JPS615255A - 画像形成方法 - Google Patents

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、靜を記録法、静電印刷法等に訃
いて形成される潜像を二成分系現像剤により現像する工
程を含む画像・形成方法に関するものである。

〔従来技術〕

現在にシいて、成る画俸情報から可視画像を形成するた
めに、電子写真法等の静電潜像または磁気潜像を経由す
る方法が広く利用されている。例えば電子写真法の一例
によれば、帯電工程及び露光工程によって光導電性感光
体より成る靜亀荷像支持体に形成された靜電荷偉をトナ
ーと称する検電性着色粒子より成る現像剤により現像し
、このトナー偉を通常は転写材に転写して定着せしめて
可視画像を得る。

斯かる静電潜像また拡磁気潜像の現像に用いられる現像
剤には、トナーとキャリアとが混合されて成るｉわゆる
二成分系現像剤と、磁性体を含有する磁性トナーより成
ルキャリアと混合されずに単独で用いられるいわゆる一
成分系現像剤とかめるか、二成分現像剤を用いる方式に
おいては、トナーと午ヤリアとを機械的に攪拌すると七
によってトナーを摩擦帯電せしめるので、キャリアの特
性、攪拌の条件等を選定することにより、トナーの帯電
極性及び帯電量を和尚程度制御することが可能で勘シ、
この点で一成分系現像剤よシも優れている。

斯かる二成分系現像剤を用いる現像法としては、磁気ブ
ラシ法、カスタ・−ド法などがあり、このうち磁気ブラ
シ法か好ましく用いられている０この磁気ブラシ法とは
、現像剤搬送担体上に磁気力によりブラシ状に起立した
穂よりなる現像剤層を形成し、この現像剤層を潜像担持
体の表面に摺擦せしめて潜像にトナー粒子全付着せしめ
て現像を行なう方法でめる。

このような磁気ブラシ法に用いられる二成分系現像剤と
しては、従来、平均粒径が約十数μｍのトナー粒子と平
均粒径か約７０〜２００μｍの磁性キャリア粒子とより
なるものが一般的であり、また斯かる二成分系現像剤に
よる現像においてはトナーのみが消費されることから、
現像剤中のトナー濃度が変化して画質を低下させる問題
点があり、このため現像剤中にトナーを補給してトナー
濃度が許容できる一定範囲内となるように制御すること
が必要である。

しかしながら、上述したような、トナーに比して大径の
キャリアを含む二成分系現像剤においては、トナー濃度
の許容幅か小さくてトナー濃度の制御に非常に高度な技
術ｔ−要し、このためトナー濃度を制御するための装置
が高価になる問題点を有しているｏしかも、キャリアが
大径であるためにブラシ状に起立せしめた現像剤の穂が
不可避的に荒くなυ、このため潜像の現像がムシのある
再現性の劣ったものとなり、高品質の画像が得られにく
い問題点がある。

このようなことから、磁性体微粒子をバインダー樹脂中
に分散含有せしめて構成した、小径のキャリアが開発さ
れた（特開昭５４−６６１３４号）。斯かるキャリアを
用いた二成分系現像剤によれば、同量の大径のキャリア
に比べてキャリア粒子全体の表面積が著しく増大するた
め、トナー粒子とキャリア粒子との摩擦接触の機会が増
え、トナー濃度の変化に起因する画質の変動が小さくな
シ、それだけトナー＃に度の許容幅が広くなってトナー
濃度の制御が容易となる。−２−′− しかしながら、このような小径のキャリアを含む現像剤
においては、トナー物質例えばトナーのバインダー樹脂
中に含有される荷電制御物質がキャリア粒子表面に付着
すると、キャリアの摩擦帯電能力か不安定となって、ト
ナーに所期の帯電１２電荷を付与せしめることができず
、このためキャリアを長期間繰返して使用に供すること
が困難となり、シかもキャリアが小径であるために現像
空間においてトナー粒子かキャリア粒子から離れにくく
な９、これらの結果、カブリが発生し易く、また尾引現
象が発生し、しかも画像濃度が低下し、画像の鮮明性が
低い欠点がら９、結局キャリアを小径化したことによる
利益を十分に得ることができない問題点を有している。

〔発明の目的〕

本発明性以上の如き事情に基いてなされたものでるって
、その目的は、／Ｊ＼径のキャリアを含む二成分系現像
剤を用いてカブリが発生せず、しかも高い濃度でかつ鮮
明な画像を長期間安定して形成することができる画像形
成方法を提供することにある。

〔発明の構成〕

以上の目的は、トナーとキャリアとよりなる二成分系現
像剤の現像剤層を現像剤搬送担体上に形成し、この現像
剤＃を振動電界を生ぜしめた現像空間に供給して潜像担
持体上の潜像を現像する現像工程を含む画像形成方決に
おいて、前記キャリア扛バインダー樹脂中に磁性体微粉
末が分散された平均粒径か１０〜５０μｍの粒子粉末で
あっｔがっ当該バインダー樹脂か下記一般式（１ンで示
される含フッ素ビニル単量体より得られる重合体よυな
ることを特徴とする画偉形成方法によって達成される〇 一般式（１） 〔式中、Ｒは水素原子、メチル基を表わし、Ｘは酸素原
子、ＣＯＯ基、ＣＯ基を表わし、Ｒ，ｆはフルオロアル
キル基を表わす。〕 以下本発明の詳細な説明する。

本発明においては、潜像を担持する潜像担持体に、現像
の行なわれる一定の空間即ち現像空間を介して現像剤搬
送担体を対向配置し、この現像剤搬送担体内には例えば
現像剤保持用の磁石を配置してこの磁石の磁気力により
、その詳細は後述する特足のキャリアを含む二成分系現
像剤を現像剤搬送担体の表面にブラシ状に起立せしめた
穂エクなる現像剤Ｉｊｉを形成し、この現像剤層を潜像
担持体に非接触となるような状態即ち現像剤の穂の高さ
が現像空間における潜像担持体と現像剤搬送担体との間
の最短距離よりも小さい状態で現像空間に供給し、一方
この現像空間に振動電界を作用せしめてこの振動電界に
より現像剤のＳを形成（２ている粒子を振動分散せしめ
て潜像担持体と現像剤搬送担体との間で往復運動せしめ
て、これによりトナー粒子を潜像担持体に担持されてい
る潜像に付着せしめて現像を行ないトナー像會形成する
。

次いで、紙などの転写材にトナー像を転写せしめ、そし
て転写像を定着器において例えば加熱ローラによる接触
加熱定着方式によシ定着処理し、これにより可視画像を
形成する。

次に本発明方法に用いる二成分系現像剤全構成するキャ
リアについて説明する。

本発明方法に用いるキャリアは、前記一般式（１）で示
される含フツ素ビニル単量体（以下単に「含フツ素ビニ
ル単量体」ともいう。）を重合し１得られる重合体また
はこの含フツ素ビニル単量体と必要に応じて用いられる
他の共重合可能な重合性単量体とを共重合せしめて得ら
れる重合体をキャリアのバインダー樹脂として用い、こ
のバインダー樹脂中に磁性体微粉末を分散含有せしめて
構成した、平均粒径が１０〜５０μ臀の粒子粉末である
。

前記含フツ素ビニル単量体は、構造的には７ツ素原子が
主鎖の炭素原子よｐ２つ以上の原子を介して結合されて
いるものが好ましく、ざらに好ましくに３つ以上の原子
を介して結合されているものである。このような単量体
としては例えば下記一般式（２）〜（５）で示されるも
のを挙げることができる０ 一般式（２） ％式％ 一般式（３）。

ＯＨ２ｇ＝０ ０−０−ＯＨ２０ＦｇＯＦ２−０−Ｒ。

髄 一般式（４） ％式％ 一般式（６） ＧＨ２比ＣＨ ０＋ＣＨ２−ＣＨ２−０５Ｒ３ 一般式（７） ％式％ 一般式（８） ＣＨ２−ＣＨ ｏ−ｃａ２ｃｙ２ｃｙ２−ｏ−ｎ２　。

一般式（９） ＣＦ２＝ＣＨ ｏ−ｃｘ１ｘ２ｘ３ 一般式（ＬＬ） ｃｎ２−ＯＨ ＣＦ２−Ｒ２ 一般式（ロ） ＣＨ２二ＯＨ Ｃ；Ｆ２ＣＨ２−０＋ＣＨ２−ＣＨ２−０＋−Ｒ３一般
式伸） ＣＦ２ＣＨ −Ｑ 夏 ＣＨ２−０＋ＣＨ２−ＧＨｒ−０−）ＣＨ３一般式曝４
） ＣＨ２−ＯＨ ■ ０日０ ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−ｏ−（ｃｎ２−Ｃ１２−０好も一
般式に） ＣＨ２−ＣＨ −Ｑ ＣＨ２ＣＨ２−ｏ−ｃｎ２ｃｙ２　ＣＦ２−０−１１２
但し、以上の一般式において、几１は水素原子又はメチ
ル基を表わし、Ｒ２は炭素数１〜２］、好ましくは２〜
１２、特に好ましくは２〜８のフルオ四アルキル基？表
わし、Ｒ３は炭素８２〜Ｂのアルキル基で水素原子の半
数以上がフッ累原子で置換され１いるものを表わし、Ｘ
ｌ、Ｘ２、Ｘ５はハロゲン原子又は水素原子からそれぞ
れ選ばれ必ずフッ累原子’ｋｌり以上含むものであり、
ｍはｏｌｌ、２．３の何れか＊ａわし、ｎ　ｆ４１又は
２？！−表わす。

上記一般式（２）〜に）で示される単量体のうち、好ま
しいものは一般式（２）〜（５）で示されるものである
。

前記含フツ素ビニル単量体の具体例としては例えば以下
のものを挙げることができる。

例示化合物 （Ｍ　−１）　ＣＦＣＦ３ＣＨ２ＯＣ０ＣＨ＝ＣＨ２（
２）　にＦ５ＣＨ２０ＣＯＣ（ＣＨＩｓ）＜Ｆ２（ｐａ
−３）　ＣＦ５にＦ２にＨＨ２ＯＣ０ＣＨ＝ＣＨ２（−
４）　ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２０ＧＯＣ：（ＣＨ５）−ＣＦ
２（Ｍ−５）　ＣＦ３（ＣＦ２）２にＨ２Ｏ００にＨ＜
Ｆ２（Ｍ−６）　　ＣＰ、（ＣＦ２）２ＧＨ２０ｒ；０
Ｃ（ＣＨ５）”０Ｍ２（Ｍ−７）　　０１５（Ｃ；Ｆ２
　）、ｃＨ２ｏｃｏｃＨ平ＧＨ２（Ｍ−８）　　０Ｆ３
（ＣＦ２）、０Ｒ２０ＣＯＣ（ＣＨ，）＜Ｉｉ□（Ｍ　
−９）　ｃｐ５（ｃｐ２）４ａＨ２ｏｃｏｃｎ−ＣＨ２
（Ｍ−１０）　ＣＦ５（ＯＦ２）４０Ｈ２０００Ｃ（Ｏ
Ｈ，）＝ＣＨ２（Ｍ−１１）　　ｃｐ３（Ｃｒ２）６ｃ
Ｈ２０ｃｏｃａ＝ｃｎ２（Ｍ−１２）　　０Ｆｓ（ＣＦ
２）、５ＣＨ２０ＣＯＣｔ（ＣＨ５）−ＣＨ２（Ｍ　−
１３）　　ＧＦ　５　（ＣＦ２　）６　ａＨ２ｏｃｏｃ
ｎ−ｃｎ２（Ｍ−五４　）　　　ｃｐ、（ＣＦ２）　８
ａＨ２ｏｃｏｃ（ｃｎ、）セ−ＯＨ２（Ｍ−１５）　ｃ
ｐ、ｇｃｐ２ｃｒ２ＣＨ２ｏｃｏｃａ−ＣＨ２（ｈｌ−
１６）　　　ＣＦ３０にＦ２Ｃ；Ｆ２ＣＨ２０（：ＱＣ
（ＣＨ３）”−ＣＨ２（Ｍ−＋７）　　ＣＦ３１０Ｆ２
０ＣＦ’２ＣＱＧＨ２０ＣＯＣＲ−ＣＨ２（Ｍ　−１８
）　ＣＦ５０Ｆ２００Ｐ　２０Ｆ　２０Ｈ２０ＣＯＣ（
ＣＨ３）工ＣＨ２（Ｍ−１９）　ｃＦ’３（ＣＦ２　）
２　ｏａｒ２ｃｐ２　ａｎ２ｏｃｏｃＨ＝ｃｕ２（Ｍ−
Ｘ））　ＣＦ５（０１２）２００Ｆ２ｔ、Ｆ２ＣＦ２０
Ｃ，ＯＧ（ＣＨ３）−ＣＨ２（Ｍ−２１）　ＣＰ、　（
ＣＦ２　）、ＱＣＦ２（：Ｆ２ＣＨ２Ｆ２ＣＨ２ＯＣ０
ＣＩＩ＝ＣＨ２（０Ｆ３（ｃｐ２）５０ＣＦ２ＣＦ２Ｃ
Ｉ＋２０００Ｃ（ＣＪ　）＝ｃｘ（２（Ｍ−２５）Ｃ；
Ｆ、にＨ２ＯＣｌ２０Ｈ２０ＧＯＣＩ神ＣＨ２（Ｍ−２
６）　ＣＦ、Ｇ１−１２０ＧＨ２ＧＨ２０ＣＯＣ（ＣＨ
ｙ、）＝ＣＨ７（Ｍ　−２７）　ＧＦ　２　ＨＣＦ２０
　ＣＨ２ＣＨ２０００ＣＨ−ＣＨ２（Ｍ−２８）　ｃｐ
２ｎｃｐ２ｏｃＨ２ＣＨ２０ＧＯＣ（Ｃ１４ｔ、　）−
ＣＨ２（Ｍ　−２９）　ＯＦ　２　ＨＣＦ　２　（ＯＣ
Ｉ’Ｉ　２０Ｈ２）　２０ＣＯＣＲ＝ＣＨ２（Ｍ　−３
０）　ＯＦ　２ＨにＦ２　（０にＩ（２０Ｈ２）　２０
ＣＯに　（ＣＨ５）　＝にｃｎ２（Ｍ−３１）　ＣＰ　
ｆ；１２０Ｆ　２にＨ２ＯＣＨ２Ｃ；Ｆ２ＯＣ０ＣＨ重
ＧＨ２（Ｍ　−３２）　ＣＦ３ＣＦ２　ＣＦ２　ＣＨ２
０ＣＨ２ＣＨ２０ＣＯに（ＣＨ５）＝（ｉＨ２（Ｍ　−
３３）　Ｃｋ’　２ＨにＦ２０　ＣＨ２ＣＨ２０ＣＨ＝
ＣＨ２（Ｍ−３４）　ＣＦ５ＣＦ２にＨ２θＧＨ２ＣＨ
２０Ｃ；Ｈ−ＧＨ２（Ｍ　−−３５）　ＣＦ２　ＨにＦ
２０ＣＩ’１２　にＪ（２０にｉ（２ＣＨ２−ＱＣ：Ｈ
＝ＧＨ２本発明方法に用いるキャリアのバインダー樹脂
は、例えば前記含フツ素ビニル単量体の同一種または複
数種のものを重合して得ら九る重合体、若しくは当該含
フツ素ビニル単量体と他の共重合可能な重合性単量体と
を共重合して得られる重合体よりなるものの倒れてあっ
てもよい。

前起含７ツ索ビニル単量体と共重合可能な重合性単量体
としては例えは次のようなものを挙けることができる。

即ち、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリルｆＱｎ
−ブチル、アクリル散インブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ
−ブチル、アクリル酸ネオペンチル、アクリル酸ペンチ
ル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシ
ル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸２−クロル
エチル、アクリル酸２−メトキシエチル、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロヒル、
メタクリル酸イングロビル、メタクリル酸インブチル、
メタクリル酸インブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチ
ル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸ペンチル
、メタクリル酸２ウリル、メタクリル酸２−エチルヘキ
シル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸２−
クロルエチル、メタクリル酸２−メトキシエチル、メタ
クリル酸エチルなどのアクリル酸エステル及びメタクリ
ル酸エステル類；ａ−メチルスチレン、ビニルトルエン
、４−ブロムスチレン、４−クロル−５−フルオルスチ
レン、２−クロルスチレン、２．５−ジクロルスチレン
、２．ｓ−ジフルオルステレン、２，４−ジメチルスチ
レン、４−エトキシスチレン、４−エチルスチレン、４
−ヨードスチレン、４−ノナデシルスチレ／などのスチ
レン類：アクリロニトリル、メタアクリロニトリルなど
のビニルニトリル類：ビニルメチルエーテル、ビニルイ
ソブチルエーテルなどのビニルエーテル類；ビニルメチ
ルケトン、ビニルエテルケトン、ビニルイソプロペニル
ケトンなどのビニルケト７類；プロピレン、エチレン、
イソフ゛レン、ブタジェンなどの不飽和炭化水素類；な
どを挙げることができる。これらの１合性単量体は単独
で若しくは複数種のものを適宜組合せて用いることがで
きる０ キャリアのバインダー樹脂を前記含フツ素ビニル単量体
と他の重合性単量体との共重合体によシ構成する場合に
は当該共重合体中の含フツ索ビニル単量体の含有比はモ
ル比で５０モル−以上か好ましく、特に好ましい範囲紘
７０モル饅以上で多る。また、当該共重合体中のフッ素
原子の重量割合は１５〜６０重量％であることが好まし
い。

本発明方法に用いるキャリアに用いられる磁性体微粉末
としては、磁場によってその方向に強く磁化する物質、
例えばフェライト、マグネタイトをはじめとして、鉄、
コバルト、ニッケルなどの強磁性金示す金属、るるいは
これらの金属を含む合金または化合物、強磁性元素ｔ−
含まないが適当に熱処理することによって強磁性金示す
ようになる合金、例えはマンガン−銅−アルミニウムも
しくはマンガン−銅−錫などのホイスラー合金とよけれ
る′Ｈ１，類の合金または二酸化クロム等の微粉末を挙
げることができる。斯かる磁性体微粉末はその平均粒径
が０．０５〜３μｍ程度であるのが望ましく、またこの
磁性体微粉末の含有量は、バインター樹脂Ｉｎｎ重量部
に対して好ましく　Ｆｉ２　（１〜３００重量部であり
、特に好ましく・は５０〜１５０重量部である。

本発明方法に用いるキャリアの製造法としては、従来公
知の一般的なトナーの製造法をそのまま適用することが
できる。即ち例えばバインダー樹脂と、磁性体微粉末と
、その他必要に応じて添力口される添加剤とをボールミ
ルなど全周いて予備混合して均一に混合分散せしめる。

次いで加熱ロールを用いて練肉し、その後冷却して粉砕
する。次いで所望の粒径のキャリアを得るため必懺に応
じて分級し、平均粒径か１０〜５０μｍのキャリア’ｅ
ｊｌｌｉ造する。

本発明方法に用いるキャリアの平均粒径は１０〜５０μ
ｍでめり、好ましくは１５〜４０μｍであり、その粒径
は揃っていることが好ましい。

また本発明方法に用いるキャリアはその形状が球形であ
ることが流動性を向上せしめることができる点で好まし
く、このような球形のキャリアを得る方法としては、例
えば前記の如き製造法にしたがって得られる粉砕された
キャリア粒子をさらに例えば公知のスプレードライヤー
等を用いて熱風中に噴霧することにより、キャリア粒子
の表面を瞬間的に溶融せしめ１表面張力によってキャリ
ア粒子を球形化せしめる方法か好適でめる。

また本発明方法に用いるキャリアの他の製造法としては
、磁性体微粉末の存在下でバインダー樹脂の単量体成分
を重合して重合体を形成する方法金挙げることができ、
この方法は工業的に安定でありかつ製造が容易である点
で好ましい。具体的には例えば次のような方法を挙げる
ことかできる。

０）窒素気流下温度６１１〜１２０℃で無溶媒状態で通
常の塊状重合を行なう方法。

（ロ）窒素気流下温度６０〜１２（１℃の水中で、例え
はゼラチン、澱粉、ポリビニルアルコール、硫酸バリウ
ム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム
、リン酸カルシウム、タルク、粘よ、珪酸、又は金ＪＩ
＠化物の粉末等６分散剤の存在下で通常の方法による懸
濁重合を行なう方法。

（ハ）ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、アルキルス
ルフェート型アニオン乳化剤、ドデシルスルホン酸ンー
ダ等の界面活性剤の存在下水性重合開始剤を用い窒素気
流下温度４０〜９０℃で通常の方法による乳化重合を行
なう方法。

に）窒素気流下温度６０〜１．２０℃で適当な溶媒（例
エバベンゼン、キシレン、エタノール、メチルエチルケ
トン）で希釈した状態で通常の方法による溶液重合を行
なう方法。

このような方法１７ｉ：、１：５キヤリアｆｔ與造する
場合においては使用する磁性体微粉末はｐＨか６以」二
のものが好ましい。また最も好ましい！！造法は懸濁重
合金用いた上記０）の方法である。

またキャリア粒子の表面に磁性体微粉末がむき出しの状
態で露呈する場合には、キャリア粒子の摩擦帯電特性が
磁性体微粉末の摩擦帯電性によシ悪影響を受けることが
あるので、磁性体微粉末全バインダー樹脂中に含有せし
める前に娼該磁性体微粉末の表面を予め樹脂必るいは高
級脂肪酸で被覆するのか望まし贋。このような目的で使
用することができる高級脂肪酸としては、例えはステア
リン識、バ３蓮チン酸、オレイン酸などから９．これら
の高級脂肪酸全トリクロロエチレン、ジクロロエタンな
どの有機溶媒に溶解した溶液に磁性体微粉末を浸漬処理
′ｊ−ること６ｃより簡単に被覆を行なうことができる
。

寸だ本発明方法に用いるキャリアはそのガラス転移温度
（Ｔｇ）は少なくとも６００以上でるることか好ましく
、ガラス転移温度が低いとキャリア同士の摩擦、キャリ
アと現像器の器壁との摩擦などで発熱した場合に当該キ
ャリアが粘着性ｆ、帯びるようになり、流動性が悪くな
る。尚本発明方法に用いるキャリアは、共に用いられる
トナーに対し、通常の使用条件で、絶対値で５〜４０マ
イクロクーロン／ｌの電荷を与えるものであることが好
ましい。

以上の↓５なキャリアと共に二成分系現像剤を構成する
トナー鉱、バインダー樹脂中に着色剤などのトナー成分
全分散せしめて成るもので必ムここにバインダー樹脂と
しては、角々の熱可塑性樹脂が用いられる。その具体例
としては、例えば、メチ１フン、パラクロロスチレン、
ａ−メチルスチレンなどのスチレン類；アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎニプロビル、アク
リル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ
−ブチル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エ
チルヘキシルなどのａ−メチし・ン脂ＩＦ［モノカルボ
ン酸エステル類；アクリロニトリル、メタアクリロニト
リルなどのビニルニトリル類；２−ビニルピリジン、４
−ビニルピリジンなどのビニルピリジン類；ビニルメチ
ルエーテル、ビニルイソブチルエーテルナトのビニルエ
ルチル類：ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、
メチルインプロペニルケトン’Ｉどのビニルケトン類；
エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジェン等の不
飽和炭化水素類およびそのハロゲン化物、クロロプレン
などのハロゲン系不飽和炭化水素類などの単量体に、Ｅ
る重合体あるいは、これら単量体ｔ−２８以上組み合わ
せて得られる共重合体、およびこれらの混合物、るるい
は、例えばロジン変性フェノールホルマリン樹脂、油ｉ
性エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂
、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂
などの非ビニル縮合系樹脂あるいはこれらと前記ビニル
系樹脂との混合物を挙けることができる。着色剤として
は、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、アニ
リンブルー、カルコオイルブルー、クロームイエロー、
ウルトラマリンブルー、メチレンブルー、ローズベンガ
ル、７タロシアニンブルー、またはこれらの混合物を挙
けることができる。着色剤以外のトナー成分とし鉱、荷
電制御剤、オフセット防止剤、流動性向上剤などがあシ
、また必要に応じて磁性体微粉末が含有されていてもよ
い。

斯かるトナーは従来公知のトナーの製造方法によって得
ることができ、平均粒径が２０μｍ以下、特に８〜１２
μｍのトナーが好ましい。

本発明方法に用いる二成分系現像剤にシけるキャリアと
トナーとの混合比は特に限定されるものではないが、当
該混合比Ｃ（）す−重量÷キャリア重量）が次式で表わ
される範囲内にあることか好ましいる。

ρＴ：トナー密度 配：キャリア密度 さらに好ましくは次式で表わされる範囲内である０以上
本発明方法に用いる二成分系現像剤について説明したが
、次に、このような現像剤を用いて例えば靜′亀荷像を
現像する具体的な現像プロセスについて述べる。

現像剤全現像空間に供給するための現像剤搬送担体は、
バイアス′亀圧を印力口し得る従来と同様のものを用い
ることかでき、特に、表面に現像剤層か担持されるスリ
ーブの内部に複数の磁極を有する回転磁石体が設けられ
ている構造のもの金好ましく用いることができる。この
ような現像剤搬送担体ニオいては、回転磁石体の回転に
よって、スリーブの表面に担持される現像剤層が波状に
起伏して移動するようになるから５新しい現像剤が次々
と供給され、しかもスリーブ表面の現像剤層に多少の層
厚の不均一があっても、その影響ｔよ上記波状の起伏に
よって実際上問題とならないように十分カバーされる。

そして、回転磁石体の回転あるいはさらにスリーブの回
転による現像剤の搬送速度は、静電荷像担持体の移動速
度と殆んど同じか、それよりも早いことが好ましい。ま
た、回転磁石体の回転とスリーブの回転による搬送方向
に、同方向が好ましい。同方向の方が反対方向の場合エ
フも画像再現性に優れている。しかし、それらに限定さ
れるものではない。

また、現像剤搬送担体上に担持される現像剤層はその厚
さか均一でるることが好ましく、例えば現像剤搬送担体
上に付着した現像剤を厚さを規制するブレードによって
十分に掻き落して均一な層とすることが好ましい。そし
て、現像剤搬送担体と静電荷像担持体との間隙は数１０
〜２１１　ｎ　ｎμｍが好ましく、現像剤搬送担体と静
電荷像Ｊｒ４持体との間隙が数ｌＯμｍｊυも狭くなり
過ぎると、胡像空間で均−ＶＣ′ｇｔ像作用する磁気フ
シシのｓを形成するのが困難となシ、また、十°分な量
のトナー粒子を現像を間に供給することもできなくなり
、結局安定した現像を行なうことが困難となり、逆［１
）１隙が２０００μｍを大きく超すようＫなると、対向
電極効果が低下して十分な画像濃度が得られないよう［
なｐｌまた静電荷像の中央部に対して輪郭部のトナー付
着が多くなるというエツジ効果も大きくなる。

また間隙と現像剤層の厚さは振動電界を与えていない状
態の１で磁気ブラシの穂が静電荷像担持体の表面ｆ！：
接触せず、しかもできるたり近接するような条件に設定
することが特に好ましい。これは、トナー像に磁気ブラ
シの摺擦による掃き目が生じたり、またかぶりが生じた
りすることか防止される力・ら′Ｃある。

振動電界の形成は、現像剤搬送担体のスリーブに振動す
るバイアス電圧を印加することＶＣＪ：るのが好ましい
。また、バイアス電圧としては、非画像部分へのトナー
粒子の付着を防止する直流電圧に、トナー粒子をキャリ
ヤ粒子から離れ易くするための交流電圧を重量した電圧
を用いることが好ましい。しかしながら本発明は、これ
らの方法に限られるものではない。

本発明方法において現像工程を遂行するために用いるこ
とができる具体的な装置の一例金第１図に示す。第１図
において、ｌは８ｅ等の感光体よりなるドラム状の静電
荷像相持体であって、矢印方向に回転し、図示せざる帯
！露光装置に工っで表面に静電荷像が形成される。２は
アルミニウム等の非磁性材料からなるスリーブ、３はス
リーブ２の内部に設けられた複数のＮ、　８磁極上周に
沿って有する磁石体で、スリーブ２と磁石体３とで現像
剤搬送担体が構成されている。これらスリーブ２と磁石
体３とは相対的に回転可能であり、図の例ではスリーブ
２が矢印方向に回転され、磁石体３・は固定されている
。

磁石体３ＯＮ、　Ｓ磁極は通常５００〜１５ｆｌＯガウ
スの磁束密度に磁化されており、その磁気力によってス
リーブ２０表面にブラシ状に起立した穂よりなる現像剤
りの層即ち磁気ブラシを形、成する。

４は磁気ブラシの高さ、童を・規制する磁性または非磁
性体からなる規制ブレード、５は明像空間Ａを通過した
磁気ブラシをスリーブ２上から除去するクリーニングブ
レードである。スリーブ２９表面は現像剤溜９６におい
て現像剤りとに触す心からそれによって現像剤りの供給
が行なわれるこ、乞・にな９．７は現像剤溜り６の現像
剤りを攪拌して成分を均一にする攪拌スクリューである
。現像剤溜り６の現像剤りは現像が行なわれると（・ナ
ー粒子が消耗されるため、トナーホッパー８のトナー粒
子Ｔが適宜補給される。９は現像剤溜り６にトナー粒子
Ｔを落す表面に凹部を有する供給ローンである。１０１
ζ保腹抵抗ｌｌ金介してスリーブ２Ｋ・バイアス電圧全
印加するバイアス電源である。このバイアス電源１０に
よって振動する交流成分？有したバイラ７ス電圧か接地
した静電荷像担持体１の基体１ａとスリーブ２との間に
印加されている。

このバイアス電圧は、例えば直流電圧と交流電圧の重量
電圧が用いられ、直流成分がかぶりの発生を防止し、交
流成分が磁気ブラシに振動を与えて現像効果を向上する
。この直流電圧成分には通常非画部電位と略等しいか或
いはそれよりも高い例えば５イ）〜６００ｖの電圧が用
いられ、交流電圧成分には周波数が１（１（’ｌＨｚ〜
１０ｋＨｚ、好ましくは１〜５　ｋＨｚＴ：　ＬｎＯＶ
　〜５ＫＶ〕ｔｔＥＥｉｚ５用いられる０なお。

直流電圧成分は、トナー粒子か磁性体を含有している場
合は、非画部電位エクも低くてよい。交流電圧成分の周
波数が低過ぎると、振動を与える効果が７Ｊ・さくなり
、高過ざても電界の振動に現像剤が填従できなくなって
画偉観度が低下し、鮮明な高画質画像か得られなくなる
といｆ）傾向が現われる。また、又流電圧成分の電圧は
、周波数にも関係するが、高い程磁気ブラシを振動きせ
るようになってそれだけ効果を増すことになるが、高過
ぎるとかぶりか生じ易く、落雷現象のような絶縁破壊も
起り易くなるので好ましくない。

以上のような装置におい１、スリーブ２と静電荷像担持
体１との間隙が数ｌＯ〜２０００μｎｔの範囲にあるよ
うな設定して、静電荷像担持体ｌ上の静電荷像の現像を
行なうと、ス１１−プ２の表面に形成された磁気ブラシ
は、スリ・−プ２の回転に伴ってその表面の磁束密度が
変化するから、振動しながらスリーブ２上を移動するよ
うになり、それによって静電荷像相持体１との間＠を安
定して円滑に通過し、その際静電荷像担持体１の表面に
対し、柳−な現像効果を与えることになって、安定して
高い画像濃度の現像を可能にする。

以上、第１図によって本発明方法に用いることかできる
装置の一例について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。例えは現像剤搬送担体と静電荷像担
持体との間の現像領域周辺に電極ワイヤを数本張設して
、それに振動する電圧を印加するようにしても磁気ブラ
シに振動を与えて現像効果を向上させることができる。

その場合も、現像剤搬送担体には直流バイアス電圧を印
加し、あるいは、異なった振動数の振動電圧を印加する
ようにしてもよい。また、本発明方法は反転現像などに
も同様に適用できる。その場合、直流電圧成分は静電荷
像担持体の非画像背景部における受容電位と略等しい電
圧に設定される。さらに、本発明方法は現像の対象とな
る像が磁気潜像である場合にも適用することが可能であ
る。

〔発明の作用効果〕

本発明は以上のような方法であシ、二成分系現像剤を構
成するキャリアが、バインダー樹脂中に磁性体微粉末が
分散含有された小径の粒子であってしかも当該バインダ
ー樹脂か特定の含フツ素ビニル単量体より形成される重
合体よりなるものであるため、キャリアが優れた負の摩
擦帯’ｍ性を有するものとなり、従ってトナーを十分な
大きさの電荷量で反対極性に帯電せしめることができて
トナー粒子の潜像への付着性を良好なものとすることが
できる。そしてキャリアがこのように優れた摩擦帯電性
を有するものであるので、トナーに特に荷電制御剤全含
有せしめることか全く不賛となるか若しくは必要とされ
る場合であっても少量とすることができ、このためキャ
リアの表面を汚染する原因が実質上なくなることとなり
、この結果キャリアの優れた摩擦帯ｔ％性が変動するこ
とがないのでトナーの帯電が長期間安定したものとなる
。そのうえ、現像工程におい・ては、現像空間に振動電
界を作用せしめるため、キャリアか小径であるためにト
ナー粒子がキャリア粒子から離れにくいものであるにも
かかわらず当該振動電界によ、９）ナー粒子とキャリア
粒子とが互に反対方向に力を受けながら振動される結果
、トツーー粒子がキャリア粒子から分離して単位粒子と
して挙動するようＫなり、このため十分なトナー付着量
で現像を行なうことができる。このようなことから結局
、キャリアを小径化したことによる利益即ち、二成分系
現像剤におけるトナー濃度の許容幅か大きくてトナー補
給が容易となること、なとの利益？得ながら、高い濃度
でカブリのない鮮明な画像を長期間安定して形成するこ
とができる０ 以上におい１、ギヤリア物質がトナー粒子表面に付着す
ることが考えられるが、キャリアは繰返し使用に供され
るものであってキャリア表面のトナー物質の付着か大き
く問題となるのに対し、トナーは画像の形成と共に消費
されるものでおるため、仮にトナー粒子の表面にキャリ
ア物質が付着したとしてもこれによる影響は小さくて実
質上問題とはならない。

〔発明の実施例〕

以下本発明の具体的実施例について説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。尚「部」
は「重量部」を表わす。

実施例１ スチレンとメタクリル酸メチルと例示化合物（Ｍ−１４
）とを重量比６０：２０：２０で重合せしめて得られた
共重合体５０部と、マグネタイト［マピコプ２ツクＥｌ
−１！１ｉＰＪ（チタン工業社製）５０部とを混合して
約２４時間ボールミルにかけた後、熱ロールを用いて混
練し、冷却後粉砕し、次いで得られた粉末を熱風中に噴
霧せしめて乾燥した慢、分級して平均粒径２５μｍの球
形のキャリアを段進した。

このキャリア８５部と、電子写真複写機［Ｕ−Ｂｉｘ　
１６００Ｊ　（小西六写真工業社＃）用のトナー１５部
とを混合して二成分系現像剤をＦＡ製し、この現像剤を
用いて第１図と同様の現像機構を具えた電子写真複写＠
　ｒＵ−Ｂｉｘ　ｔ６ｎｏ」改造機により実写テストヲ
行なったところ、得られた画像はエツジ効果やカブリの
ない濃度がきわめて高い鮮ゆ」なものであった。１だ５
万回の連続枚方を行なったところ、最初から最後まで安
定して変わらない良好な画像を得ることができた。

なお、この例において現像条件は次の通９である。即ち
静電荷ｇＩ！担持体は、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なる負帯電性二層構造の有機光
導電性感光体Ｃ以下単に「ＯＰＣ感光体」という。）、
とのｏＰｃ感光体の周速は１８Ｑｌｕｌ／　＠　ｅ　Ｃ
，静電荷像担持体に形成された静電荷像の最高電位は一
５０ｏＶ、スリーブの外径は３０ｍｍ、スリーブの回転
数は１（１０ｒｐｍ、磁石体のＮ、８磁極の磁束密度は
９００ガウス、現像空間での現像剤層の厚さ０５霧、ス
リーブと静電荷像担持体との間隙は７００μｍ、スリー
ブに印加するバイアス電圧は直流電圧成分が一２５０Ｖ
　、交流電圧成分が１．５ｋＨ，ｚテ５００Ｖ　トシｔ
＝。

実施例２ 実施例１における例示化合物（Ｍ−１４）の代わシに例
示化合物（Ｍ−２０）を使用した＃１かは実施例１と同
様にしてキャリアを製造した。

このキャリアを用いて実施例１と同様にして現像剤を調
製し実写テストを行なったところ、実施例１と同様に良
好な結果が得られた。

実施例３ 実施例３にふ・ける例示化合物（Ｎ−１４）の代わ多に
例示化合物（Ｍ−３０）を使用したほかは実施例１と同
様にしてキャリアを製造した。

このキャリアを用いて実施例１と同様にして現像剤を調
製し実写テストを行なったところ、実施例１と同様に良
好な結果が得られた。

比較例１ 実施例１における例示化合物（Ｍ−１４）の代わりにメ
タクリル酸ｎ−ブチルを使用して実施例Ｊと同様にして
キャリア全製造し、た。

このキャリアを用いて実施例１と同様にして現像剤を調
製し実写テスト全行なったところ、得られた画像はカブ
リが多くて画像・濃度が低いものであった。尚この画像
は反転画像であった。

実施例４ １．２３ｉｉ％のポリビニルアルコール水溶液中に、マ
グネタイト［マピコブラックＢＬ−１ｎｎＪ（チタン工
業社ｍ）１５０部とスチレン５０部とメタクリル酸メチ
ル１５部と例示化合物（Ｍ−４）３５部と過酸化ベンゾ
イル１部とを入れてこれ＝ｚＴＫホモジナイザー（特殊
工業社製）で３１１０　＋１　ｒｐｍで攪拌しながら９
０℃に昇温して６時間重合し、重合完結後重合体粒子ｔ
Ｆ別し乾燥することにより平均粒径２０μｍのキャリア
を製造した。

一方、スチレン−メタクリル酸メチル−メタクリル酸ｎ
−ブチル共重合体（重量比５（１：　２１１　二３０）
１００部と、カーボンブラック［モーガルＬＪ（キャボ
ット社製）　１　（’１部と、低分子員ポリグロビレン
「ビスコール６６（ＩＰｊ（三洋化成工業社製）３部と
をボールミルにより混合し、混線、粉砕、分級全行ない
、平均粒径ｌＯμｍのトナーを製造した。このトチ−の
２０部と＃記キャリアの８０部とを混合して現像剤を調
製した。

この現像剤を用いて第１図と同様の現像機構を具えＯＰ
Ｃ感光体を搭載した電子写真複写機「Ｕ−Ｂｉｘ２ｓｏ
ｏ　」（小西六写真工業社ｊ！８り改造機によシ実写テ
ストを行なったところ、得られた画像はエツジ効果やカ
プリのない高濃度の鮮明なもので必り、６ｏｏｏｏ回の
連続複写後に訃いても画質の劣化はなかった。尚現像条
件は実施例１と同様とした。

実施例５ スチレンとメタクリル酸メチルと例示化合物（Ｍ−２３
）とを重量比７５：１０：１５で重合せしめて得られた
共重合体６０部とマグネタイト［戸田カラーＥＰＴ−５
（ＩＯＪ（Ｐ田工’ｉＭ社製）４０部″とを混合して約
２４時間ボールミルにかけた後、熱ロール全周いて混練
し冷却後粉砕して得られた粉末を熱風中に噴霧せしめて
乾燥した後、分級して平均粒径２０μｍのキャリアを製
造した。

このキャリアを用いて実施例４ど同様にして現像剤全調
製し実写テストを行なったところ、実施例４と同様に良
好な複写画像゛か得られた。

比較例２ 実施例５にかいて使用した共１合体２部をメチルエチル
ケトンに溶解させた被覆液により流動化ベッド法を用い
て、球形鉄粉ｒ［５Ｐ−１３５ＣＪ　（同和鉄粉工業社
製）１００部を被覆処理して、膜厚約２μｍのキャリア
ＩＪ造した。

このキャリア９８部と実施例４において使用したトナー
２部とを混合して現像剤を調製し、実施例４と同様にし
て実写テストを行なったところ、画像にムラが発生し、
また実写テストの多数回に亘る繰返しに訃いては、得ら
れた画像の画質が変動して不安定なものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施において現像工程を遂行する
ために用いることができる現像装置の−例の概略金示す
説明用断面図である。。 ｌ・・・静電荷１＃！担持体　　　２・・・スリーブ３
、・・・磁石体　　　　　　　４・・・規制ブレード５
・・・クリーニングブレード ６・・・現像剤溜り　　　　　　７・・・攪拌スクリュ
ー８・・・トナーホッパー　　　９・・・供給ローラ１
０・・・バイアス電源　　　　１１・・・保譲抵抗Ａ・
・・現像空間　　　　　　Ｄ・・・現像剤Ｔ・・・トナ
ー粒子　　　　　Ｎ８・・・磁極学ｌ囮

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）トナーとキャリアとよりなる二成分系現像剤の現像
   剤層を現像剤搬送担体上に形成し、この現像剤層を振動
   電界を生ぜしめた現像空間に供給して潜像担持体上の潜
   像を現像する現像工程を含む画像形成方法において、 前記キャリアはバインダー樹脂中に磁性体微粉末が分散
   された平均粒径が１０〜５０μｍの粒子粉末であってか
   つ当該バインダー樹脂が下記一般式（１）で示される含
   フッ素ビニル単量体より得られる重合体よりなることを
   特徴とする画像形成方法。 一般式（１） ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒは水素原子、メチル基を表わし、Ｘは酸素原
   子、ＣＯＯ基、ＣＯ基を表わし、Ｒｆはフルオロアルキ
   ル基を表わす。〕