒ（Ω）、試料層の断面積
Ｓ（ｃｍ²）および試料層の厚さｔ（ｃｍ）から次式に
よって静抵抗を求めた。式）静抵抗（Ω−ｃｍ）＝Ｒ
×Ｓ／ｔ(5) 飽和磁化直流磁化特性自動記録装置「Ｔｙ
ｐｅ３２５７−３６」（横河北辰電機社製）、電磁石形
磁化器「Ｔｙｐｅ３２６１−１５」（同社製）およびピ
ックアップコイル「Ｔｙｐｅ３２５６−２０」（同社
製）を用いて測定されたヒステリシスループから飽和磁
化（σｓ）を求めた。

【００３１】

【表１】

【００３２】「ＭｇＯ：ＺｎＯ：Ｆｅ₂Ｏ₃＝２０．
５：２４．５：５５．０（モル比）」であるフェライト
成分を、バインダー、分散剤および分散媒とともに混合
してスラリー状混合物を調製した。次いで、フェライト
成分１００部に対してＰを１．０部添加し、１２４０℃
で焼成してＭｇ−Ｚｎ系のフェライト粒子９（比較用）
を作製した。

【００３３】このようにして作製されたＭｇ−Ｚｎ系の
フェライト粒子９について、上記と同様にして比表面
積、破砕量、電流値、静抵抗および飽和磁化を測定した
ところ、比表面積が０．０５８ｍ²／ｇ、破砕量が４．
７重量％、電流値が１２μＡ、静抵抗が８×１０⁹Ω−
ｃｍ、飽和磁化（σｓ）が６４ｅｍｕ／ｇであった。

【００３４】実施例１フェライト粒子１（平均粒径６０
μｍ） …１００重量部被覆用樹脂微粒子Ａ〔メタク
リル酸メチル−スチレン共重合体（共重合モル比６：
４）の一次樹脂粒子からなる多孔性の二次粒子，Ｔｇ１
０２℃，体積平均粒径２．２μｍ，ＢＥＴ比表面積７８
ｍ²／ｇ）…２重量部上記のキャリア原料を、高速攪拌
混合機に投入し、被覆用樹脂のＴｇを超えない材料温度
で、攪拌翼の周速を１０ｍ／秒となる条件で１０分間に
わたり攪拌混合し、フェライト粒子１の表面に被覆用樹
脂微粒子Ａが均一に付着した混合物を得た。次いで、攪
拌周速を１０ｍ／ｓに維持しながら、材料温度を１０７
℃まで上げて３０分間にわたり攪拌して繰り返し機械的
衝撃力を付与することにより、磁性体粒子１の表面に、
被覆用樹脂微粒子Ａによる樹脂被覆層が形成された本発
明のキャリア１Ａを製造した。

【００３５】実施例２〜５フェライト粒子１に代えて、
フェライト粒子２〜５（平均粒径６０μｍ）を用いたこ
と以外は実施例１と同様にして本発明のキャリア２Ａ〜
５Ａを製造した。

【００３６】比較例１〜４フェライト粒子１に代えて、
フェライト粒子６〜９（平均粒径６０μｍ）を用いたこ
と以外は実施例１と同様にして比較キャリア６Ａ〜９Ａ
を製造した。

【００３７】実施例６フェライト粒子１（平均粒径８０
μｍ） …１００重量部被覆用樹脂微粒子Ｂ〔下記化
１で示されるモノマーとメタクリル酸メチルとの共重合
体（共重合モル比６：４）の一次樹脂粒子からなる多孔
性の二次粒子，Ｔｇ８４℃，体積平均粒径２．６μｍ，
ＢＥＴ比表面積７１ｍ²／ｇ）…２重量部上記のキャリ
ア原料を、高速攪拌混合機に投入し、被覆用樹脂のＴｇ
を超えない材料温度で、攪拌翼の周速を８ｍ／秒となる
条件で１０分間にわたり攪拌混合し、フェライト粒子１
の表面に被覆用樹脂微粒子Ｂが均一に付着した混合物を
得た。次いで、攪拌周速を８ｍ／ｓに維持しながら、材
料温度を９０℃まで上げて３０分間にわたり攪拌して繰
り返し機械的衝撃力を付与することにより、磁性体粒子
１の表面に、被覆用樹脂微粒子Ｂによる樹脂被覆層が形
成された本発明のキャリア１Ｂを製造した。

【００３８】

【化１】

【００３９】実施例７〜１０フェライト粒子１に代え
て、フェライト粒子２〜５（平均粒径８０μｍ）を用い
たこと以外は実施例６と同様にして本発明のキャリア２
Ｂ〜５Ｂを製造した。

【００４０】比較例５〜８フェライト粒子１に代えて、
フェライト粒子６〜９（平均粒径８０μｍ）を用いたこ
と以外は実施例６と同様にして比較キャリア６Ｂ〜９Ｂ
を製造した。

【００４１】＜ハーフトーン荒れ評価＞（１）キャリア
１Ａ〜９ＡＳｅ−Ａｓ感光体が搭載された電子写真複写
機「ＵＢｉｘ−５０７０」（コニカ（株）製）を用い
て、本発明のキャリア１Ａ〜５Ａおよび比較キャリア６
Ａ〜９Ａについて、感光体の擦過傷およびハーフトーン
荒れの発生状況を評価した。樹脂被覆キャリア１Ａ〜９
Ａ（平均粒径６０μｍ）のみをそれぞれ現像器に投入
し、感光体および現像器を連続的に回転させることによ
り、感光体の表面を樹脂被覆キャリアによって擦過させ
た。なお、クリーニングブレードは５時間毎に新品に交
換した。下記表２に示す所定時間（擦過時間）経過後、
感光体表面における擦過傷の有無を確認した。次いで、
「ＵＢｉｘ−５０７０」用現像剤が投入された現像器に
交換してコピー画像を形成し、ハーフトーン荒れの発生
状況を評価した。結果を表２に示す。なお、表２におい
て、感光体表面の擦過傷およびハーフトーン荒れのいず
れも認められない場合を「○」、感光体表面の擦過傷が
認められるがハーフトーン荒れが認められない場合を
「△」、感光体表面の擦過傷およびハーフトーン荒れの
いずれもが認められる場合を「×」、ハーフトーン荒れ
が著しく認められる場合を「××」で示している。

【００４２】

【表２】

【００４３】表２に示すように、本発明のキャリア（１
Ａ〜５Ａ）においては、５０時間擦過させても、感光体
表面の擦過傷およびハーフトーン荒れを発生させること
はなく、形成されたコピー画像は良好なものであった。
これに対して、ＰまたはＡｓが含有されていない比較キ
ャリア（６Ａ〜８Ａ）においては、５時間擦過させただ
けで感光体表面の擦過傷およびハーフトーン荒れを発生
させた。また、Ｍｇ−Ｚｎ系である比較キャリア９Ａに
おいては、５時間擦過させただけで感光体表面の擦過傷
およびハーフトーン荒れを著しく発生した。なお、クリ
ーニングユニット内に回収された比較キャリアの表面を
観察したところ、コア破砕によって発生した不定形の鱗
片状粒子が多数認められた。この状態を示している走査
電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を図３に示す。

【００４４】（２）キャリア１Ｂ〜９Ｂ負帯電有機感光
体が搭載された電子写真複写機「ＵＢｉｘ−５０７０」
改造機を用いて、本発明のキャリア１Ｂ〜５Ｂおよび比
較キャリア６Ｂ〜９Ｂについて、感光体の擦過傷および
ハーフトーン荒れの発生状況を評価した。樹脂被覆キャ
リア１Ｂ〜９Ｂ（平均粒径８０μｍ）のみをそれぞれ現
像器に投入し、感光体および現像器を連続的に回転させ
ることにより、感光体の表面を樹脂被覆キャリアによっ
て擦過させた。なお、クリーニングブレードは５時間毎
に新品に交換した。下記表３に示す所定時間（擦過時
間）経過後、感光体表面における擦過傷の有無を確認し
た。次いで、「ＵＢｉｘ−３０３５」用現像剤が投入さ
れた現像器に交換してコピー画像を形成し、ハーフトー
ン荒れの発生状況を評価した。結果を表３に示す。な
お、表３において、感光体表面の擦過傷およびハーフト
ーン荒れのいずれも認められない場合を「○」、感光体
表面の擦過傷が認められるがハーフトーン荒れが認めら
れない場合を「△」、感光体表面の擦過傷およびハーフ
トーン荒れのいずれもが認められる場合を「×」、ハー
フトーン荒れが著しく認められる場合を「××」で示し
ている。

【００４５】

【表３】

【００４６】表３に示すように、本発明のキャリア（１
Ｂ〜５Ｂ）においては、５０時間擦過させても、感光体
表面の擦過傷およびハーフトーン荒れを発生させること
はなく、形成されたコピー画像は良好なものであった。
これに対して、ＰまたはＡｓが含有されていない比較キ
ャリア（６Ｂ〜８Ｂ）においては、５時間擦過させただ
けで感光体表面の擦過傷を発生させ、１０時間擦過させ
るとハーフトーン荒れを発生させた。また、Ｍｇ−Ｚｎ
系である比較キャリア９Ｂにおいては、１０時間擦過さ
せると著しいハーフトーン荒れを発生させた。なお、ク
リーニングユニット内に回収された比較キャリアの表面
を観察したところ、コア破砕によって発生した不定形の
鱗片状粒子が多数認められた。この状態を示すＳＥＭ写
真を図４に示す。

【００４７】＜実写テスト＞（Ａ−）：比較キャリア
６Ａと、「ＵＢｉｘ−５０７０」用トナーとを、初期画
像が適正な濃度となるトナー濃度で混合し、電子写真複
写機「ＵＢｉｘ−５０７０」によりコピー画像を形成す
るテストを行って実写性能を評価した。なお、搭載され
たクリーニングユニットは、図１に示すようなブレード
１１とガイドローラ１２とが併用されている構造のもの
である。図１において、１３はスクレーパー、１４はト
ナー搬送スクリュー、３０は感光体ドラムである。な
お、この実写テストにおいて、ブレード１１はコピー画
像に画像不良が発生した時点で新品と交換した。この結
果、２．７万回コピーおよび５．２万回コピーの時点で
クリーニング不良（トナーのすり抜け）による画像不良
が発生した。また、１万回コピー毎にコピー画像をサン
プリングしてハーフトーン荒れの発生状況を観察したと
ころ、２万回コピーの時点で僅かなハーフトーン荒れが
認められ、５万回コピーの時点ではハーフトーン荒れに
よって画像品質が著しく損なわれた。実写テストは６万
回コピーの時点で中止した。６万回コピーの時点では、
オレンジチャート原稿を使用してコピー画像を形成した
場合に、感光体の周方向に多数のスジが認められた。

【００４８】（Ａ−）：比較キャリア６Ａに代えて比
較キャリア９Ａ（Ｍｇ−Ｚｎ系）を用いたこと以外は
（Ａ−）と同様にして実写テストを行った。この結
果、１．９万回コピーおよび３．７万回コピーの時点で
クリーニング不良（トナーのすり抜け）による画像不良
が発生した。また、１万回コピー毎にコピー画像をサン
プリングしてハーフトーン荒れの発生状況を観察したと
ころ、１．３万回コピーの時点で僅かなハーフトーン荒
れが認められ、４万回コピーの時点ではハーフトーン荒
れによって画像品質が著しく損なわれた。実写テストは
５万回コピーの時点で中止した。５万回コピーの時点で
は、オレンジチャート原稿を使用してコピー画像を形成
した場合に、感光体の周方向に多数のスジが認められ
た。

【００４９】（Ａ−）：比較キャリア６Ａに代えて本
発明のキャリア３Ａを用いたこと以外は（Ａ−）と同
様にして実写テストを行ったところ、１２万回コピーの
時点まで、上記の問題を発生させることなく、初期の画
像品質が維持された。

【００５０】（Ａ−）：搭載されたクリーニングユニ
ットを、図２に示すような構造のものに代えたこと以外
は（Ａ−）と同様にして比較キャリア６Ａによる実写
テストを行った。図２において、２１はブレード、２４
はトナー搬送スクリュー、２５はトナー捕集板、３０は
感光体ドラムである。なお、この実写テストにおいて、
ブレード２１はコピー画像に画像不良が発生した時点で
新品と交換した。この結果、３．４万回コピーおよび
６．８万回コピーの時点でクリーニング不良による画像
不良が発生した。また、５万回コピーの時点で僅かなハ
ーフトーン荒れが認められ、８万回コピーの時点ではハ
ーフトーン荒れによって画像品質が著しく損なわれた。
実写テストは８万回コピーの時点で中止した。８万回コ
ピーの時点では、オレンジチャート原稿を使用してコピ
ー画像を形成した場合に、感光体の周方向に多数のスジ
が認められた。

【００５１】（Ａ−）：比較キャリア６Ａに代えて本
発明のキャリア３Ａを用いたこと以外は（Ａ−）と同
様にして実写テストを行ったところ、１２万回コピーの
時点まで、上記の問題を発生させることなく、初期の画
像品質が維持された。

【００５２】（Ｂ−）：比較キャリア６Ｂと、「ＵＢ
ｉｘ−３０３５」用トナーとを、初期画像が適正な濃度
となるトナー濃度で混合し、負帯電有機感光体が搭載さ
れた電子写真複写機「ＵＢｉｘ−５０７０」改造機によ
りコピー画像を形成するテストを行って実写性能を評価
した。なお、クリーニングユニットは、図１に示すよう
な構造のものであり、ブレード１１はコピー画像に画像
不良が発生した時点で新品と交換した。この結果、３．
１万回コピー、６．７万回コピーおよび８．９万回コピ
ーの時点でクリーニング不良（トナーのすり抜け）によ
る画像不良が発生した。また、１万回コピー毎にコピー
画像をサンプリングしてハーフトーン荒れの発生状況を
観察したところ、６万回コピーの時点で僅かなハーフト
ーン荒れが認められ、９万回コピーの時点ではハーフト
ーン荒れによって画像品質が著しく損なわれた。実写テ
ストは９万回コピーの時点で中止した。６万回コピーの
時点では、オレンジチャート原稿を使用してコピー画像
を形成した場合に、感光体の周方向に多数のスジが認め
られた。

【００５３】（Ｂ−）：比較キャリア６Ｂに代えて比
較キャリア９Ｂ（Ｍｇ−Ｚｎ系）を用いたこと以外は
（Ｂ−）と同様にして実写テストを行った。この結
果、２．６万回コピーおよび５．４万回コピーの時点で
クリーニング不良（トナーのすり抜け）による画像不良
が発生した。また、１万回コピー毎にコピー画像をサン
プリングしてハーフトーン荒れの発生状況を観察したと
ころ、５万回コピーの時点で僅かなハーフトーン荒れが
認められ、７万回コピーの時点ではハーフトーン荒れに
よって画像品質が著しく損なわれた。実写テストは７万
回コピーの時点で中止した。５万回コピーの時点では、
オレンジチャート原稿を使用してコピー画像を形成した
場合に、感光体の周方向に多数のスジが認められた。

【００５４】（Ｂ−）：比較キャリア６Ｂに代えて本
発明のキャリア３Ｂを用いたこと以外は（Ｂ−）と同
様にして実写テストを行ったところ、１２万回コピーの
時点まで、上記の問題を発生させることなく、初期の画
像品質が維持された。

【００５５】

【発明の効果】本発明に係るキャリアを構成する磁性体
粒子は、Ｃｕ−Ｚｎ系のフェライト成分に対して、Ｐお
よび／またはＡｓを特定の割合で含有されてなるもので
あり、極めて耐衝撃性に優れた粒子である。従って、（１）請求項１および請求項４の発明によれば、クリー
ニング部材の磨滅、感光体表面における擦過傷の原因と
なる不定形磁性体微粉が混在されていない静電像現像用
キャリアを提供することができる。（２）請求項２および請求項５の発明によれば、乾式被
覆法を行うに際に付与される機械的衝撃力によっても不
定形磁性体微粉を発生させない静電像現像用キャリアの
製造方法を提供することができる。（３）請求項３および請求項６の発明によれば、クリー
ニング不良による画像欠陥、ハーフトーン部分において
筋状の荒れを発生させない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】実写テストに用いる電子写真複写機に搭載され
たクリーニングユニットの一例を示す説明図である。

【図２】実写テストに用いる電子写真複写機に搭載され
たクリーニングユニットの他の例を示す説明図である。

【図３】クリーニングユニット内に回収された比較キャ
リアの表面状態を示すＳＥＭ写真である。

【図４】クリーニングユニット内に回収された比較キャ
リアの表面状態を示すＳＥＭ写真である。

【図５】フェライト粒子の電流値を測定するために用い
た装置の概略図である。

【図６】フェライト粒子の静抵抗を測定するために用い
た装置の概略図である。

【符号の説明】

１１ブレード１２ガイドロー
ラ１３スクレパー１４トナー搬送
スクリュー２１ブレード２４トナー搬送
スクリュー２５トナー捕集板３０感光体ドラ
ム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−227265（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−90345（ＪＰ，Ａ) 特開平２−8859（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−13157（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−235962（ＪＰ，Ａ) 特開平４−178660（ＪＰ，Ａ) 特開平４−104164（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 9/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性体粒子と被覆用樹脂微粒子との混合
物に繰り返し機械的衝撃力を付与して、磁性体粒子の表
面に、被覆用樹脂微粒子による樹脂被覆層を形成する乾
式被覆法により得られる静電像現像用キャリアにおい
て、前記磁性体粒子は、（ＣｕＯ）、（ＺｎＯ）および（Ｆ
ｅ ₂ Ｏ ₃ ）のみよりなるフェライト成分と、このフェラ
イト成分１００重量部に対して０．１〜１．０重量部の
Ｐおよび／またはＡｓとよりなることを特徴とする静電
像現像用キャリア。
【請求項２】磁性体粒子と被覆用樹脂微粒子との混合
物に繰り返し機械的衝撃力を付与して、磁性体粒子の表
面に、被覆用樹脂微粒子による樹脂被覆層を形成する乾
式被覆法により静電像現像用キャリアを製造する方法に
おいて、前記磁性体粒子は、（ＣｕＯ）、（ＺｎＯ）および（Ｆ
ｅ ₂ Ｏ ₃ ）のみよりなるフェライト成分と、このフェラ
イト成分１００重量部に対して０．１〜１．０重量部の
Ｐおよび／またはＡｓとよりなることを特徴とする静電
像現像用キャリアの製造方法。
【請求項３】トナーとキャリアとからなる二成分現像
剤により、感光体上の静電像を現像してトナー像を形成
し、このトナー像を転写材に転写した後、クリーニング
ブレードを備えたクリーニング装置を用いて感光体上に
残留したトナーを除去し、除去されたトナーを、トナー
補給ホッパーもしくは現像器に回収して再利用する工程
を含む画像形成方法において、前記キャリアが、請求項１に記載の静電像現像用キャリ
アであることを特徴とする画像形成方法。
【請求項４】請求項１に記載の静電像現像用キャリア
であって、当該キャリアを構成する磁性体粒子のフェラ
イト成分の組成が、（ＣｕＯ）５〜３０モル％、（Ｚｎ
Ｏ）５〜３０モル％、（Ｆｅ₂Ｏ₃）５５〜７０モル％
の範囲にあることを特徴とする静電像現像用樹脂被覆キ
ャリア。
【請求項５】請求項２に記載の静電像現像用キャリア
の製造方法であって、キャリアの製造に用いる磁性体粒
子のフェライト成分の組成が、（ＣｕＯ）５〜３０モル
％、（ＺｎＯ）５〜３０モル％、（Ｆｅ₂Ｏ₃）５５〜
７０モル％の範囲にあることを特徴とする静電像現像用
樹脂被覆キャリアの製造方法。
【請求項６】請求項３に記載の画像形成方法であっ
て、当該画像形成方法に用いるキャリアを構成する磁性
体粒子のフェライト成分の組成が、（ＣｕＯ）５〜３０
モル％、（ＺｎＯ）５〜３０モル％、（Ｆｅ₂Ｏ₃）５
５〜７０モル％の範囲にあることを特徴とする画像形成
方法。