JPH0954461A

JPH0954461A - カラー画像形成用現像剤およびカラー画像形成方法

Info

Publication number: JPH0954461A
Application number: JP7208847A
Authority: JP
Inventors: Mayumi Hayashi; 真由美林; Kishiomi Tamura; 希志臣田村
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-08-16
Filing date: 1995-08-16
Publication date: 1997-02-25

Abstract

(57)【要約】【目的】ポリオレフィン樹脂被覆キャリアをカラー現
像剤用キャリアとして用いた場合に、色再現性を阻害す
ること無く安定した現像性および色彩画像を長期にわた
って保持できるカラー画像形成用現像剤及びカラー画像
形成方法を提供する。【構成】有彩色顔料と樹脂からなるカラートナーとキ
ャリアとからなる現像剤に於いて、前記キャリアが、白
色度が０．２以下であり数平均一次粒子径が０．５μｍ
以下の微粒子を含有するポリオレフィン被覆キャリアで
あるカラー画像形成用現像剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は有彩色トナーを用いたカ
ラー用現像剤に使用される現像剤およびカラー画像形成
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式にてカラー画像を形成する
カラー用現像剤としては、トナー中へその色味を阻害す
る磁性粉などの添加剤を導入する必要がなく、比較的色
相の調整が容易な、いわゆるトナーとキャリアから構成
される二成分現像剤が多く利用されている。ここで使用
されるキャリアとしては、フェライトや鉄粉などで構成
される磁性粒子をそのまま使用するキャリアや、これら
磁性粒子表面を樹脂で被覆した樹脂被覆キャリアが知ら
れている。これらのうち、帯電制御の容易さ、キャリア
の耐久性の点などから、樹脂被覆キャリアが好ましく使
用されている。

【０００３】従来、キャリア被覆用樹脂としては、スチ
レン／アクリル系樹脂やポリエステル系樹脂、シリコー
ン系樹脂などが多用されているが、最近、ポリオレフィ
ンでキャリアを被覆することが提案されている。

【０００４】ポリオレフィンは、樹脂自体が極性基を持
たないため、溌水性や離型性などが良好であり、それ
故、電子写真用キャリアに適用した場合に、耐久性に優
れるとされている。

【０００５】しかし、一般にポリオレフィンは絶縁材料
として使用されるものであり、キャリア被覆樹脂として
使用すると、キャリアの電気的な抵抗値である体積固有
抵抗を極端に高くしてしまう。過剰な体積固有抵抗を持
つキャリアを電子写真用キャリアとして使用した場合に
は、十分な現像量が得られず画像濃度不足の原因とな
る。そこで、その問題を解決するために特開平２−１８
７７７１号公報や特開平６−２６６１６８号公報などに
開示されているように、被覆層への導電性微粒子を添加
しキャリアの体積固有抵抗を制御することが提案されて
いる。ここで導電性微粒子としては、少量でキャリア抵
抗を比較的容易に下げられる点から、導電性カーボンブ
ラックが使用されている。

【０００６】近年、電子写真技術をカラー画像形成方法
に使用することが種々提案されている。そして、この場
合にはトナーの色調を安定に保つことが重要な課題であ
る。しかし、上記の導電性微粒子を添加したポリオレフ
ィン被覆キャリアをカラー画像形成方法に適用した場合
には、キャリア被覆樹脂に含有させた微粒子が離脱し、
トナーに付着する現象が発生する。その結果、出力され
るカラー画像の色調を変化させるという問題が生じる。
この問題は、導電性微粒子を添加したポリオレフィン被
覆キャリアをモノクロトナー用のキャリアとして使用し
ている場合には検知できない問題であるため、従来の公
知技術では問題視されていなかった。

【０００７】以上のように、カラー画像形成方法にポリ
オレフィン被覆キャリアを用いる場合には、現像性と色
再現性の点で満足できる性能が得られていないのが現状
である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリオレフ
ィン樹脂被覆キャリアをカラー現像剤用キャリアとして
用いた場合に、色再現性を阻害することなく、安定した
現像性および色再現画像を長期に渡って保持できるカラ
ー画像形成用現像剤およびカラー画像形成方法を提供す
ることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

（１）上記目的を達成する本発明のカラー画像形成用現
像剤は、結着樹脂と着色剤からなるカラートナーとキャ
リアからなる現像剤において、前記キャリアが、白色度
が０．２以下であり数平均一次粒径が０．５μｍ以下の
微粒子を含有するポリオレフィン被覆キャリアであるこ
とを特徴とするものである（請求項１）。

【００１０】（２）また、上記目的を達成する本発明の
カラー画像形成方法は、（ａ）感光体上に形成された静電荷潜像を第１の現像剤
で現像した後に、観光体上に第２の静電荷潜像を形成し
第２の現像剤で現像する工程を２回以上繰り返すことで
感光体上にカラー画像を形成し、その後、転写体に一括
して転写することで転写体上にカラー画像を形成する画
像形成方法において、該現像剤が、結着樹脂と着色剤か
らなるカラートナーと、樹脂被覆層中に白色度が０．２
以下であり数平均一次粒径が０．５μｍ以下である微粒
子を含有するポリオレフィン被覆キャリアとからなるこ
とを特徴とするものである（請求項３）。

【００１１】（ｂ）感光体上に形成された静電荷潜像を
現像剤で現像した後に転写体へ転写する工程を繰り返す
ことにより転写体上にカラー画像を形成する画像形成方
法において、該現像剤が、結着樹脂と着色剤からなるカ
ラートナーと、樹脂被覆層中に白色度が０．２以下であ
りる数平均一次粒子径が０．５μｍ以下である微粒子を
含有するポリオレフィン被覆キャリアとからなることを
特徴とするものである（請求項４）。

【００１２】（ｃ）感光体上に形成された静電荷潜像
を、少なくとも黒トナーとキャリアとからなる黒色現像
剤、およびカラートナーとキャリアとからなる有彩色現
像剤で現像し、次いで転写体へ転写した後に感光体上に
残留する黒トナーおよびカラートナーを除去、回収し、
回収された黒トナーおよびカラートナーを、黒トナーと
キャリアとからなる黒色現像剤へ戻す工程を有する画像
形成方法において、該キャリアが、白色度が０．２以下
であり数平均一次粒子径が０．５μｍ以下である微粒子
を含有するポリオレフィン被覆キャリアであることを特
徴とするものである（請求項５）。

【００１３】すなわち本発明は、被覆樹脂中に微粒子を
含有させたポリオレフィン樹脂被覆キャリアをカラー現
像剤用キャリアとして用いた場合に、該微粒子が離脱し
トナーに付着した場合でも、トナーの色再現性を阻害す
ることなく、安定した現像性および色再現画像を長期に
渡って保持できるカラー画像形成用現像剤およびカラー
画像形成方法を提供するものである。

【００１４】以下、本発明の構成について説明する。

【００１５】（１）キャリアの構成本発明に使用されるキャリアは、磁性粒子の表面にポリ
オレフィンを被覆したものである。

【００１６】ポリオレフィンを構成する単量体として
は、エチレン、プロピレン、１−ブテン、２−ブテン、
１−ペンテン、２−ペンテン、２−メチル−１−ブテ
ン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−
ノネンなどの脂肪族炭化水素系単量体がよい。また、そ
の他のビニル系単量体から得られる樹脂あるいは共重合
体も使用することができる。好ましくは、エチレンを単
量体として用いたポリエチレンがよい。

【００１７】本発明で使用される磁性粒子としては、磁
性を有するものであれば特に限定されない。一例として
は、マグネタイト、フェライト、鉄、ニッケル、コバル
トなどの強磁性を有する材料を挙げることができる。ま
た、磁性粒子の体積平均粒子径の範囲は２０〜２００μ
ｍ、好ましくは３０〜１００μｍである。

【００１８】本発明のキャリアのポリオレフィン被覆量
としては、磁性粒子に対し１．０ｗｔ％〜２０ｗｔ％、
好ましくは２．５ｗｔ％〜８．０ｗｔ％である。１．０
ｗｔ％未満では樹脂被覆の効果が十分に発揮できず、耐
久性に劣る。また、２０ｗｔ％以上では、膜厚が厚くな
りすぎて、キャリアの流動性が悪化するため、現像剤の
搬送ムラの原因となる。

【００１９】本発明のキャリアの樹脂被覆方法として
は、一般的に知られている種々の方法、例えば、オレフィン系樹脂を適当な溶剤に溶かし磁性粒子の表
面にスプレーコートする溶融被覆方法、磁性粒子の表面にオレフィン系樹脂粉末を付着させ樹
脂材料の融点以上に加熱しながら機械的に固定化する方
法、特開昭６０−１０６８０８号公報などに記載されてい
る表面重合被覆法、などのいずれを使用してもよい。

【００２０】なお、上記の表面重合被覆法とは、核とな
る磁性粒子表面にチーグラーナッタ触媒などのいわゆる
重合触媒を担持させ、前述の単量体をその表面から重合
成長させ樹脂被覆層を形成する方法である。本方法は磁
性表面との接着性、密着性に優れたキャリアを得ること
ができ、他の方法よりも好ましい方法である。

【００２１】また、本発明のキャリア被覆樹脂中に含有
させる微粒子としては、白色度が０．２以下、特に好ま
しくは０．１５以下である微粒子が好ましい。

【００２２】ここで、微粒子の白色度は次のように測定
する。まず、紙などの支持体に両面テープを貼り、この
表面に均一に上記微粒子を付着させる。ついで、微粒子
を付着させていない部分の反射濃度に対する、微粒子を
付着させた部分の相対反射濃度を微粒子の白色度とす
る。反射濃度の測定は、反射濃度計ＲＤ−９１８（マク
ベス社製）により行うことができる。

【００２３】また、本発明のキャリア被覆樹脂中に含有
させる微粒子としては、体積固有抵抗が１×１０²〜１
×１０¹¹Ωｃｍの範囲にある導電性微粒子が好ましい。
この微粒子の具体例としては、例えばポリアセチレン系
樹脂微粒子、酸化亜鉛微粒子、酸化スズ微粒子、酸化チ
タン微粒子、インジウムとスズの複合酸化物であるＩＴ
Ｏ系微粒子などが挙げられる。

【００２４】ここで、微粒子の体積固有抵抗は、次のよ
うに測定する。適量の微粒子を、断面積１．０ｃｍ²の
絶縁性円筒容器に充填し、５００ｇの荷重下で微粒子の
充填高さを求めた後、ＤＣ５００Ｖの電場を印加して電
流値を測定する。得られた試料充填高さと電流値から、
以下の式１により体積固有抵抗値を算出した。

【００２５】

【数１】

【００２６】本発明のキャリア被覆樹脂中に添加する微
粒子の添加方法は特に限定されるものではなく、樹脂被
覆方法に応じて適切な方法を選択すればよい。例えば、
溶融被覆方法の場合は、樹脂の溶液に微粒子を分散混合
する、機械的な固定化方法の場合は、樹脂微粒子と添加
する微粒子を混合しておく、重合被覆法の場合は、重合
反応時に重合槽内に微粒子を添加しておく、などの方法
を用いることができる。また、キャリア樹脂被覆後に、
必要な微粒子をキャリア被覆層中に機械的に打ち込む方
法も使用できる。

【００２７】本発明に添加される微粒子の添加量は、目
的とするキャリア性能、および使用する微粒子や磁性粒
子の種類により適宜調節されるが、多くの場合、キャリ
ア被覆樹脂に対して、０．１〜２５ｗｔ％、好ましくは
０．５〜２０ｗｔ％である。

【００２８】また、キャリアとしての体積固有抵抗の範
囲は、１×１０⁸〜１×１０¹⁴Ωｃｍ、好ましくは５×
１０⁹〜５×１０¹³である。なお、キャリアの体積固有
抵抗の測定は、前述したキャリア被覆樹脂中に添加する
微粒子の体積固有抵抗の測定方法と同様である。

【００２９】（２）トナーの構成本発明のキャリアと混合される現像用トナーとしては、
黒トナーおよび有彩色トナーが使用される。

【００３０】トナーは結着樹脂と着色剤と、必要に応じ
て使用されるその他の添加剤とを含有してなり、トナー
の体積平均粒径は１〜３０μｍ、好ましくは５〜２０μ
ｍである。トナーを構成する結着樹脂としては特に限定
されず、従来公知の種々の樹脂が用いられる。例えば、
スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン／アクリル
系樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられる。

【００３１】トナーを構成する着色剤としてはとくに限
定されず、従来より公知の種々の材料を使用することが
できる。例えば、黒トナーに使用できる着色剤として
は、カーボンブラック、マグネタイトなどの材料を使用
することができる。カーボンブラックとしてはチャネル
ブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、
サーマルブラック、ランプブラックなどが使用される。
また、これらカーボンブラックを凝集させたいわゆる顆
粒状カーボンブラックも好適に使用することができる。

【００３２】また、有彩色トナーに使用することのでき
る着色剤としては、染料、顔料のいずれも使用すること
ができる。

【００３３】染料としては、例えばＣ．Ｉ．ソルベント
レッド１、同４９、同５２、同５８、同６３、同１１
１、同１２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、同４
４、同７７、同７９、同８１、同８２、同９３、同９
８、同１０３、同１０４、同１１２、同１６２、Ｃ．
Ｉ．ソルベントブルー２５、同３６、同６０、同７０、
同９３、同９５などを用いることができ、またこれらを
複数併用してもよい。

【００３４】顔料としては、例えばＣ．Ｉ．ピグメント
レッド５、同４８：１、同５３：１、同５７：１、同１
２２、同１３９、同１４４、同１４９、同１６６、同１
７７、同１７８、同２２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレン
ジ３１、同４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、同
１７、同９３、同９４、同１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメント
グリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、同６
０などを用いることができ、また、これらを複数併用し
てもよい。また、染料を併用してもよい。

【００３５】その他の添加剤としては例えばサリチル酸
誘導体、アゾ系金属錯体、４級アンモニウム塩などの荷
電制御剤、またポリオレフィンワックスや天然ワックス
などの離型剤、磁性体微粒子などが挙げられる。

【００３６】また、流動性付与の観点から、無機微粒子
および／または有機微粒子を添加してもよい。無機微粒
子としてはシリカ、チタニア、アルミナなどの無機酸化
物粒子が好ましい。また、これら無機微粒子はシランカ
ップリング剤やチタンカップリング剤などによって疎水
化処理されていてもよい。有機微粒子としては、スチレ
ン型樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂などからな
る微粒子を使用することができる。また、感光体クリー
ニングの負荷を低減するために、クリーニング助剤や、
高級脂肪酸やその誘導体からなる滑剤をトナー中に添加
してもよい。

【００３７】（３）現像剤の構成本発明における二成分現像剤は、トナーとキャリアを混
合して調製される。トナー濃度としては現像剤全体に対
して２〜１０ｗｔ％に混合して使用される。

【００３８】（４）感光体の構成本発明のカラー画像形成方法に使用される感光体として
は、特に限定されず、公知の感光体を使用することがで
きる。

【００３９】（５）画像形成方法本発明の現像剤が使用できる現像方式としては特に限定
されないため、接触現像方式あるいは非接触現像方式の
いずれにも好適に使用することができる。

【００４０】接触現像方式の現像装置の構成例を図１
（Ａ）を用いて説明する。図において、４００は現像
器、４０１は現像スリーブ、４０２は円柱状の磁石体、
４０３はトナー補給口４０４に設けられて成るハウジン
グ、４０５，４０６は矢印方向に回転自在に設けられた
撹拌スクリュー、４０７は供給ローラ、４０８は現像剤
層厚規制部材、１０は感光体ドラムである。直流電源４
１０および交流電源４１１はそれぞれ交番バイアス電界
を形成する現像バイアス印加手段としての電源である。

【００４１】この接触現像方式は、感光体ドラム１０に
形成された静電荷潜像に現像剤を接触、摺擦させて現像
を行う方式である。そのため、現像領域において現像ス
リーブ４０１上に形成された現像剤層が感光体ドラム１
０と接触することが必要となる。具体的には、現像領域
における現像剤の層厚は０．２〜８．０ｍｍ、特に０．
４〜５．０ｍｍであることが好ましい。また、現像領域
における感光体ドラム１０と現像スリーブ４０１との間
隙は、現像剤の層厚によって適宜設定されるが、具体的
には０．１〜７．０ｍｍ、特に０．２〜４．０ｍｍであ
ることが好ましい。

【００４２】また、非接触現像方式としては、感光体ド
ラム１０上に形成した静電荷潜像を現像するにあたり、
現像スリーブ上に形成された現像剤層が感光体ドラム１
０と接触しない状態で現像する方式である。そのため、
現像領域において現像スリーブ上に形成された現像剤層
が感光体ドラム１０と接触しないことが必要となる。具
体的には、現像領域における現像剤の層厚は０．０２〜
４．０ｍｍ、特に０．０４〜２．０ｍｍであることが好
ましい。また、現像領域における感光体ドラム１０と現
像スリーブ４０１との間隙は、現像剤の層厚によって適
宜設定されるが、具体的には０．０５〜５．０ｍｍ、特
に０．１〜３．０ｍｍであることが好ましい。

【００４３】接触現像方式、非接触現像方式のいずれ
も、現像剤層厚を必要な厚みに規制する必要がある。そ
の方式は、本発明においては特に限定されず公知の方式
を使用できる。具体的には、例えば、磁気の力を使用す
る磁性ブレード方式や現像スリーブ表面に現像剤層規制
棒を押圧する方式、また、ウレタンブレードや燐青銅板
などを現像スリーブ表面に接触させ現像剤層を規制する
方式がある。また、現像剤スリーブから一定の間隙をあ
けて剛性部材を設置し、その間隙に現像剤を通過させる
ことで現像剤量を規制する剛性ブレード方式などが使用
できる。

【００４４】また、現像剤担持体としては公知の構成の
ものを使用できる。好ましくは、直径１０〜８０ｍｍの
筒状の現像スリーブと、その内部に複数の磁石を円柱状
に備えた構成のもので、磁力を利用して現像剤を担持、
搬送する方式のものがよい。現像剤担持体による現像剤
の搬送方式は、筒状の現像スリーブを回転させる方法、
内部の磁石を回転させる方法、その両者を同方向、また
は逆方向に回転させる方法のいずれも使用することがで
きる。

【００４５】また、現像に際して感光体ドラムと現像剤
担持体間に現像バイアス電圧を印加してもよい。その場
合、直流バイアス電圧のみ、もしくは交流バイアス電圧
のみ付与する方式でもよいし、直流と交流のバイアス電
圧を併用して印加する方式のいずれでもよい。ここで、
交番電界を形成するための交流バイアス電圧は、周波数
１〜１００００Ｈｚ、電圧１〜３０００Ｖp-pが好まし
い。また、直流バイアス電圧としては２００〜１０００
Ｖが好ましい。

【００４６】非接触現像方式の構成例を図１（Ｂ）を用
いて説明する。

【００４７】図１（Ｂ）は、本発明の画像形成方法に好
適に使用できる非接触現像方式の現像装置の一例を示す
断面図である。図において、４１は現像スリーブ、４２
は内部に固定された磁石体であり、４１、４２で現像剤
担持体が構成されている。４３は現像剤供給部材である
供給ローラ、４４は現像剤層厚規制部材（以下、単に規
制部材と称す）、４５は現像剤担持体から現像剤を掻き
取る部材であるスクレーパ、４６Ａ、４６Ｂは現像剤撹
拌部材である撹拌スクリュー、４７は現像装置のケーシ
ング、Ｄは本発明のキャリアとトナーなどからなる二成
分現像剤、直流電源４８および交流電源４９はそれぞれ
交番バイアス電界を形成する現像バイアス印加手段とし
ての電源、１０は導電性基体１１上に感光層１２を形成
した静電荷像担持体である感光体ドラムである。また、
図中の矢印は、感光体ドラム１０および現像スリーブ４
１の回転方向を示す。現像スリーブ４１は例えばアルミ
ニウム、ステンレス鋼などの非磁性かつ導電性の金属か
らなる円筒であり、現像剤を安定して搬送するために、
その表面に溶射処理、サンドブラスト処理、溝付け処理
などの粗面化処理を加えてある。前記現像剤担持体４１
の内部には、現像スリーブ４１の表面の磁界が５００〜
１２００［Ｇａｕｓｓ］となるようにＮ極またはＳ極に
着磁された複数の磁極を有する円柱状の磁石体４２が固
定して設置されており、現像スリーブ４１は磁石体４２
に対して回転可能となっている。

【００４８】ケーシング４７は例えばアクリル、ポリカ
ーボネート、ＡＢＳなどの樹脂、またはアルミニウム、
ステンレス鋼などの金属材料からなる。樹脂材料を使用
する場合は、必要に応じてカーボンブラックなどの導電
性フィラーを導入したり、表面を導電処理するなどして
ケーシング４７に導電性を付与してもよい。ケーシング
４７内部には磁石体４２と現像スリーブ４１から構成さ
れる現像剤担持体、供給ローラ４３、スクレーパ４５お
よび撹拌スクリュー４６Ａ、４６Ｂが配置され、ケーシ
ング４７の内部には規制部材４４が配置されている。

【００４９】ケーシング４７の内部にはトナーとキャリ
アからなる二成分現像剤Ｄが貯留される。二成分現像剤
Ｄは撹拌スクリュー４６Ａ、４６Ｂにより撹拌混合され
るとともに、供給ローラ４３により現像剤担持体上へ供
給され、磁石体４２の磁力により現像スリーブ４１上で
磁気ブラシ（以下、現像剤層とする）Ｂを形成する。現
像剤層Ｂは現像スリーブ４１の回転とともに規制部材４
４により現像剤層厚を規制されながら搬送され、現像領
域Ａにおいて感光体１０上にトナー像を形成する。この
現像に際して、現像剤層Ｂは規制部材４４により、感光
体１０と接触することがないようにその層厚が規制され
る。

【００５０】本発明のカラー画像形成方式へ適用する場
合、感光体１０上へ単色の画像を形成しつつ逐次画像支
持体へ転写する方式（これを逐次転写方式とし、図２
（Ａ）に示す）、あるいは感光体１０上に複数回単色画
像を現像しカラー画像を形成した後に一括して記録紙Ｐ
へ転写する方式（これを一括転写方式とし、図２（Ｂ）
に示す）のいずれも使用できる。

【００５１】図２（Ａ）に示す逐次転写方式の画像形成
装置による画像形成方式について説明する。導電性基体
上に静電荷潜像を形成する感光層を有する感光体１０の
周面に近接してコロナ放電によって感光体１０の面上に
電荷を付与する帯電極２０、単色の現像剤を貯留した現
像器を複数配列した現像装置４０、感光体１０上に残留
したトナーを清掃するクリーニング装置９０を配置して
ある。他方、導電性基体、導電性弾性体層および絶縁層
からなる転写ドラム１側には、転写ドラム１に転写紙Ｐ
を供給する搬送ユニット２が配置され、この搬送ユニッ
ト２から供給された転写紙Ｐは転写極４を配置した転写
部に搬送され、異なる色のトナーにより現像された感光
体１０のトナー像を転写紙Ｐ上に転写し、これを数回繰
り返して多色画像を転写紙Ｐの表面に形成し、この転写
紙Ｐを剥離部に転送し、剥離極６によって転写ドラム１
の電荷を除電し、転写紙Ｐを転写ドラム１から剥離して
排出する。この転写紙Ｐを溶融加圧式定着装置にて定着
することで多色画像を形成する。

【００５２】また、図２（Ｂ）に示す一括転写方式の画
像形成装置による画像形成方式について説明する。この
画像形成方式は、転写ドラムへの各色ごとの転写は行わ
ず、感光体１０上に多色のトナー像を重ね合わせ、最後
に転写紙Ｐ上に１度に転写する他は、基本的に前記の逐
次転写方式と同様である。図３に、本発明の画像形成装
置の一例を示す一括転写方式のカラー画像形成装置の構
成図を示す。

【００５３】図において、１０は静電荷潜像担持体であ
る感光体、２０は帯電手段であるスコロトロン帯電極、
２５は画像読み取り部、３０は露光手段であるレーザー
ビームを用いた画像書き込み部、４０Ａ、４０Ｂ、４０
Ｃおよび４０Ｄはそれぞれ異なる色の二成分現像剤を収
容した図１に示す現像装置（４０と総称する）、６０は
第１給紙ローラ６１および第２給紙ローラ６２を備えた
給紙部、７０は転写手段である転写用コロナ放電極、７
５は転写材の分離手段である分離用コロナ放電極、８０
は搬送部、８５は定着部、９０はクリーニングブレード
９１を備えたクリーニング装置、９５は帯電前に感光体
上の静電荷を除電する除電ランプを表す。また、図中の
矢印は感光体１０の回転方向を示す。

【００５４】本実施例によるカラー画像形成装置の基本
動作は、まず、図示しない操作部から図示しない制御部
にコピー開始指令が送出され、感光体１０が回転を始め
る。感光体１０の回転に従い、その周面はスコロトロン
帯電極２０により一様に帯電される。また、画像読み取
り部２５では原稿からの光情報が電気信号に変換され、
該電気信号は画像処理を加えられた後、画像書き込み部
３０によりレーザービームが照射され、感光体１０上に
静電荷潜像が形成される。感光体１０上の静電荷潜像
は、現像装置４０Ａ〜Ｄのいずれかにより現像され、感
光体１０上にトナー像が形成される。

【００５５】前記トナー像が形成された感光体１０は、
再びスコロトロン帯電極２０により一様に帯電され、画
像書き込み部３０によりレーザービームが照射され、次
の静電荷潜像が形成される。感光体１０上の静電荷潜像
は、現像装置４０Ａ〜Ｄのいずれかにより現像され、感
光体１０上に異なる色のトナー像が重ね合わされる。

【００５６】本例では、以上のような潜像形成工程、現
像工程が４回繰り返され、感光体１０上に４色のトナー
像が重ね合わされる。

【００５７】給紙部６０には転写材である記録紙が収納
されており、第１給紙ローラ６１および第２給紙ローラ
６２により感光体１０上に重ね合わされたトナー像と同
期して転写用コロナ放電極７０を備えた転写部に送出さ
れる。感光体１０上で重ね合わされたトナー像は転写用
コロナ放電極７０により記録紙上に転写され、該記録紙
は分離用コロナ放電極７５により感光体１０から分離さ
れる。トナー像を転写された記録紙は搬送部８０を経て
定着部８５へ搬送され、溶融加圧定着された後、装置外
へ排出される。

【００５８】一方、記録紙に転写されずに感光体１０上
に残ったトナーはタイミングをとって感光体１０上に圧
着されるクリーニングブレード９１を備えたクリーニン
グ装置９０により掻き落とされ、帯電前に感光体上の静
電荷を除電する除電ランプ９５により残留電荷を除去さ
れた後、次回の画像形成プロセスに入る。

【００５９】上述した各種方式で感光体１０上に形成さ
れたトナー像は、転写工程により紙などの転写材に転写
される。転写方式としては特に限定されず、いわゆるコ
ロナ転写方式やローラ転写方式など公知の種々の方式を
適用することができる。

【００６０】本発明において感光体をクリーニングする
機構に関しては特に限定されず、ブレードクリーニング
方式、磁気ブラシクリーニング方式、ファーブラシクリ
ーニング方式などの公知のクリーニング機構を任意に使
用することができる。これらクリーニング機構として、
好適なものはいわゆるクリーニングブレードを用いたブ
レードクリーニング方式である。ここで、ブレードクリ
ーニング方式の構成としては、図４（Ａ）、（Ｂ）に記
載される構成のいずれも使用することができる。図４
（Ａ）、（Ｂ）においてはホルダー３にクリーニングブ
レード９１を保持する構成である。クリーニングブレー
ド９１と感光体１０が形成する角度はトレール方式であ
る図４（Ａ）、カウンター方式である図４（Ｂ）のいず
れでも図に示した当接角度θ₁、θ₂が１０〜９０°、好
ましくは１５〜７５°である。クリーニングブレード９
１自体を構成する材料としては、シリコーンゴム、ウレ
タンゴムなどの弾性体を使用することができる。この場
合、ゴム硬度が３０〜９０°のものがよい。厚みは０．
５〜５．０ｍｍ、ホルダー９２部外の長さは３〜２０ｍ
ｍがよい。感光体１０に対する圧接力は１〜５０ｇｆ／
ｍｍが好適である。

【００６１】また、感光体１０上に未転写で残留した複
数種のトナーを回収し、黒色現像剤へ導入、再使用する
方式を用いることができる。この場合には、前述のクリ
ーニング機構により感光体１０から回収されたトナーを
黒色用現像器あるいは黒色トナー補給部へ戻す機構を使
用すればよい。

【００６２】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例および比較例
を挙げて説明する。

【００６３】《現像用トナーの製造》ポリエステル樹脂
１００重量部（Ｔｇ＝５５℃）、カーボンブラック（モ
ーガルＬ；キャボット社製）１０重量部、天然ワックス
（精製カルナバワックスＮｏ．１；野田ワックス社製）
３重量部とを、混合、混練した後、粉砕、分級し、平均
粒径７．５μｍの着色粒子を得た。これを「着色粒子
１」とした。

【００６４】着色剤としてイエロー顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉ
ｇ．ＹＥＬＬＯＷ１７）を使用する以外は着色粒子１と
同様の製造方法で作成したものを「着色粒子２」、同様
にマゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．ＲＥＤ１２２）を用
いたものを「着色粒子３」、シアン顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉ
ｇ．Ｂｌｕｅ１５：３）を用いたものを「着色粒子４」
とした。

【００６５】さらに、これら着色粒子１〜４各々に疎水
性シリカを０．９ｗｔ％添加、混合しトナーを得た。こ
れらを「トナー１」〜「トナー４」とした。

【００６６】《キャリアの製造》オートクレーブ中に脱
水ｎ−ヘキサン５００ｍｌ、減圧乾燥した磁性粒子（体
積平均粒径６０μｍのフェライト）４５０ｇを入れ撹拌
した。次に、チーグラー・ナッタ触媒を２．０ミリモル
添加、撹拌し、磁性粒子表面に触媒を担持させた。さら
に、あらかじめ減圧乾燥しておいた下記表１に示す微粒
子を添加した後、９０℃まで加熱した。ついで、微粒子
が分散された脱水ｎ−ヘキサン中へ、全圧が６．０ｋｇ
／ｃｍ²Ｇとなるようにエチレンガスを連続的に供給し
た。撹拌しながら４５分間重合反応させ、磁性粒子表面
にてエチレンを重合成長させることで、ポリエチレン被
覆樹脂中に微粒子が機械的に取り込まれる。このように
して被覆樹脂中に微粒子が分散された本発明および比較
用ポリエチレン被覆キャリアを得た。なお、表中、微粒
子組成でカッコ内はドーパント元素を示す。

【００６７】

【表１】

【００６８】《現像剤の調製》上記「本発明キャリア
１」〜「本発明キャリア４」および「比較用キャリア
１」〜「比較用キャリア３」に対して、それぞれ前述の
「トナー１」〜「トナー４」を下記表２に示す組み合わ
せで添加した後、Ｖ型混合機を用いて２０分間混合し、
トナー濃度が７％の現像剤を調製した。

【００６９】なお、現像剤は下記表に示す通り、「本発
明現像剤１ａ」〜「本発明現像剤１ｄ」、「本発明現像
剤２ａ」〜「本発明現像剤２ｄ」、「本発明現像剤３
ａ」〜「本発明現像剤３ｄ」、「本発明現像剤４ａ」〜
「本発明現像剤４ｄ」および「比較用現像剤５ａ」〜
「比較用現像剤５ｄ」、「比較用現像剤６ａ」〜「比較
用現像剤６ｄ」、「比較用現像剤７ａ」〜「比較用現像
剤７ｄ」を組み合わせて、実施例１〜４、および比較例
１〜３に使用した。

【００７０】

【表２】

【００７１】《画像形成》上記で得られた現像剤を、逐
次転写方式および一括転写方式による画像形成を行っ
た。

【００７２】（Ａ）逐次転写方式逐次転写方式を用いた評価装置としては、図２（Ａ）に
示したものと同構成のものを使用した。

【００７３】なお、現像法として接触現像法を用い、そ
の条件は下記に示すものとした。

【００７４】感光体最大表面電位＝ −５５０Ｖ感光体最小表面電位＝ −５０Ｖ現像ＤＣバイアス＝ −４５０Ｖ感光体と現像剤担持体との間隙＝０．５ｍｍ現像剤層厚規制方式＝剛性ブレード方式現像領域における現像剤層厚＝３．０ｍｍ現像スリーブ粗面化処理＝サンドブラスト処理現像スリーブの外径＝２０ｍｍまた、現像器としては図１（Ｂ）に示したものと同構成
のものを使用し、感光体としては積層型有機感光体を使
用した。また、感光体の帯電は負帯電であり、露光は画
像に応じて半導体レーザーにより行われ、現像は露光部
に対して行われる反転現像方式を使用した。さらに、感
光体上から転写材へ転写されずにクリーニング機構で回
収されたトナーを回収し、黒現像器に導入、再使用する
方式を採用した。

【００７５】画像形成は、感光体ドラム１０上に形成し
たトナー像を各色毎に転写ドラム１上の転写材上へ逐次
転写することで、転写材上にて多色画像を形成し、さら
にこの転写材を溶融加圧式の定着装置にて定着すること
で多色画像を形成した。

【００７６】（Ｂ）一括転写方式一括転写方式を用いた評価装置としては、図２（Ｂ）に
示したものと同構成のものを使用した。

【００７７】なお、現像法として非接触現像法を用い、
その条件は下記に示すものとした。

【００７８】感光体最大表面電位＝ −５５０Ｖ感光体最小表面電位＝ −５０ＶＤＣバイアス＝ −２５０ＶＡＣバイアス＝Ｖ_P-P：−５０〜−
４５０Ｖ交番電界周波数＝１８００Ｈｚ感光体と現像剤担持体との間隙＝３００μｍ現像剤層厚規制方式＝層規制棒押圧方式層規制棒押圧力＝１０ｇｆ／ｍｍ層規制棒材質＝ＳＵＳ４１６層規制棒の外径＝３ｍｍ現像領域における現像剤層厚＝１５０μｍ現像スリーブ粗面化処理＝サンドブラスト処理現像スリーブの外径＝２０ｍｍまた、現像器としては図１（Ａ）に示したものと同構成
のものを使用し、感光体ドラムとしては積層型有機感光
体を使用した。また、感光体ドラム１０の帯電は負帯電
であり、露光は画像に応じて半導体レーザーにより行わ
れ、現像は露光部に対して行われる反転現像方式を使用
した。さらに、感光体ドラム上から転写材へ転写されず
にクリーニング機構で回収されたトナーを回収し、黒現
像器に導入、再使用する方式を採用した。

【００７９】画像形成は、感光体ドラム１０上に複数種
のトナーを重ね合わせ、最後に転写材上に１度に転写す
る他は上記の逐次転写方式と同様である。

【００８０】感光体ドラムのクリーニング機構として
は、逐次転写方式、一括転写方式のいずれにも図４
（Ａ）に記載した構成と同様のものを使用した。クリー
ニングの条件は以下に示すように設定した。

【００８１】ホルダーと感光体ドラムが形成する角度θ₁＝２２° クリーニングブレード＝ウレタンゴム（ゴム硬度６５゜）クリーニングブレード厚み＝２ｍｍホルダー部外のクリーニングブレード長さ＝８ｍｍ感光体ドラムに対する圧接力＝１５ｇｆ／ｍｍ《性能評価》調製された現像剤を上記条件の逐次転写方
式および一括転写方式の評価機に投入し、常温常湿環境
（２０℃／５５％ＲＨ）にて画素率２０％のＡ３原稿を
１万枚出力した。そこで、初期および１０００枚出力毎
に出力画像をサンプリングし、全１１枚の画像の色度の
変化（色差）および画像濃度の変化を評価した。

【００８２】〈色度〉色度の変化（色差）はイエロー、
マゼンタ、シアン各色毎に色差計（カラーアイ７００
０；マクベス社製）にて測定し、Ｌ^*ａ^*ｂ^*色空間にお
ける初期画像に対する出力画像の色差ΔＥの最大値で評
価した。なお、色差ΔＥは、以下の式で定義され、色差
ΔＥの最大値が３．０以下であるものを良好と判断し
た。

【００８３】色差ΔＥ＝［（ΔＬ^*）²＋（Δａ^*）²＋（Δｂ^*）²］^1/2・・・（式２）〈現像性〉現像性の変化は、画素率１００％の画像部の
濃度を測定し、初期と１万枚目の出力画像濃度の差で評
価した。なお、濃度測定はカラーアイ７０００（マクベ
ス社製）を用い、画像濃度差が０．０５以下であるもの
を良好と判断した。

【００８４】下記表３にこれらの評価結果を示す。

【００８５】

【表３】

【００８６】

【発明の効果】本発明のカラー画像形成用現像剤は、ポ
リオレフィン樹脂被覆キャリアをカラー現像剤用キャリ
アとして用いた場合に、色再現性を阻害すること無く、
安定した現像性および色彩画像を長期にわたって保持で
きる（請求項１、２）。また、上記現像剤を一括転写方
式のカラー画像形成装置や逐次転写方式のカラー画像形
成装置に適用して良質のカラー画像形成に有効である
（請求項３、４）。更に、感光体上に形成された静電荷
潜像を少なくとも黒トナーとキャリアとからなる黒色現
像剤及び有彩色トナーとキャリアとからなる有彩色現像
剤で現像し、転写体へ転写した後に感光体上に残留する
黒トナー及びカラー用トナーをクリーニングした後に回
収された黒トナー及びカラー用トナーを黒トナーとキャ
リアとからなる黒色現像剤へ戻す工程を有するカラー画
像形成方法に於いて、上記現像剤を適用して画像上の色
相の変化及び画像濃度の変化はなく、現像剤リサイクル
が可能である（請求項５）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる接触式および非接触式現像装置
の一例を示す断面図。

【図２】逐次転写方式の画像形成装置と、一括転写方式
の画像形成装置の構成図。

【図３】一括転写方式のカラー画像形成装置の構成図。

【図４】ブレードクリーニング方式の説明図。

【符号の説明】

１０感光体ドラム（像形成体）２０スコロトロン帯電器３０画像書き込み部４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４００現像
装置４１現像スリーブ（現像剤搬送体）４２磁石体４３供給ローラ４４現像剤層厚規制部材（規制部材）４５スクレーパ４６Ａ，４６Ｂ撹拌スクリュー４７ケーシング４８，４９電源９０クリーニング装置Ａ現像領域Ｄ二成分現像剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結着樹脂と着色剤からなるカラートナー
とキャリアとからなる現像剤において、前記キャリア
が、樹脂被覆層中に白色度が０．２以下であり数平均一
次粒子径が０．５μｍ以下である微粒子を含有するポリ
オレフィン被覆キャリアであることを特徴とするカラー
画像形成用現像剤。
【請求項２】キャリアの樹脂被覆層中に含有される微
粒子が、１×１０²〜１×１０¹¹Ωｃｍの体積固有抵抗
を有する導電性微粒子であることを特徴とする請求項１
に記載のカラー画像形成用現像剤。
【請求項３】感光体上に形成された静電荷潜像を第１
の現像剤で現像した後に、感光体上に第２の静電荷潜像
を形成し第２の現像剤で現像する工程を２回以上繰り返
すことで感光体上にカラー画像を形成し、その後、転写
体に一括して転写することで転写体上にカラー画像を形
成する画像形成方法において、該現像剤が、結着樹脂と
着色剤からなるカラートナーと、樹脂被覆層中に白色度
が０．２以下であり数平均一次粒子径が０．５μｍ以下
である微粒子を含有するポリオレフィン被覆キャリアと
からなることを特徴とするカラー画像形成方法。
【請求項４】感光体上に形成された静電荷潜像を現像
剤で現像した後に転写体へ転写する工程を繰り返すこと
により転写体上にカラー画像を形成する画像形成方法に
おいて、該現像剤が、結着樹脂と着色剤からなるカラー
トナーと、樹脂被覆層中に白色度が０．２以下であり数
平均一次粒子径が０．５μｍ以下である微粒子を含有す
るポリオレフィン被覆キャリアとからなることを特徴と
するカラー画像形成方法。
【請求項５】感光体上に形成された静電荷潜像を、少
なくとも黒トナーとキャリアとからなる黒色現像剤、お
よびカラートナーとキャリアとからなる有彩色現像剤で
現像し、次いで転写体へ転写した後に感光体上に残留す
る黒トナーおよびカラートナーを除去、回収し、回収さ
れた黒トナーおよびカラートナーを、黒トナーとキャリ
アとからなる黒色現像剤へ戻す工程を有する画像形成方
法において、該キャリアが、白色度が０．２以下であり
数平均一次粒子径が０．５μｍ以下である微粒子を含有
するポリオレフィン被覆キャリアであることを特徴とす
るカラー画像形成方法。
【請求項６】キャリアの樹脂被覆層中に含有される微
粒子が、１×１０²〜１×１０¹¹Ωｃｍの体積固有抵抗
を有する導電性微粒子であることを特徴とする請求項
３、４または５に記載のカラー画像形成方法。