JP5354245B2 - 静電潜像現像方法 - Google Patents
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Description
本発明は、非磁性トナーと磁性体表面を樹脂被覆したキャリアからなる二成分現像剤を使用した静電潜像の現像方法に関する。
電子写真の現像方式には、トナーのみを主成分とする、いわゆる一成分系現像方式と、磁性体キャリア、あるいは、それらの表面を樹脂などで被覆したコートキャリアとトナーを混合して使用する二成分系現像方式がある。
二成分現像方式はキャリアを使用することから、トナーに対する摩擦帯電面積が広いため、一成分方式に比較して、帯電特性が安定しており、長期にわたって高画質を維持するのに有利である。また、現像領域へのトナー供給量能力が高いことから、特に高速機に使用されることが多い。
レーザビームなどで感光体上に静電潜像を形成し、この潜像を顕像化するデジタル方式の電子写真においても、前述の特徴を活かして二成分現像方式が広く採用されている。
また、解像度アップ、ハイライト再現性向上、およびカラー化などに対応するため、潜像の最小単位（１ドット）の極小化、高密度化がはかられており、そのため、プロセス条件、現像剤（トナー、キャリア）両面から種々の提案がなされている。
二成分現像方式はキャリアを使用することから、トナーに対する摩擦帯電面積が広いため、一成分方式に比較して、帯電特性が安定しており、長期にわたって高画質を維持するのに有利である。また、現像領域へのトナー供給量能力が高いことから、特に高速機に使用されることが多い。
レーザビームなどで感光体上に静電潜像を形成し、この潜像を顕像化するデジタル方式の電子写真においても、前述の特徴を活かして二成分現像方式が広く採用されている。
また、解像度アップ、ハイライト再現性向上、およびカラー化などに対応するため、潜像の最小単位（１ドット）の極小化、高密度化がはかられており、そのため、プロセス条件、現像剤（トナー、キャリア）両面から種々の提案がなされている。
特許文献１（特開２００５−１１５２００号公報）では、細線再現性が良く、キャリア付着を起こさず、高耐久を達成するため、磁化の小さな磁性体分散型の小粒径キャリアを使用した接触二成分ＡＣバイアス現像方式用の現像剤が提案されている。
特許文献２（特開昭５９−１０４６６３号公報）では、飽和磁化５０ｅｍｕ／ｇ以下の小さな磁性キャリアを使用し、柔らかい磁気ブラシを形成することによって、ハキ目や文字のつぶれが発生しない現像剤が提案されている。
しかしながら、小粒径の磁性体を分散させたキャリアは、磁性体自身の残留磁化が大きいため、キャリアがチェーン化し易く、トナーの混合が良くない。また、小粒径キャリア、および磁化の小さなキャリアは、キャリア付着余裕度が充分とは言えないのが現状である。
キャリア付着が起こると、転写紙上の画像品質が悪化する。また、感光体の傷や定着ローラー傷の発生原因となり、非常に大きな課題である。
特許文献２（特開昭５９−１０４６６３号公報）では、飽和磁化５０ｅｍｕ／ｇ以下の小さな磁性キャリアを使用し、柔らかい磁気ブラシを形成することによって、ハキ目や文字のつぶれが発生しない現像剤が提案されている。
しかしながら、小粒径の磁性体を分散させたキャリアは、磁性体自身の残留磁化が大きいため、キャリアがチェーン化し易く、トナーの混合が良くない。また、小粒径キャリア、および磁化の小さなキャリアは、キャリア付着余裕度が充分とは言えないのが現状である。
キャリア付着が起こると、転写紙上の画像品質が悪化する。また、感光体の傷や定着ローラー傷の発生原因となり、非常に大きな課題である。
従来の二成分現像方式では、現像スリーブ周速Ｖｒと感光体周速Ｖｐとの間の速度差を大きくして、現像領域への現像剤の搬送量（接触量）を増加させて、べた部の画像濃度を高くしている。
しかし、一方で、べた画像の端部、およびハーフトーン画像の端部において、画像濃度変化や白抜けなどの異常画像を引き起こしている。これらは、いずれも潜像電位が不連続に急変している画像端部に現れる傾向がある。
しかし、一方で、べた画像の端部、およびハーフトーン画像の端部において、画像濃度変化や白抜けなどの異常画像を引き起こしている。これらは、いずれも潜像電位が不連続に急変している画像端部に現れる傾向がある。
感光体とスリーブの回転方向が同方向（以後、順回転という）で、Ｖｒ／Ｖｐが１より大きい場合、現像領域において、キャリアは静電潜像を追い越す形で動いている。
したがって、静電潜像において、地肌部からベタ部へと変化している画像境界では、現像剤は、ベタ部に遭遇する前に、地肌部を通過してきており、キャリアに保持されているトナーは、地肌ポテンシャル＝ＶＢ−ＶＤ（但し、ＶＢ＝直流バイアス、ＶＤ＝帯電電位）により、潜像の地肌部とは反対側の現像スリーブ側にシフト（排斥）され、感光体に接触する現像剤の先端にはトナーが少なくなっている。
そのため、特に、Ｖｒ／Ｖｐが１よりかなり大きい場合、現像剤が地肌部から画像の後端部分にさしかかっても、現像剤は地肌部とベタ画像の境界領域にトナーを瞬間的に供給することができず、ベタ画像の後端（潜像の進行方向における後端）が白く抜ける現象が発生する。
したがって、静電潜像において、地肌部からベタ部へと変化している画像境界では、現像剤は、ベタ部に遭遇する前に、地肌部を通過してきており、キャリアに保持されているトナーは、地肌ポテンシャル＝ＶＢ−ＶＤ（但し、ＶＢ＝直流バイアス、ＶＤ＝帯電電位）により、潜像の地肌部とは反対側の現像スリーブ側にシフト（排斥）され、感光体に接触する現像剤の先端にはトナーが少なくなっている。
そのため、特に、Ｖｒ／Ｖｐが１よりかなり大きい場合、現像剤が地肌部から画像の後端部分にさしかかっても、現像剤は地肌部とベタ画像の境界領域にトナーを瞬間的に供給することができず、ベタ画像の後端（潜像の進行方向における後端）が白く抜ける現象が発生する。
べた後端とハーフトーン画像後端部の場合を比べると、後者の白抜けが目立ち易い傾向がある。これは、ハーフトーン部のほうが、現像ポテンシャルが小さいためトナーがより現像され難い（移行し難い）ためであると考えられる。以後、べた画像後端に起きる場合は、べた後端白抜け、ハーフトーン部後端に起きる場合は、ハーフトーン後端白抜けと呼ぶ。
これまでにも、感光体に対する現像スリーブの速度差を小さくした状態で、現像の方向性に関連した異常画質を改良する試みが行なわれてきたが、充分な効果が得られず、また、現像スリーブと、感光体の速度差を小さくしようとすると、画像濃度低下や、地汚れといった課題が発生し、両者を満足できる二成分現像方式の提供が難しかった。
これまでにも、感光体に対する現像スリーブの速度差を小さくした状態で、現像の方向性に関連した異常画質を改良する試みが行なわれてきたが、充分な効果が得られず、また、現像スリーブと、感光体の速度差を小さくしようとすると、画像濃度低下や、地汚れといった課題が発生し、両者を満足できる二成分現像方式の提供が難しかった。
近年のデジタル処理による高画質化は目覚しいものがあるが、現像の方向性（現像スリーブが静電潜像の移動速度より速いことを意味する。）に起因する異常画質・品質は、後端白抜けのみではなく、横ラインの細り・切れ切れ、縦ラインの太り、文字のシャープネス（縦太り、横細り）、キャリア付着など様々な形で表われおり、更なる品質改良が求められている。
また、現像条件として、直流バイアスに時間的に変化する交流バイアス成分が重畳された交流バイアスを採用する場合、現像、および地肌ポテンシャルの実効値を大きくするため、現像能力が高くなる一方で、キャリア付着が悪化し、特に小粒径キャリアを使用するとキャリア付着を増幅することになる。
従って、小粒径キャリアに対しては直流バイアスによる現像が有効であるが、現像能力、地汚れ、およびトナードリフトによる後端白抜けなどの異常画像のために、小粒径キャリアと直流バイアスを組み合わせた現像方式の実現が難しかった。
また、現像条件として、直流バイアスに時間的に変化する交流バイアス成分が重畳された交流バイアスを採用する場合、現像、および地肌ポテンシャルの実効値を大きくするため、現像能力が高くなる一方で、キャリア付着が悪化し、特に小粒径キャリアを使用するとキャリア付着を増幅することになる。
従って、小粒径キャリアに対しては直流バイアスによる現像が有効であるが、現像能力、地汚れ、およびトナードリフトによる後端白抜けなどの異常画像のために、小粒径キャリアと直流バイアスを組み合わせた現像方式の実現が難しかった。
本発明の目的は、現像スリーブが静電潜像の移動速度より速いことによって起こる異常画質を防止できる現像方法を提供することにある。
即ち、以下の品質の改善である。
１．画像濃度
２．地汚れ
３．べた後端白抜け
４．ハーフトーン後端白抜け
５．ライン縦横比（＝縦ライン幅／横ライン幅）
６．地肌部キャリア付着（カウンターチャージ（トナーの帯電極性と逆極性のチャージ）型のキャリア付着）
７．ベタ部キャリア付着
８．粒状度
即ち、以下の品質の改善である。
１．画像濃度
２．地汚れ
３．べた後端白抜け
４．ハーフトーン後端白抜け
５．ライン縦横比（＝縦ライン幅／横ライン幅）
６．地肌部キャリア付着（カウンターチャージ（トナーの帯電極性と逆極性のチャージ）型のキャリア付着）
７．ベタ部キャリア付着
８．粒状度
上記の課題を達成するため本発明者らが鋭意解析・検討したところ、以下のことが分かった。
即ち、ベタ後端白抜け、ハーフトーン後端白抜け、ライン縦横比、および地肌部キャリア付着が生じる原因は、現像領域のポテンシャルにより、感光体から現像スリーブ方向に向かって、現像剤中をトナーが移動し、感光体表面近傍のトナーが激減することが主原因であり、トナーがシフト（排斥）されたこと、また、キャリアにカウンターチャージが残ることが大きく影響している。更に、現像剤の長寿命化、高画質などの目的で広く使われている樹脂コートキャリアを使用した場合、カウンターチャージの影響が特に大きく、更に、これらの異常画像は、現像スリーブが静電潜像の移動速度より速いことによって、増幅されていることが分った。
即ち、ベタ後端白抜け、ハーフトーン後端白抜け、ライン縦横比、および地肌部キャリア付着が生じる原因は、現像領域のポテンシャルにより、感光体から現像スリーブ方向に向かって、現像剤中をトナーが移動し、感光体表面近傍のトナーが激減することが主原因であり、トナーがシフト（排斥）されたこと、また、キャリアにカウンターチャージが残ることが大きく影響している。更に、現像剤の長寿命化、高画質などの目的で広く使われている樹脂コートキャリアを使用した場合、カウンターチャージの影響が特に大きく、更に、これらの異常画像は、現像スリーブが静電潜像の移動速度より速いことによって、増幅されていることが分った。
そこで、このようなトナーの移動を防ぐため、本発明者等が鋭意検討したところ、以下の現像方法を採用することにより、上述の異常画像、同時に地肌部キャリア付着を大幅に改良できることを見出した。
即ち、現像スリーブ中の磁石が固定された現像方式においては、現像領域に入った個々の現像剤（トナーとキャリア）は、感光体に対してほとんど同じ方向を向いて搬送されている。
そこで、スリーブ内に設置されている磁石が設置されている軸を、外部モーターに直結させて、回転させてみたところ、現像領域において現像剤が回転しながら搬送され、後端白抜けなどの異常画像、および地肌部キャリア付着が大幅に改善されることが分った。
現像剤の動きから、キャリアからのトナー移動が少なくなっていることが推測され、キャリアのカウンターチャージの蓄積が小さくなっているものと考えられる。
即ち、現像スリーブ中の磁石が固定された現像方式においては、現像領域に入った個々の現像剤（トナーとキャリア）は、感光体に対してほとんど同じ方向を向いて搬送されている。
そこで、スリーブ内に設置されている磁石が設置されている軸を、外部モーターに直結させて、回転させてみたところ、現像領域において現像剤が回転しながら搬送され、後端白抜けなどの異常画像、および地肌部キャリア付着が大幅に改善されることが分った。
現像剤の動きから、キャリアからのトナー移動が少なくなっていることが推測され、キャリアのカウンターチャージの蓄積が小さくなっているものと考えられる。
本現像方法は、具体的には、以下の手段によって達成される。
（１）「像担持体と現像領域で同方向に回転する現像スリーブ、および現像スリーブ内部に設置され、像担持体と現像領域で同方向に回転し、複数の磁極を有する内部磁石により、非磁性トナー、および磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を樹脂層で被覆した電子写真現像剤用キャリアからなる乾式二成分現像剤を現像領域に供給し、直流バイアスを印加して静電潜像を顕像化する二成分接触現像方法において、前記複数の磁極が前記現像スリーブの移動速度よりも高い磁極変化速度となるように、前記内部磁石を回転させ、且つ現像領域幅をＬ［ｍｍ］、像担持体の移動速度をＶｐ［ｍｍ／ｓｅｃ］、磁極の極数をＫ、磁極の回転数をＮ［ｒｐｍ］とするとき、（Ｌ／Ｖｐ）×（ＫＮ／６０）＞２としたことを特徴とする接触現像方法」、
（２）「前記電子写真現像剤用キャリアは、抵抗ＬｏｇＲ・Ωｃｍが、１０００Ｖ／２ｍｍの電界下において、１１．０〜１６．０Ωｃｍのものであることを特徴とする前記第（１）項に記載の接触現像方法」、
（３）「前記電子写真現像剤用キャリアは、重量平均粒径Ｄｗが１５〜４５μｍ、真比重が４．２０〜５．３０ｇ／ｃｍ３、１ｋＯｅにおける磁化が５０〜７５ｅｍｕ／ｇ、かつ５００Ｏｅにおける磁化が３０／ｇ〜４５ｅｍｕ／ｇの樹脂被覆されたキャリアであることを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載の接触現像方法」、
（４）「前記電子写真現像剤用キャリアは、重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍ以下、かつ２０μｍ以下の粒子径の粒子の含有量が７ｗｔ％以下であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載の接触現像方法」、
（５）「前記電子写真現像剤用キャリアは、形状係数ＳＦ１が１００〜１２０、かつＳＦ２が１００〜１１５であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載の接触現像方法」、
（６）「前記電子写真現像剤のトナー帯電量が２０〜３５μｃ／ｇであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項のいずれかに記載の接触現像方法」、
（７）「前記現像スリーブの移動速度Ｖｒ［ｍｍ／ｓｅｃ］と前記像担持体の移動速度Ｖｐ［ｍｍ／ｓｅｃ］との比（Ｖｒ／Ｖｐ）が、Ｖｒ／Ｖｐ≧１であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載の接触現像方法」により解決される。
（１）「像担持体と現像領域で同方向に回転する現像スリーブ、および現像スリーブ内部に設置され、像担持体と現像領域で同方向に回転し、複数の磁極を有する内部磁石により、非磁性トナー、および磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を樹脂層で被覆した電子写真現像剤用キャリアからなる乾式二成分現像剤を現像領域に供給し、直流バイアスを印加して静電潜像を顕像化する二成分接触現像方法において、前記複数の磁極が前記現像スリーブの移動速度よりも高い磁極変化速度となるように、前記内部磁石を回転させ、且つ現像領域幅をＬ［ｍｍ］、像担持体の移動速度をＶｐ［ｍｍ／ｓｅｃ］、磁極の極数をＫ、磁極の回転数をＮ［ｒｐｍ］とするとき、（Ｌ／Ｖｐ）×（ＫＮ／６０）＞２としたことを特徴とする接触現像方法」、
（２）「前記電子写真現像剤用キャリアは、抵抗ＬｏｇＲ・Ωｃｍが、１０００Ｖ／２ｍｍの電界下において、１１．０〜１６．０Ωｃｍのものであることを特徴とする前記第（１）項に記載の接触現像方法」、
（３）「前記電子写真現像剤用キャリアは、重量平均粒径Ｄｗが１５〜４５μｍ、真比重が４．２０〜５．３０ｇ／ｃｍ３、１ｋＯｅにおける磁化が５０〜７５ｅｍｕ／ｇ、かつ５００Ｏｅにおける磁化が３０／ｇ〜４５ｅｍｕ／ｇの樹脂被覆されたキャリアであることを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載の接触現像方法」、
（４）「前記電子写真現像剤用キャリアは、重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍ以下、かつ２０μｍ以下の粒子径の粒子の含有量が７ｗｔ％以下であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載の接触現像方法」、
（５）「前記電子写真現像剤用キャリアは、形状係数ＳＦ１が１００〜１２０、かつＳＦ２が１００〜１１５であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載の接触現像方法」、
（６）「前記電子写真現像剤のトナー帯電量が２０〜３５μｃ／ｇであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項のいずれかに記載の接触現像方法」、
（７）「前記現像スリーブの移動速度Ｖｒ［ｍｍ／ｓｅｃ］と前記像担持体の移動速度Ｖｐ［ｍｍ／ｓｅｃ］との比（Ｖｒ／Ｖｐ）が、Ｖｒ／Ｖｐ≧１であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載の接触現像方法」により解決される。
本発明により、以下の品質の改善、即ち、１．画像濃度の改善、２．地汚れの改善、
３．べた後端白抜けの改善、４．ハーフトーン後端白抜けの改善、５．ライン縦横比（＝縦ライン幅／横ライン幅）の改善、６．地肌部キャリア付着の改善、７．ベタ部キャリア付着の改善、８．画像の粒状度の改善、がはかれる現像方法を提供できるという極めて優れた効果が発揮される。
３．べた後端白抜けの改善、４．ハーフトーン後端白抜けの改善、５．ライン縦横比（＝縦ライン幅／横ライン幅）の改善、６．地肌部キャリア付着の改善、７．ベタ部キャリア付着の改善、８．画像の粒状度の改善、がはかれる現像方法を提供できるという極めて優れた効果が発揮される。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の静電潜像現像方法は、以下の構成よりなる。
（１）本発明に使用される現像方法は、現像剤を現像領域に搬送させるための像担持体と同方向に回転可能な現像スリーブ、および現像スリーブ内部に設置された像担持体と同方向に回転可能な複数の磁極を有する現像スリーブに直流バイアスを印加して、特定の条件で現像することにより達成される。
現像領域幅をＬ［ｍｍ］、感光体の移動速度をＶｐ［ｍｍ／ｓｅｃ］、磁極の極数をＫ、磁極の回転数をＮ［ｒｐｍ］とすると、
静電潜像が現像領域を通過する時間＝（Ｌ／Ｖｐ）ｓｅｃ、
磁極が現像領域を通過する１秒当りの回数＝（ＫＮ／６０）である。ここで、現像領域幅Ｌは、無論、像担持体表面の円弧のうち、現像スリーブ表面と対向している部分の幅のことである。
従って、潜像が現像領域を通過する時間に、磁極は現像領域を、（Ｌ／Ｖｐ）×（ＫＮ／６０）回通過する。
像担持体の回転方向に対して画像を均一に現像し、濃淡を生じさせず、かつ後端白抜け、ラインの縦横比などの現像方向性を改善するための条件を検討したところ、静電潜像が現像領域を通過する間に、少なくともＮ極およびＳ極の一対の磁極が現像領域を通過すること、即ち、（Ｌ／Ｖｐ）×（ＫＮ／６０）＞２であることが分った。
（Ｌ／Ｖｐ）×（ＫＮ／６０）が大きいほど、即ち、Ｋ、およびＮが大きいほど磁極の通過回数が多く、より高画質が得られる。理解を容易ならしめるため誤解を恐れず平易な表現に換言すれば、これにより、磁気ブラシ様の現像剤塊をスリーブ上で回転させながら現像に供することができ、そしてこのような状況を達成するための好適な具体的手段として、本発明においては、スリーブの速度よりも内部磁石の磁極変化速度を高くするための前記構成を採っている。従来、二成分現像剤を使用する現像方式では、内部磁石を回転させる方式は一般的とは云えず（例外はあるが）、まして、内部磁石の磁極変化速度を、スリーブ速度と同調させず、より高く設定する方式はやや特異なものであるのは確かである。また、スリーブの速度（Ｖｒ）は、感光体の周速（Ｖｐ）よりも低くないことが、必須ではないが、前述したように好ましい。
磁極数は現像スリーブの径にもよるが、８極〜３２極が好ましい。
磁極数が少なく８極未満であると、磁石の回転数を大きくする必要があり、磁石駆動のトルクが大きくなるので好ましくない。また、磁極数が多くなると均一な着磁が難しくなる。
磁石の回転数は３００〜４０００ｒｐｍが好ましい。回転数が３００ｒｐｍ未満と小さくなると、磁極の極数を増やす必要が生じるので好ましくない。また、磁石の回転数が大きくなると、磁石駆動のトルクが大きくなるので好ましくない。
各磁極の磁束密度は、３００〜１５００ガウスが好ましい。３００ガウスより小さいと、充分なキャリア付着余裕度が得られず、１５００ガウスより大きいと駆動トルクが大きくなる。
磁極の大きさは全て同じ大きさである必要はないが、均一な着磁が好ましい。
本発明の静電潜像現像方法は、以下の構成よりなる。
（１）本発明に使用される現像方法は、現像剤を現像領域に搬送させるための像担持体と同方向に回転可能な現像スリーブ、および現像スリーブ内部に設置された像担持体と同方向に回転可能な複数の磁極を有する現像スリーブに直流バイアスを印加して、特定の条件で現像することにより達成される。
現像領域幅をＬ［ｍｍ］、感光体の移動速度をＶｐ［ｍｍ／ｓｅｃ］、磁極の極数をＫ、磁極の回転数をＮ［ｒｐｍ］とすると、
静電潜像が現像領域を通過する時間＝（Ｌ／Ｖｐ）ｓｅｃ、
磁極が現像領域を通過する１秒当りの回数＝（ＫＮ／６０）である。ここで、現像領域幅Ｌは、無論、像担持体表面の円弧のうち、現像スリーブ表面と対向している部分の幅のことである。
従って、潜像が現像領域を通過する時間に、磁極は現像領域を、（Ｌ／Ｖｐ）×（ＫＮ／６０）回通過する。
像担持体の回転方向に対して画像を均一に現像し、濃淡を生じさせず、かつ後端白抜け、ラインの縦横比などの現像方向性を改善するための条件を検討したところ、静電潜像が現像領域を通過する間に、少なくともＮ極およびＳ極の一対の磁極が現像領域を通過すること、即ち、（Ｌ／Ｖｐ）×（ＫＮ／６０）＞２であることが分った。
（Ｌ／Ｖｐ）×（ＫＮ／６０）が大きいほど、即ち、Ｋ、およびＮが大きいほど磁極の通過回数が多く、より高画質が得られる。理解を容易ならしめるため誤解を恐れず平易な表現に換言すれば、これにより、磁気ブラシ様の現像剤塊をスリーブ上で回転させながら現像に供することができ、そしてこのような状況を達成するための好適な具体的手段として、本発明においては、スリーブの速度よりも内部磁石の磁極変化速度を高くするための前記構成を採っている。従来、二成分現像剤を使用する現像方式では、内部磁石を回転させる方式は一般的とは云えず（例外はあるが）、まして、内部磁石の磁極変化速度を、スリーブ速度と同調させず、より高く設定する方式はやや特異なものであるのは確かである。また、スリーブの速度（Ｖｒ）は、感光体の周速（Ｖｐ）よりも低くないことが、必須ではないが、前述したように好ましい。
磁極数は現像スリーブの径にもよるが、８極〜３２極が好ましい。
磁極数が少なく８極未満であると、磁石の回転数を大きくする必要があり、磁石駆動のトルクが大きくなるので好ましくない。また、磁極数が多くなると均一な着磁が難しくなる。
磁石の回転数は３００〜４０００ｒｐｍが好ましい。回転数が３００ｒｐｍ未満と小さくなると、磁極の極数を増やす必要が生じるので好ましくない。また、磁石の回転数が大きくなると、磁石駆動のトルクが大きくなるので好ましくない。
各磁極の磁束密度は、３００〜１５００ガウスが好ましい。３００ガウスより小さいと、充分なキャリア付着余裕度が得られず、１５００ガウスより大きいと駆動トルクが大きくなる。
磁極の大きさは全て同じ大きさである必要はないが、均一な着磁が好ましい。
現像条件として、直流バイアスに時間的に変化する交流バイアス成分が重畳された交流バイアスを採用する場合、現像、および地肌ポテンシャルの実効値を大きくするため、現像能力が高くなる一方で、キャリア付着が悪化する。また、本方式に交流バイアスを使用した場合、現像スリーブ内での磁石の回転が活かされず、直流バイアス印加に比べ、更に地汚れが悪くなる。
従って、本現像方法は、直流バイアス印加の条件を用いることにより、充分な効果が発揮される。
また、特定の物性を有するキャリアを使用することによって、異常画像、およびキャリア付着の改善に、大きな効果が得られることが判明した。
従って、本現像方法は、直流バイアス印加の条件を用いることにより、充分な効果が発揮される。
また、特定の物性を有するキャリアを使用することによって、異常画像、およびキャリア付着の改善に、大きな効果が得られることが判明した。
（２）電子写真現像剤用キャリアの抵抗１０００Ｖ／２ｍｍにおいて、ＬｏｇＲ・Ωｃｍが、１１．０〜１６．０Ωｃｍのキャリアを使用することを特徴とする前記第（１）項に記載の接触現像方法である。より好ましくは、ＬｏｇＲは、１２．０〜１５．０Ωｃｍである。
キャリアの抵抗率が１１．０よりも低いと、現像領域の電界が強くなった場合、キャリアに電荷が誘導されてキャリア付着が発生し易くなる。感光体の線速度、および、現像スリーブの線速度が大きい場合、悪化の傾向が見られる。また、ＡＣバイアスを印加する場合も顕著である。
通常、カラートナー現像用キャリアは充分なトナー付着量を得るため、低抵抗のものが使用されることが多いが、更に適正なトナー帯電量のもとで使用することにより、充分な画像濃度が得られる。
一方、キャリア抵抗が、１６．０より大きいとトナーと反対極性の電荷（カウンターチャージ）が溜まりやすくなり、キャリアが帯電してキャリア付着が起き易くなる。
キャリアの抵抗率が１１．０よりも低いと、現像領域の電界が強くなった場合、キャリアに電荷が誘導されてキャリア付着が発生し易くなる。感光体の線速度、および、現像スリーブの線速度が大きい場合、悪化の傾向が見られる。また、ＡＣバイアスを印加する場合も顕著である。
通常、カラートナー現像用キャリアは充分なトナー付着量を得るため、低抵抗のものが使用されることが多いが、更に適正なトナー帯電量のもとで使用することにより、充分な画像濃度が得られる。
一方、キャリア抵抗が、１６．０より大きいとトナーと反対極性の電荷（カウンターチャージ）が溜まりやすくなり、キャリアが帯電してキャリア付着が起き易くなる。
上記キャリア抵抗率は、次の方法により、測定することができる。
図１に示すように、電極間距離２ｍｍ、表面積２×４ｃｍの電極（１２ａ）、（１２ｂ）を収容したフッ素樹脂製容器からなるセル（１１）にキャリア（１３）を充填し、両極間に１０００Ｖの直流電圧を印加し、ハイレジスタンスメーター４３２９Ａ（４３２９Ａ＋ＬＪＫ ５ＨＶＬＶＷＤＱＦＨ ＯＨＷＨＵ；横川ヒューレットパッカード株式会社製）にて直流抵抗を測定し、電気抵抗率ＬｏｇＲ・Ωｃｍを算出する。
キャリア抵抗測定の際の充填の度合いは、キャリアをセルにあふれるまで入れたのち、セル全体を２０回タッピングしたのち、セルの上面を非磁性でできた水平なへらを用いてセルの上端に沿って一回の操作で平らにかきとる。充填の際に加圧は不要である。
図１に示すように、電極間距離２ｍｍ、表面積２×４ｃｍの電極（１２ａ）、（１２ｂ）を収容したフッ素樹脂製容器からなるセル（１１）にキャリア（１３）を充填し、両極間に１０００Ｖの直流電圧を印加し、ハイレジスタンスメーター４３２９Ａ（４３２９Ａ＋ＬＪＫ ５ＨＶＬＶＷＤＱＦＨ ＯＨＷＨＵ；横川ヒューレットパッカード株式会社製）にて直流抵抗を測定し、電気抵抗率ＬｏｇＲ・Ωｃｍを算出する。
キャリア抵抗測定の際の充填の度合いは、キャリアをセルにあふれるまで入れたのち、セル全体を２０回タッピングしたのち、セルの上面を非磁性でできた水平なへらを用いてセルの上端に沿って一回の操作で平らにかきとる。充填の際に加圧は不要である。
上記キャリアの抵抗率の調整は、芯材粒子上の被覆樹脂の抵抗調整、膜厚の制御によって可能である。また、キャリア抵抗調整のために、導電性微粉末を被覆樹脂層に添加して使用することも可能である。上記導電性微粉末としては、導電性ＺｎＯ、Ａｌ等の金属又は金属酸化物粉、種々の方法で調製されたＳｎＯ２又は種々の元素をドープしたＳｎＯ２、ＴｉＢ２、ＺｎＢ２、ＭｏＢ２等のホウ化物、炭化ケイ素、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリ（パラ−フェニレンスルフィド）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子、ファーネスブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック等が挙げられる。
これらの導電性微粉末は、以下の方法、即ち、コーティングに使用する溶媒、あるいは被覆用樹脂溶液に導電性微粉末を投入後、ボールミル、ビーズミルなどメディアを使用した分散機、あるいは高速回転する羽根を備えた攪拌機を使用することによって均一に分散することができる。
これらの導電性微粉末は、以下の方法、即ち、コーティングに使用する溶媒、あるいは被覆用樹脂溶液に導電性微粉末を投入後、ボールミル、ビーズミルなどメディアを使用した分散機、あるいは高速回転する羽根を備えた攪拌機を使用することによって均一に分散することができる。
（３）電子写真現像剤用キャリアの重量平均粒径Ｄｗが１５〜４５μｍ、真比重が４．２０〜５．３０ｇ／ｃｍ３、１ｋＯｅにおける磁化が５０〜７５ｅｍｕ／ｇ、かつ５００Ｏｅにおける磁化が３０／ｇ〜４５ｅｍｕ／ｇの樹脂被覆されたキャリアを使用することを特徴とする前記第（１）又は（２）項のいずれかに記載の接触現像方法。
キャリアの重量平均粒径Ｄｗは１５〜４５μｍ、より好ましくは、重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍで、かつ個数平均粒径Ｄｐと重量平均粒径Ｄｗの比Ｄｗ／Ｄｐが、１＜Ｄｗ／Ｄｐ＜１．２０である電子写真現像剤用キャリアであって、２０μｍより小さい粒径を有する粒子の含有量が０〜７重量％、３６μｍより小さい粒子の含有量が９０〜１００重量％である。
本現像方式に粒径の小さなキャリアを使用すると、現像領域内での現像剤の動きがより活発になるため、現像能力が上がると共に、後端白抜け、横ラインの細りが大幅に改善される。
本現像方式に粒径の小さなキャリアを使用すると、現像領域内での現像剤の動きがより活発になるため、現像能力が上がると共に、後端白抜け、横ラインの細りが大幅に改善される。
本発明においてキャリア、キャリア芯材及びトナーに関して言う重量平均粒径Ｄｗは、個数基準で測定された粒子の粒径分布（個数頻度と粒径との関係）に基づいて算出されたものである。
この場合の重量平均粒径Ｄｗは次式で表わされる。
Ｄｗ＝｛１／Σ（ｎＤ３）｝×｛Σ（ｎＤ４）｝・・・・（１）
この場合の重量平均粒径Ｄｗは次式で表わされる。
Ｄｗ＝｛１／Σ（ｎＤ３）｝×｛Σ（ｎＤ４）｝・・・・（１）
式（１）中、Ｄは各チャネルに存在する粒子の代表粒径（μｍ）を示し、ｎは各チャネルに存在する粒子の総数を示す。なお、チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を等分に分割するための長さを示すもので、本発明の場合には、２μｍの長さを採用した。
また、各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルに保存する粒子粒径の下限値を採用した。
また、各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルに保存する粒子粒径の下限値を採用した。
また、本発明においてキャリア及びキャリア芯材粒子における個数平均粒径Ｄｐは、個数基準で測定された粒子の粒径分布に基づいて算出されたものである。この場合の個数平均粒径Ｄｐは以下の式で表わされる。
Ｄｐ＝（１／Ｎ）×（ΣｎＤ）・・・・・・（２）
前記式中、Ｎは計測した全粒子数を示し、ｎは各チャネルに存在する粒子の総数を示し、Ｄは各チャネル（２μｍ）に存在する粒子粒径の下限値を示す。
Ｄｐ＝（１／Ｎ）×（ΣｎＤ）・・・・・・（２）
前記式中、Ｎは計測した全粒子数を示し、ｎは各チャネルに存在する粒子の総数を示し、Ｄは各チャネル（２μｍ）に存在する粒子粒径の下限値を示す。
本発明において粒径分布を測定するための粒度分析計としては、マイクロトラック粒度分析計（モデルＨＲＡ９３２０−Ｘ１００：Ｈｏｎｅｗｅｌｌ社製）を用いた。
その測定条件は以下の通りである。
［１］粒径範囲：１００〜８μｍ
［２］チャネル長さ（チャネル幅）：２μｍ
［３］チャネル数：４６
［４］屈折率：２．４２
その測定条件は以下の通りである。
［１］粒径範囲：１００〜８μｍ
［２］チャネル長さ（チャネル幅）：２μｍ
［３］チャネル数：４６
［４］屈折率：２．４２
本発明のキャリアは、磁性材料を解砕、または粉砕し、その粉砕物粒子を所定の粒径が得られるように分級し、この分級により得られた芯材粒子の表面に樹脂被膜を形成することにより得ることができる。
前記芯材粒子の真比重は４．０〜６．０ｇ／ｃｍ３であり、より好ましくは、４．０〜５．５ｇ／ｃｍ３である。
前記真比重が６．０ｇ／ｃｍ３を超えると、トナーによるキャリアスペント化や、キャリア同士の摺擦による被覆層の剥れが起きやすくなり、経時帯電性が低下しやすくなることがあり、４．０ｇ／ｃｍ３未満であると、キャリアの磁気モーメントが小さくなりやすくなり、キャリア付着の発生が多くなる。
前記芯材粒子の真比重は、例えば乾式自動密度計（アキュピック１３３０、島津製作所製）で測定することができる。なお、粒子の内部に空隙が閉じ込められている場合には、粒子の体積にこの体積を含めるが、開いた空洞は粒子の体積に含めない場合の密度を意味する。
キャリアの真比重についても、全く同様の方法で測定することができる。
前記芯材粒子の真比重は４．０〜６．０ｇ／ｃｍ３であり、より好ましくは、４．０〜５．５ｇ／ｃｍ３である。
前記真比重が６．０ｇ／ｃｍ３を超えると、トナーによるキャリアスペント化や、キャリア同士の摺擦による被覆層の剥れが起きやすくなり、経時帯電性が低下しやすくなることがあり、４．０ｇ／ｃｍ３未満であると、キャリアの磁気モーメントが小さくなりやすくなり、キャリア付着の発生が多くなる。
前記芯材粒子の真比重は、例えば乾式自動密度計（アキュピック１３３０、島津製作所製）で測定することができる。なお、粒子の内部に空隙が閉じ込められている場合には、粒子の体積にこの体積を含めるが、開いた空洞は粒子の体積に含めない場合の密度を意味する。
キャリアの真比重についても、全く同様の方法で測定することができる。
本発明者らは、キャリアの磁化について検討した結果、以下の結果を得た。
即ち、１ｋＯｅの磁化が５０ｅｍｕ／ｇ、または５００Ｏｅにおける磁化が３０ｅｍｕ／ｇより小さいとキャリア付着に対する余裕度が低下する。またその上限値は特に制約されないが、１ｋＯｅにおける磁化が１００ｅｍｕ／ｇより大きくなると磁気ブラシが固くなりライン縦横比などが劣化してくる。
画質改善、およびキャリア付着の点から、より好ましくは１ｋＯｅにおける磁化が５０〜７５ｅｍｕ／ｇ、かつ５００Ｏｅにおける磁化が３０〜４５ｅｍｕ／ｇである。
即ち、１ｋＯｅの磁化が５０ｅｍｕ／ｇ、または５００Ｏｅにおける磁化が３０ｅｍｕ／ｇより小さいとキャリア付着に対する余裕度が低下する。またその上限値は特に制約されないが、１ｋＯｅにおける磁化が１００ｅｍｕ／ｇより大きくなると磁気ブラシが固くなりライン縦横比などが劣化してくる。
画質改善、およびキャリア付着の点から、より好ましくは１ｋＯｅにおける磁化が５０〜７５ｅｍｕ／ｇ、かつ５００Ｏｅにおける磁化が３０〜４５ｅｍｕ／ｇである。
本発明のキャリアは、従来公知の磁性芯材の表面を樹脂で被覆したものである。
前記キャリアの磁化は、以下のようにして測定することができる。
Ｂ−Ｈトレーサー（ＢＨＵ−６０／理研電子（株）製）を使用し、円筒のセルにキャリア１．０ｇを詰めて装置にセットする。磁場を徐々に大きくし、３０００エルステッドまで変化させ、次に徐々に小さくして零にした後、反対向きの磁場を徐々に大きくし３０００エルステッドとする。更に、徐々に磁場を小さくして零にした後、最初と同じ方向に磁場をかける。このようにして、ＢＨカーブを図示し、その図より１０００エルステッド、および５００エルステッドの磁化を算出する。
前記キャリアの磁化は、以下のようにして測定することができる。
Ｂ−Ｈトレーサー（ＢＨＵ−６０／理研電子（株）製）を使用し、円筒のセルにキャリア１．０ｇを詰めて装置にセットする。磁場を徐々に大きくし、３０００エルステッドまで変化させ、次に徐々に小さくして零にした後、反対向きの磁場を徐々に大きくし３０００エルステッドとする。更に、徐々に磁場を小さくして零にした後、最初と同じ方向に磁場をかける。このようにして、ＢＨカーブを図示し、その図より１０００エルステッド、および５００エルステッドの磁化を算出する。
本発明のキャリアに使用できるキャリアの芯材粒子としては、例えば、鉄、コバルトなどの強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｂａ系フェライト、Ｍｎ系フェライトなどが挙げられる。
フェライトとは、一般に下記式で表わされる焼結体である。
（ＭＯ）ｘ（ＮＯ）ｙ（Ｆｅ２Ｏ３）ｚ
但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００ｍｏｌ％であって、Ｍ、Ｎはそれぞれ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｃａなどであり、２価の金属酸化物と３価の鉄酸化物との完全混合物から構成されている。
本発明において、より好ましく用いられる１０００エルステッドの磁場を印加したときの磁化が５０〜７５ｅｍｕ／ｇの芯材粒子としては、例えば、鉄系、マグネタイト系、ＭｎＭｇＳｒ系フェライト、Ｍｎ系フェライトなどが挙げられる。
フェライトとは、一般に下記式で表わされる焼結体である。
（ＭＯ）ｘ（ＮＯ）ｙ（Ｆｅ２Ｏ３）ｚ
但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００ｍｏｌ％であって、Ｍ、Ｎはそれぞれ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｃａなどであり、２価の金属酸化物と３価の鉄酸化物との完全混合物から構成されている。
本発明において、より好ましく用いられる１０００エルステッドの磁場を印加したときの磁化が５０〜７５ｅｍｕ／ｇの芯材粒子としては、例えば、鉄系、マグネタイト系、ＭｎＭｇＳｒ系フェライト、Ｍｎ系フェライトなどが挙げられる。
（４）電子写真現像剤用キャリアの重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍ以下、かつ２０μｍ以下の粒子の重量が７ｗｔ％未満である微粉含有量が少ないことを特徴とする前記第（１）〜（３）項のいずれかに記載の接触現像方法。
（５）電子写真現像剤用キャリアの形状係数ＳＦ１が１００〜１２０、かつＳＦ２が１００〜１１５であることを特徴とする前記第（１）〜（４）項のいずれかに記載の接触現像方法。
ＳＦ１、ＳＦ２はより好ましくは、それぞれ、１００〜１１０、および１００〜１１０である。
キャリアが真球に近づき、かつ表面の凹凸が小さいと、現像領域における磁気ブラシもより均一となるため、画質が向上し、かつキャリア付着も改良される。
また、凹凸が大きいと場所によりコート樹脂の厚みが変化し、帯電量、および抵抗の不均一性を生じ易く、経時での耐久性、キャリア付着などに影響を及ぼす。
ＳＦ１、ＳＦ２はより好ましくは、それぞれ、１００〜１１０、および１００〜１１０である。
キャリアが真球に近づき、かつ表面の凹凸が小さいと、現像領域における磁気ブラシもより均一となるため、画質が向上し、かつキャリア付着も改良される。
また、凹凸が大きいと場所によりコート樹脂の厚みが変化し、帯電量、および抵抗の不均一性を生じ易く、経時での耐久性、キャリア付着などに影響を及ぼす。
なお、該キャリアの形状係数ＳＦ１、およびＳＦ２は以下のものを意味する。
形状係数を示すＳＦ１、ＳＦ２とは、例えば日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い３００倍に拡大したキャリア粒子像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報はインターフェースを介して、例えばニレコ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ ＡＰ）に導入し解析を行ない、下式より算出し得られた値を形状係数ＳＦ１、ＳＦ２と定義する。
式中、Ｌは粒子の絶対最大長（外接円の長さ）、Ｐは粒子の周囲長、Ａは粒子の投影面積を示す。形状係数ＳＦ１はトナー粒子の丸さの度合いを示し、形状係数ＳＦ２はトナー粒子の凹凸の度合いを示している。
ＳＦ１＝（Ｌ２／Ａ）×（π／４）×１００
ＳＦ２＝（Ｐ２／Ａ）×（１／４π）×１００
円（球形）から離れるとＳＦ１は値が大きくなる。表面の凹凸の起伏が激しくなるとＳＦ２の値も大きくなる。それぞれの値は、真円（球）に近づくにつれて１００に近い値となる。
また、ＳＦが１００〜１２０と球形に近く、ＳＦ２が１００〜１１５である平滑な芯材は、焼成条件、熱による後処理、および組成の調整などによって得られる。
例えばＵＳ２００３／０２０９８２０Ａ１に記載されているように、粉砕処理した不定形のフェライト粒子、あるいはフェライト化反応させるための原材料をプラズマにさらすことによっても表面の平滑化、および球形化が可能である。
前者の方法を組み合わせることによって、更に表面性が平滑で真球に近いフェライト粒子が得られる。
形状係数を示すＳＦ１、ＳＦ２とは、例えば日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い３００倍に拡大したキャリア粒子像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報はインターフェースを介して、例えばニレコ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ ＡＰ）に導入し解析を行ない、下式より算出し得られた値を形状係数ＳＦ１、ＳＦ２と定義する。
式中、Ｌは粒子の絶対最大長（外接円の長さ）、Ｐは粒子の周囲長、Ａは粒子の投影面積を示す。形状係数ＳＦ１はトナー粒子の丸さの度合いを示し、形状係数ＳＦ２はトナー粒子の凹凸の度合いを示している。
ＳＦ１＝（Ｌ２／Ａ）×（π／４）×１００
ＳＦ２＝（Ｐ２／Ａ）×（１／４π）×１００
円（球形）から離れるとＳＦ１は値が大きくなる。表面の凹凸の起伏が激しくなるとＳＦ２の値も大きくなる。それぞれの値は、真円（球）に近づくにつれて１００に近い値となる。
また、ＳＦが１００〜１２０と球形に近く、ＳＦ２が１００〜１１５である平滑な芯材は、焼成条件、熱による後処理、および組成の調整などによって得られる。
例えばＵＳ２００３／０２０９８２０Ａ１に記載されているように、粉砕処理した不定形のフェライト粒子、あるいはフェライト化反応させるための原材料をプラズマにさらすことによっても表面の平滑化、および球形化が可能である。
前者の方法を組み合わせることによって、更に表面性が平滑で真球に近いフェライト粒子が得られる。
（６）電子写真現像剤のトナー帯電量が２０〜３５μｃ／ｇであることを特徴とする前記第（１）〜（５）項のいずれかに記載の接触現像方法。
トナー被覆率５０％において、トナー帯電量は、好ましくは１５〜５０μｃ／ｇ、より好ましくは、２０〜３５μｃ／ｇである。
本発明のキャリアとトナーとからなる現像剤において、該トナーによるキャリアの被覆率が５０％のときの該トナーの帯電量が１５〜５０μｃ／ｇ、とすることにより、地汚れ、キャリア付着の更に良好な電子写真用現像剤が得られる。
帯電量が１５μｃ／ｇより低いと、地汚れ、およびトナー飛散が多くなる。また、５０μｃ／ｇより大きいとキャリア付着が起き易くなる。
トナー被覆率５０％において、トナー帯電量は、好ましくは１５〜５０μｃ／ｇ、より好ましくは、２０〜３５μｃ／ｇである。
本発明のキャリアとトナーとからなる現像剤において、該トナーによるキャリアの被覆率が５０％のときの該トナーの帯電量が１５〜５０μｃ／ｇ、とすることにより、地汚れ、キャリア付着の更に良好な電子写真用現像剤が得られる。
帯電量が１５μｃ／ｇより低いと、地汚れ、およびトナー飛散が多くなる。また、５０μｃ／ｇより大きいとキャリア付着が起き易くなる。
現像剤の帯電量は以下の方法で測定することができる。これを図２に示す。
一定量の現像剤を、両端に金属メッシュを備えた導体容器（ケージ）に入れる。メッシュ（ステンレス製）の目開きはトナーとキャリアの粒径の中間のもの（目開き２０μｍ）選び、トナーがメッシュの間を通過するように設定する。ノズルから圧縮窒素ガス（１ｋｇｆ／ｃｍ２）を６０秒間吹き付けて、トナーをケージの外へ飛び出させると、ケージ内にトナーの電荷と逆極性を持ったキャリアが残される。
その電荷量Ｑと、飛び出したトナーの質量Ｍを測定し、単位質量当たりの電荷量を帯電量Ｑ／Ｍとして算出する。トナー帯電量はμｃ／ｇで表示される。
なお、前記被覆率は以下の式で算出される。
一定量の現像剤を、両端に金属メッシュを備えた導体容器（ケージ）に入れる。メッシュ（ステンレス製）の目開きはトナーとキャリアの粒径の中間のもの（目開き２０μｍ）選び、トナーがメッシュの間を通過するように設定する。ノズルから圧縮窒素ガス（１ｋｇｆ／ｃｍ２）を６０秒間吹き付けて、トナーをケージの外へ飛び出させると、ケージ内にトナーの電荷と逆極性を持ったキャリアが残される。
その電荷量Ｑと、飛び出したトナーの質量Ｍを測定し、単位質量当たりの電荷量を帯電量Ｑ／Ｍとして算出する。トナー帯電量はμｃ／ｇで表示される。
なお、前記被覆率は以下の式で算出される。
キャリア被覆層に使用される樹脂としては、従来公知の各種のものを用いることができるが、次式で表わされる繰り返し単位を含むシリコーン樹脂が好ましく用いられる。
上記式のアリール基において、その炭素数は６〜２０、好ましくは６〜１４である。このアリール基には、ベンゼン由来のアリール基（フェニル基）の他、ナフタレンやフェナンスレン、アントラセン等の縮合多環式芳香族炭化水素由来のアリール基及びビフェニルやターフェニル等の鎖状多環式芳香族炭化水素由来のアリール基等が包含される。
該アリール基には、各種の置換基が結合していてもよい。
上式のアリーレン基において、その炭素数は６〜２０、好ましくは６〜１４である。このアリーレン基には、ベンゼン由来のアリーレン基（フェニレン基）の他、ナフタレンやフェナンスレン、アントラセン等の縮合多環式芳香族炭化水素由来のアリーレン基及びビフェニルやターフェニル等の鎖状多環式芳香族炭化水素由来のアリーレン基等が包含される。
該アリーレン基には、各種の置換基が結合していてもよい。
本発明では、前記シリコーン樹脂としてストレートシリコーン樹脂を用いることができる。このようなものとしては、ＫＲ２７１、ＫＲ２７２、ＫＲ２８２、ＫＲ２５２、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２（信越化学工業社製）、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０６（東レダウコーニングシリコーン社製）などが挙げられる。
本発明では、前記シリコーン樹脂として変性シリコーン樹脂を用いることができる。このようなものとしては、エポキシ変性シリコーン、アクリル変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、ウレタン変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーン、アルキッド変性シリコーンなどが挙げられる。
上記変性シリコーン樹脂の具体例としては、エポキシ変性物：ＥＳ−１００１Ｎ、アクリル変性シリコーン：ＫＲ−５２０８、ポリエステル変性物：ＫＲ−５２０３、アルキッド変性物：ＫＲ−２０６、ウレタン変性物：ＫＲ−３０５（以上、信越化学工業社製）、エポキシ変性物：ＳＲ２１１５、アルキッド変性物：ＳＲ２１１０（東レダウコーニングシリコーン社製）などが挙げられる。
本発明では、前記シリコーン樹脂として変性シリコーン樹脂を用いることができる。このようなものとしては、エポキシ変性シリコーン、アクリル変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、ウレタン変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーン、アルキッド変性シリコーンなどが挙げられる。
上記変性シリコーン樹脂の具体例としては、エポキシ変性物：ＥＳ−１００１Ｎ、アクリル変性シリコーン：ＫＲ−５２０８、ポリエステル変性物：ＫＲ−５２０３、アルキッド変性物：ＫＲ−２０６、ウレタン変性物：ＫＲ−３０５（以上、信越化学工業社製）、エポキシ変性物：ＳＲ２１１５、アルキッド変性物：ＳＲ２１１０（東レダウコーニングシリコーン社製）などが挙げられる。
更に、本発明では、以下に示すものを単独または上記シリコーン樹脂と混合して使用することも可能である。
ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂、フッ素系樹脂など。
キャリア芯材粒子表面に被覆層を形成するための方法としては、スプレードライ法、浸漬法、あるいはパウダーコーティング法など公知の方法が使用できる。
特に、流動層型コーティング装置を用いる方法は、均一な被覆層を形成するのに有効である。
キャリア芯材粒子表面上に被覆層の厚みは、通常０．０２〜１μｍ、好ましくは０．０３〜０．８μｍである。被覆層の厚みはきわめて小さいことから、芯材粒子表面上に被覆層を形成したキャリアとキャリア芯材粒子の粒径は実質的に同じである。
前述のシリコーン樹脂からなる被覆層にアミノシランカップリング剤を含有させることにより、耐久性の良好なキャリアを得ることができる。
本発明で用いるアミノシランカップリング剤としては以下のようなものが挙げられる。含有量は、０．００１〜３０重量％が好ましい。
ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂、フッ素系樹脂など。
キャリア芯材粒子表面に被覆層を形成するための方法としては、スプレードライ法、浸漬法、あるいはパウダーコーティング法など公知の方法が使用できる。
特に、流動層型コーティング装置を用いる方法は、均一な被覆層を形成するのに有効である。
キャリア芯材粒子表面上に被覆層の厚みは、通常０．０２〜１μｍ、好ましくは０．０３〜０．８μｍである。被覆層の厚みはきわめて小さいことから、芯材粒子表面上に被覆層を形成したキャリアとキャリア芯材粒子の粒径は実質的に同じである。
前述のシリコーン樹脂からなる被覆層にアミノシランカップリング剤を含有させることにより、耐久性の良好なキャリアを得ることができる。
本発明で用いるアミノシランカップリング剤としては以下のようなものが挙げられる。含有量は、０．００１〜３０重量％が好ましい。
本発明の現像剤は、前記キャリアとトナーとからなる。
本発明に使用されるトナーは、熱可塑性樹脂を主成分とするバインダー樹脂中に、着色剤、微粒子、そして帯電制御剤、離型剤等を含有させたものであり、従来公知の各種のトナーを用いることができる。このトナーは、重合法、造粒法などの各種のトナー製法によって作成された不定形または球形のトナーであることができる。また、磁性トナー及び非磁性トナーのいずれも使用可能である。
本発明に使用されるトナーは、熱可塑性樹脂を主成分とするバインダー樹脂中に、着色剤、微粒子、そして帯電制御剤、離型剤等を含有させたものであり、従来公知の各種のトナーを用いることができる。このトナーは、重合法、造粒法などの各種のトナー製法によって作成された不定形または球形のトナーであることができる。また、磁性トナー及び非磁性トナーのいずれも使用可能である。
トナーのバインダー樹脂としては以下のものを、単独あるいは混合して使用できる。
スチレン系バインダー樹脂として、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体；アクリル系バインダーとして、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレートが挙げられ、その他、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂肪族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられる。
また、ポリエステル樹脂は、スチレン系やアクリル系樹脂に比して、トナーの保存時の安定性を確保しつつ、より溶融粘度を低下させることが可能である。このようなポリエステル樹脂は、例えば、アルコールとカルボン酸との重縮合反応によって得ることができる。
スチレン系バインダー樹脂として、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体；アクリル系バインダーとして、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレートが挙げられ、その他、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂肪族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられる。
また、ポリエステル樹脂は、スチレン系やアクリル系樹脂に比して、トナーの保存時の安定性を確保しつつ、より溶融粘度を低下させることが可能である。このようなポリエステル樹脂は、例えば、アルコールとカルボン酸との重縮合反応によって得ることができる。
アルコールとしては、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオールなどのジオール類、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノーＡなどのエーテル化ビスフェノール類、これらを炭素数３〜２２の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した２価のアルコール単位体、その他の２価のアルコール単位体、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエスリトール、ジペンタエスリトール、トリペンタエスリトール、蔗糖、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等の三価以上の高アルコール単量体を挙げることができる。
また、ポリエステル樹脂を得るために用いられるカルボン酸としては、例えばパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマール酸、メサコン酸、シトラコン酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、これらを炭素数３〜２２の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した２価の有機酸単量体、これらの酸の無水物、低級アルキルエステルとリノレイン酸からの二量体、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸エンボール三量体酸、これらの酸の無水物等の三価以上の多価カルボン酸単量体を挙げることができる。
エポキシ系樹脂としては、ビスフェノールＡとエポクロルヒドリンとの重縮合物等があり、例えば、エポミックＲ３６２、Ｒ３６４、Ｒ３６５、Ｒ３６６、Ｒ３６７、Ｒ３６９（以上、三井石油化学工業（株）製）、エポトートＹＤ−０１１、ＹＤ−０１２、ＹＤ−０１４、ＹＤ−９０４、ＹＤ−０１７、（以上、東都化成（株）製）エポコ−ト１００２、１００４、１００７（以上、シェル化学社製）等の市販のものが挙げられる。
本発明に使用される着色剤としては、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料、モノアゾ系、ジスアゾ系、染顔料など、従来公知の染顔料を単独あるいは混合して使用し得る。
また、トナーに磁性体を含有させて磁性トナーとすることも可能である。磁性体としては、鉄、コバルトなどの強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｂａフェライトなどの微粉末が使用できる。
トナーの摩擦帯電性を充分に制御する目的で、いわゆる帯電制御剤、例えばモノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸およびその塩、サリチル酸、ナフトエ塩、ジカルボン酸のＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属錯体アミノ化合物、第４級アンモニウム化合物、有機染料などを含有させることができる。
さらにまた、本発明で用いるトナーには必要に応じて離型剤を添加してもよい。
離型材料としては、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ホホバワックス、ライスワックス、モンタン酸ワックス等を単独または混合して用いることができるが、これらに限定されるものではない。
離型材料としては、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ホホバワックス、ライスワックス、モンタン酸ワックス等を単独または混合して用いることができるが、これらに限定されるものではない。
トナーには、添加剤を添加することができる。良好な画像を得るためには、トナーに充分な流動性を付与することが肝要である。これには、一般に流動性向上材として疎水化された金属酸化物の微粒子や、滑剤などの微粒子を外添することが有効であり、金属酸化物、有機樹脂微粒子、金属石鹸などを添加剤として用いることが可能である。これら添加物の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ステアリン酸亜鉛のごとき滑剤や、酸化セリウム、炭化ケイ素などの研磨剤；例えば表面を疎水化したＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の無機酸化物などの流動性付与剤；ケーキング防止剤として知られるもの、および、それらの表面処理物などが挙げられる。トナーの流動性を向上させるためには、特に、疎水性シリカが好ましく用いられる。
本発明で用いるトナーにおいて、その重量平均粒径Ｄｔは９．０〜３．０μｍ、好ましくは７．５〜３．５μｍである。キャリアに対するトナーの割合は、キャリア１００重量部当り、トナー２〜２５重量部、好ましくは３〜２０重量部の割合である。
なお、トナー粒径はコールターカウンター（コールターカウンター社製）を用いて測定した。
なお、トナー粒径はコールターカウンター（コールターカウンター社製）を用いて測定した。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、「部」は重量部を表わす。なお、本発明はここに例示される実施例に限定されるものではない。
（トナー製造例）
ポリエステル樹脂 １００部
キナクリドン系マゼンタ顔料 ３．５部
含フッ素４級アンモニウム塩 ４部
以上の各成分をブレンダーにて充分に混合した後、２軸式押出し機にて溶融混練し、放冷後カッターミルで粗粉砕し、ついでジェット気流式微粉砕機で微粉砕し、さらに風力分級機を用いて分級して、重量平均粒径５．８μｍ、真比重１．２０のトナー母粒子を得た。さらに、このトナー母粒子１００部に対して、疎水性シリカ微粒子（Ｒ９７２：日本アエロジル社製）１．５部を加え、ヘンシェルミキサーで混合して、トナーＩを得た。
ポリエステル樹脂 １００部
キナクリドン系マゼンタ顔料 ３．５部
含フッ素４級アンモニウム塩 ４部
以上の各成分をブレンダーにて充分に混合した後、２軸式押出し機にて溶融混練し、放冷後カッターミルで粗粉砕し、ついでジェット気流式微粉砕機で微粉砕し、さらに風力分級機を用いて分級して、重量平均粒径５．８μｍ、真比重１．２０のトナー母粒子を得た。さらに、このトナー母粒子１００部に対して、疎水性シリカ微粒子（Ｒ９７２：日本アエロジル社製）１．５部を加え、ヘンシェルミキサーで混合して、トナーＩを得た。
（キャリア製造例１）
下記組成をホモミキサーで１０分間分散して、被覆層形成用溶液を調製した。
シリコーン樹脂 １００部
（ＳＲ２４１１ トーレダウコーニングシリコーン社製／固形分２０％）
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３ １部
アルミナ粒子（体積平均粒径：０．３５μｍ） ２０部
トルエン ３００部
次に、流動床型コーティング装置を用いて、表１に示す芯材（Ｉ）（粒径３７．３μｍ、Ｍｎフェライト粒子、１ＫＯｅの磁化量６３ｅｍｕ／ｇ、５００Ｏｅの磁化量３９ｅｍｕ／ｇ）５Ｋｇの各粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、９０℃の雰囲気下で３０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２５０℃で２時間加熱して、キャリアＡを得た。キャリアＡは、樹脂膜厚：０．３２μｍ、図１で示すセルで１０００Ｖを印加した場合（以下１０００Ｖ／２ｍｍという）の抵抗は、ＬｏｇＲ：１６．７Ωｃｍ。なお、膜厚の調整はコート液量により行なった。
下記組成をホモミキサーで１０分間分散して、被覆層形成用溶液を調製した。
シリコーン樹脂 １００部
（ＳＲ２４１１ トーレダウコーニングシリコーン社製／固形分２０％）
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３ １部
アルミナ粒子（体積平均粒径：０．３５μｍ） ２０部
トルエン ３００部
次に、流動床型コーティング装置を用いて、表１に示す芯材（Ｉ）（粒径３７．３μｍ、Ｍｎフェライト粒子、１ＫＯｅの磁化量６３ｅｍｕ／ｇ、５００Ｏｅの磁化量３９ｅｍｕ／ｇ）５Ｋｇの各粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、９０℃の雰囲気下で３０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２５０℃で２時間加熱して、キャリアＡを得た。キャリアＡは、樹脂膜厚：０．３２μｍ、図１で示すセルで１０００Ｖを印加した場合（以下１０００Ｖ／２ｍｍという）の抵抗は、ＬｏｇＲ：１６．７Ωｃｍ。なお、膜厚の調整はコート液量により行なった。
（キャリア製造例２）
下記組成をホモミキサーで１０分間分散して、被覆層形成用溶液を調製した。
シリコーン樹脂 １００部
（ＳＲ２４１１ トーレダウコーニングシリコーン社製／固形分２０％）
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３ ５部
アルミナ粒子（体積平均粒径：０．３５μｍ） ２０部
カーボン １０部
トルエン ３００部
次に、流動床型コーティング装置を用いて、表１に示す芯材（Ｉ）（粒径３７．３μｍ、Ｍｎフェライト粒子、１ＫＯｅの磁化量６３ｅｍｕ／ｇ、５００Ｏｅの磁化量３９ｅｍｕ／ｇ）５Ｋｇの各粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、９０℃の雰囲気下で３０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２５０℃で２時間加熱して、キャリアＢを得た。キャリアＢは、膜厚０．３３μｍ、キャリア抵抗は、ＬｏｇＲ：１０．９Ωｃｍ。なお、膜厚の調整はコート液量により行なった。
下記組成をホモミキサーで１０分間分散して、被覆層形成用溶液を調製した。
シリコーン樹脂 １００部
（ＳＲ２４１１ トーレダウコーニングシリコーン社製／固形分２０％）
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３ ５部
アルミナ粒子（体積平均粒径：０．３５μｍ） ２０部
カーボン １０部
トルエン ３００部
次に、流動床型コーティング装置を用いて、表１に示す芯材（Ｉ）（粒径３７．３μｍ、Ｍｎフェライト粒子、１ＫＯｅの磁化量６３ｅｍｕ／ｇ、５００Ｏｅの磁化量３９ｅｍｕ／ｇ）５Ｋｇの各粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、９０℃の雰囲気下で３０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２５０℃で２時間加熱して、キャリアＢを得た。キャリアＢは、膜厚０．３３μｍ、キャリア抵抗は、ＬｏｇＲ：１０．９Ωｃｍ。なお、膜厚の調整はコート液量により行なった。
（キャリア製造例３）
下記組成をホモミキサーで１０分間分散して、被覆層形成用溶液を調製した。
シリコーン樹脂 １００部
（ＳＲ２４１１ トーレダウコーニングシリコーン社製／固形分２０％）
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３ ３部
アルミナ粒子（体積平均粒径：０．３５μｍ） ２０部
カーボン ４部
トルエン ３００部
次に、流動床型コーティング装置を用いて、表１に示す芯材（Ｉ）（粒径３７．３μｍ、Ｍｎフェライト粒子、１ＫＯｅの磁化量６３ｅｍｕ／ｇ、５００Ｏｅの磁化量３９ｅｍｕ／ｇ）５Ｋｇの各粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、９０℃の雰囲気下で３０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２５０℃で２時間加熱して、キャリアＣを得た。キャリアＣは、膜厚０．３３μｍ、キャリア抵抗は、ＬｏｇＲ：１３．２Ωｃｍ。なお、膜厚の調整はコート液量により行なった。
下記組成をホモミキサーで１０分間分散して、被覆層形成用溶液を調製した。
シリコーン樹脂 １００部
（ＳＲ２４１１ トーレダウコーニングシリコーン社製／固形分２０％）
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３ ３部
アルミナ粒子（体積平均粒径：０．３５μｍ） ２０部
カーボン ４部
トルエン ３００部
次に、流動床型コーティング装置を用いて、表１に示す芯材（Ｉ）（粒径３７．３μｍ、Ｍｎフェライト粒子、１ＫＯｅの磁化量６３ｅｍｕ／ｇ、５００Ｏｅの磁化量３９ｅｍｕ／ｇ）５Ｋｇの各粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、９０℃の雰囲気下で３０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２５０℃で２時間加熱して、キャリアＣを得た。キャリアＣは、膜厚０．３３μｍ、キャリア抵抗は、ＬｏｇＲ：１３．２Ωｃｍ。なお、膜厚の調整はコート液量により行なった。
（キャリア製造例４）
下記組成をホモミキサーで１０分間分散して、被覆層形成用溶液を調製した。
シリコーン樹脂 １００部
（ＳＲ２４１１ トーレダウコーニングシリコーン社製／固形分２０％）
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３ ３部
アルミナ粒子（体積平均粒径：０．３５μｍ） ２０部
カーボン ４部
トルエン ３００部
次に、流動床型コーティング装置を用いて、表１に示す芯材（II）（粒径２７．５μｍ、Ｍｎフェライト粒子、１ＫＯｅの磁化量６７．０ｅｍｕ／ｇ、５００Ｏｅの磁化量４１．０ｅｍｕ／ｇ）５Ｋｇの各粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、９０℃の雰囲気下で３０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２５０℃で２時間加熱して、キャリアＤを得た。キャリアＤは膜厚０．３２μｍ、ＬｏｇＲ：１３．３Ωｃｍであった。なお、膜厚の調整はコート液量により行なった。
下記組成をホモミキサーで１０分間分散して、被覆層形成用溶液を調製した。
シリコーン樹脂 １００部
（ＳＲ２４１１ トーレダウコーニングシリコーン社製／固形分２０％）
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３ ３部
アルミナ粒子（体積平均粒径：０．３５μｍ） ２０部
カーボン ４部
トルエン ３００部
次に、流動床型コーティング装置を用いて、表１に示す芯材（II）（粒径２７．５μｍ、Ｍｎフェライト粒子、１ＫＯｅの磁化量６７．０ｅｍｕ／ｇ、５００Ｏｅの磁化量４１．０ｅｍｕ／ｇ）５Ｋｇの各粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、９０℃の雰囲気下で３０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２５０℃で２時間加熱して、キャリアＤを得た。キャリアＤは膜厚０．３２μｍ、ＬｏｇＲ：１３．３Ωｃｍであった。なお、膜厚の調整はコート液量により行なった。
（キャリア製造例５）
下記組成をホモミキサーで１０分間分散して、被覆層形成用溶液を調製した。
シリコーン樹脂 １００部
（ＳＲ２４１１ トーレダウコーニングシリコーン社製／固形分２０％）
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３ ３部
アルミナ粒子（体積平均粒径：０．３５μｍ） ２０部
カーボン ４部
トルエン ３００部
次に、流動床型コーティング装置を用いて、表１に示す芯材（III）（粒径３７．０μｍ、ＳＦ１が１０５、ＳＦ２が１０７のＭｎフェライト粒子、１ＫＯｅの磁化量６３．１ｅｍｕ／ｇ、５００Ｏｅの磁化量３８．７ｅｍｕ／ｇ）５Ｋｇの各粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、９０℃の雰囲気下で３０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２５０℃で２時間加熱して、キャリアＥを得た。キャリアＥは、膜厚０．３３μｍ、キャリア抵抗は、ＬｏｇＲ：１３．４Ωｃｍ。なお、膜厚の調整はコート液量により行なった。
下記組成をホモミキサーで１０分間分散して、被覆層形成用溶液を調製した。
シリコーン樹脂 １００部
（ＳＲ２４１１ トーレダウコーニングシリコーン社製／固形分２０％）
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３ ３部
アルミナ粒子（体積平均粒径：０．３５μｍ） ２０部
カーボン ４部
トルエン ３００部
次に、流動床型コーティング装置を用いて、表１に示す芯材（III）（粒径３７．０μｍ、ＳＦ１が１０５、ＳＦ２が１０７のＭｎフェライト粒子、１ＫＯｅの磁化量６３．１ｅｍｕ／ｇ、５００Ｏｅの磁化量３８．７ｅｍｕ／ｇ）５Ｋｇの各粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、９０℃の雰囲気下で３０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２５０℃で２時間加熱して、キャリアＥを得た。キャリアＥは、膜厚０．３３μｍ、キャリア抵抗は、ＬｏｇＲ：１３．４Ωｃｍ。なお、膜厚の調整はコート液量により行なった。
（キャリア製造例６）
下記組成をホモミキサーで１０分間分散して、被覆層形成用溶液を調製した。
シリコーン樹脂 １００部
（ＳＲ２４１１ トーレダウコーニングシリコーン社製／固形分２０％）
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３ １．５部
アルミナ粒子（体積平均粒径：０．３５μｍ） ２０部
カーボン ４部
トルエン ３００部
次に、流動床型コーティング装置を用いて、表１に示す芯材（Ｉ）（粒径３７．３μｍ、Ｍｎフェライト粒子、１ＫＯｅの磁化量６３ｅｍｕ／ｇ、５００Ｏｅの磁化量３９ｅｍｕ／ｇ）５Ｋｇの各粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、９０℃の雰囲気下で３０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２５０℃で２時間加熱して、キャリアＦを得た。キャリアＦは、膜厚０．３３μｍ、キャリア抵抗は、ＬｏｇＲ：１３．２Ωｃｍ。なお、膜厚の調整はコート液量により行なった。
下記組成をホモミキサーで１０分間分散して、被覆層形成用溶液を調製した。
シリコーン樹脂 １００部
（ＳＲ２４１１ トーレダウコーニングシリコーン社製／固形分２０％）
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３ １．５部
アルミナ粒子（体積平均粒径：０．３５μｍ） ２０部
カーボン ４部
トルエン ３００部
次に、流動床型コーティング装置を用いて、表１に示す芯材（Ｉ）（粒径３７．３μｍ、Ｍｎフェライト粒子、１ＫＯｅの磁化量６３ｅｍｕ／ｇ、５００Ｏｅの磁化量３９ｅｍｕ／ｇ）５Ｋｇの各粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、９０℃の雰囲気下で３０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、更に２５０℃で２時間加熱して、キャリアＦを得た。キャリアＦは、膜厚０．３３μｍ、キャリア抵抗は、ＬｏｇＲ：１３．２Ωｃｍ。なお、膜厚の調整はコート液量により行なった。
（現像剤の作成及び評価）
画像はイマジオカラー５０００（リコー製デジタルカラー複写機・プリンター複合機）を使用し、現像スリーブ中の固定マグネットに替えて、回転可能な円筒状の１２極のフェライト磁石を設置した。磁石の強さが、磁石表面で８００ガウスに着磁したものを使用して実験した。そして、現像スリーブの内部で、ローラーが２０００ｒｐｍまで回転できるように改造した。
画像はイマジオカラー５０００（リコー製デジタルカラー複写機・プリンター複合機）を使用し、現像スリーブ中の固定マグネットに替えて、回転可能な円筒状の１２極のフェライト磁石を設置した。磁石の強さが、磁石表面で８００ガウスに着磁したものを使用して実験した。そして、現像スリーブの内部で、ローラーが２０００ｒｐｍまで回転できるように改造した。
現像ギャップ（感光体−現像スリーブ）：０．３ｍｍ
ドクターギャップ（現像スリーブ−ドクター）：０．７ｍｍ
感光体線速度：２４５ｍｍ／ｓｅｃ
（現像スリーブ線速度）／（感光体線速度）：１．１
現像領域幅：４ｍｍ
書込み密度：６００ｄｐｉ
帯電電位（Ｖｄ）：−７５０Ｖ
画像部（ベタ原稿）にあたる部分の感光後の電位：−１００Ｖ
現像バイアス：ＤＣ−５５０Ｖ
ドクターギャップ（現像スリーブ−ドクター）：０．７ｍｍ
感光体線速度：２４５ｍｍ／ｓｅｃ
（現像スリーブ線速度）／（感光体線速度）：１．１
現像領域幅：４ｍｍ
書込み密度：６００ｄｐｉ
帯電電位（Ｖｄ）：−７５０Ｖ
画像部（ベタ原稿）にあたる部分の感光後の電位：−１００Ｖ
現像バイアス：ＤＣ−５５０Ｖ
（実施例１）
キャリアＡに対してトナーＩを加え、ボールミルで２０分攪拌して、キャリアに対するトナー被覆率が５０％の現像剤を作成した。トナー帯電量は４１μｃ／ｇであった。
次に、前記のイマジオカラー５０００の改造機を使用し、その画像品質確認を行なった。
以下実施例１と全く同様にして、キャリアＢ〜キャリアＦを使用して画像品質確認を行なった。結果を、表１〜３に示す。
キャリアＡに対してトナーＩを加え、ボールミルで２０分攪拌して、キャリアに対するトナー被覆率が５０％の現像剤を作成した。トナー帯電量は４１μｃ／ｇであった。
次に、前記のイマジオカラー５０００の改造機を使用し、その画像品質確認を行なった。
以下実施例１と全く同様にして、キャリアＢ〜キャリアＦを使用して画像品質確認を行なった。結果を、表１〜３に示す。
なお、各品質項目に対する、試験方法およびその評価方法は、以下の通りである。
１．画像濃度
２．地汚れ
３．べた後端白抜け
４．ハーフトーン後端白抜け
５．ライン縦横比（＝縦ライン幅／横ライン幅）
６．地肌部キャリア付着
７．ベタ部キャリア付着
８．粒状度
１．画像濃度
２．地汚れ
３．べた後端白抜け
４．ハーフトーン後端白抜け
５．ライン縦横比（＝縦ライン幅／横ライン幅）
６．地肌部キャリア付着
７．ベタ部キャリア付着
８．粒状度
（１）画像濃度
上記現像条件における、３０ｍｍ×３０ｍｍのベタ部の中心をＸ−Ｒｉｔｅ９３８分光測色濃度計で、５個所測定し平均値を出した。
上記現像条件における、３０ｍｍ×３０ｍｍのベタ部の中心をＸ−Ｒｉｔｅ９３８分光測色濃度計で、５個所測定し平均値を出した。
（２）地汚れ
画像上の地肌部の汚れを目視で評価した。表中記載の記号は、◎：大変良好、○：良好、△：許容下限、×：不良（×は許容不可のレベル）とした。
画像上の地肌部の汚れを目視で評価した。表中記載の記号は、◎：大変良好、○：良好、△：許容下限、×：不良（×は許容不可のレベル）とした。
（３）ベタ後端白抜け
上記現像条件における、３０ｍｍ×３０ｍｍの黒ベタ部（潜像電位−１５０Ｖ）の後端エッジ部分の白抜けの幅を計測し（１０倍のルーペを使用）、その幅を以下のようにランクで置き換え、表示した。ランク１０が最良。
ランク１０ ：発生認められず
ランク９ ：０．１ｍｍ以下
ランク８ ：０．１〜０．２ｍｍ
ランク７ ：０．２〜０．４ｍｍ
ランク６ ：０．４〜０．６ｍｍ
ランク５ ：０．６〜０．８ｍｍ
ランク４ ：０．８〜１．０ｍｍ
ランク３ ：１．０〜１．２ｍｍ
ランク２ ：１．２〜１．４ｍｍ
ランク１ ：１．４ｍｍ以上
上記現像条件における、３０ｍｍ×３０ｍｍの黒ベタ部（潜像電位−１５０Ｖ）の後端エッジ部分の白抜けの幅を計測し（１０倍のルーペを使用）、その幅を以下のようにランクで置き換え、表示した。ランク１０が最良。
ランク１０ ：発生認められず
ランク９ ：０．１ｍｍ以下
ランク８ ：０．１〜０．２ｍｍ
ランク７ ：０．２〜０．４ｍｍ
ランク６ ：０．４〜０．６ｍｍ
ランク５ ：０．６〜０．８ｍｍ
ランク４ ：０．８〜１．０ｍｍ
ランク３ ：１．０〜１．２ｍｍ
ランク２ ：１．２〜１．４ｍｍ
ランク１ ：１．４ｍｍ以上
（４）ハーフトーン後端白抜け
画像濃度を０．１ずつ変化させた０．２から１．２のチャート（１０ｍｍ×１０ｍｍ）を使用して、上記の現像条件でコピーをとり、後端白抜けが発生している上限濃度を調べた（１０倍のルーペを使用）。濃度が低いほど後端白抜けが良好である。
画像濃度を０．１ずつ変化させた０．２から１．２のチャート（１０ｍｍ×１０ｍｍ）を使用して、上記の現像条件でコピーをとり、後端白抜けが発生している上限濃度を調べた（１０倍のルーペを使用）。濃度が低いほど後端白抜けが良好である。
（５）ライン縦横比
５０μｍ幅の縦ライン（転写紙進行方向）と横のライン（転写紙進行方向と直角方向）の画像をコピーし、それぞれのライン幅を計測する。次に、ライン縦横比＝ライン縦幅／ライン横幅を算出する。ライン縦横比は、１．０が最良であり、数値が大きくなるほど悪い。
５０μｍ幅の縦ライン（転写紙進行方向）と横のライン（転写紙進行方向と直角方向）の画像をコピーし、それぞれのライン幅を計測する。次に、ライン縦横比＝ライン縦幅／ライン横幅を算出する。ライン縦横比は、１．０が最良であり、数値が大きくなるほど悪い。
（６）地肌キャリア付着（カウンターチャージ型のキャリア付着）
帯電電位（Ｖｄ）を−７５０Ｖ、現像バイアス（Ｖｂ）をＤＣ−４５０Ｖに固定し、地肌部（未露光部）を現像し、感光体上の３０ｃｍ２に付着したキャリアの個数を直接カウントしてキャリア付着の評価を行なった。
表中記載の記号は、◎：大変良好、○：良好、△：許容下限、×：不良（×は許容不可のレベル）とした。
帯電電位（Ｖｄ）を−７５０Ｖ、現像バイアス（Ｖｂ）をＤＣ−４５０Ｖに固定し、地肌部（未露光部）を現像し、感光体上の３０ｃｍ２に付着したキャリアの個数を直接カウントしてキャリア付着の評価を行なった。
表中記載の記号は、◎：大変良好、○：良好、△：許容下限、×：不良（×は許容不可のレベル）とした。
（７）ベタキャリア付着（誘導型キャリア付着）
前述の現像条件における、イマジオカラー５０００のベタ画像（３０ｍｍ×３０ｍｍ）のベタ部の中のキャリア付着数を直接カウントしてキャリア付着の評価を行なった。
表中記載の記号は、◎：大変良好、○：良好、△：許容下限、×：不良（×は許容不可のレベル）とした
前述の現像条件における、イマジオカラー５０００のベタ画像（３０ｍｍ×３０ｍｍ）のベタ部の中のキャリア付着数を直接カウントしてキャリア付着の評価を行なった。
表中記載の記号は、◎：大変良好、○：良好、△：許容下限、×：不良（×は許容不可のレベル）とした
（８）粒状性（画像の均一性、特にハイライト部の均一性を表す特性）
下記の式で定義された粒状度（明度範囲：５０〜８０）を転写紙上で測定し、その数値を下記のようにランクに置き換え、表示した。
粒状度＝ｅｘｐ（ａＬ＋ｂ）∫（ＷＳ（ｆ））１／２ ＶＴＦ（ｆ）ｄｆ
Ｌ：平均明度
ｆ：空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）
ＷＳ（ｆ）：明度変動のパワースペクトラム
ＶＴＦ（ｆ）：視覚の空間周波数特性
ａ，ｂ：係数
ランク
◎（大変良好）：０〜０．２０未満
○（良好）：０．２０〜０．３０未満
△：許容下限：０．３０〜０．４０未満
×不良（許容不可のレベル）：０．４０以上
下記の式で定義された粒状度（明度範囲：５０〜８０）を転写紙上で測定し、その数値を下記のようにランクに置き換え、表示した。
粒状度＝ｅｘｐ（ａＬ＋ｂ）∫（ＷＳ（ｆ））１／２ ＶＴＦ（ｆ）ｄｆ
Ｌ：平均明度
ｆ：空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）
ＷＳ（ｆ）：明度変動のパワースペクトラム
ＶＴＦ（ｆ）：視覚の空間周波数特性
ａ，ｂ：係数
ランク
◎（大変良好）：０〜０．２０未満
○（良好）：０．２０〜０．３０未満
△：許容下限：０．３０〜０．４０未満
×不良（許容不可のレベル）：０．４０以上
表３の結果から明らかなように、本方式の現像方式は、以下の品質に対して良好な結果を示している。
１．画像濃度
２．地汚れ
３．べた後端白抜け
４．ハーフトーン後端白抜け
５．ライン縦横比（＝縦ライン幅／横ライン幅）
６．地肌部キャリア付着
７．ベタ部キャリア付着
８．粒状度
１．画像濃度
２．地汚れ
３．べた後端白抜け
４．ハーフトーン後端白抜け
５．ライン縦横比（＝縦ライン幅／横ライン幅）
６．地肌部キャリア付着
７．ベタ部キャリア付着
８．粒状度
１１ セル
１２ａ 電極
１２ｂ 電極
１３ キャリア
１２ａ 電極
１２ｂ 電極
１３ キャリア
Claims (7)
- 像担持体と現像領域で同方向に回転する現像スリーブ、および現像スリーブ内部に設置され、像担持体と現像領域で同方向に回転し、複数の磁極を有する内部磁石により、非磁性トナー、および磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を樹脂層で被覆した電子写真現像剤用キャリアからなる乾式二成分現像剤を現像領域に供給し、直流バイアスを印加して静電潜像を顕像化する二成分接触現像方法において、前記複数の磁極が前記現像スリーブの移動速度よりも高い磁極変化速度となるように、前記内部磁石を回転させ、且つ現像領域幅をＬ［ｍｍ］、像担持体の移動速度をＶｐ［ｍｍ／ｓｅｃ］、磁極の極数をＫ、磁極の回転数をＮ［ｒｐｍ］とするとき、（Ｌ／Ｖｐ）×（ＫＮ／６０）＞２としたことを特徴とする接触現像方法。
- 前記電子写真現像剤用キャリアは、抵抗ＬｏｇＲ・Ωｃｍが、１０００Ｖ／２ｍｍの電界下において、１１．０〜１６．０Ωｃｍのものであることを特徴とする請求項１に記載の接触現像方法。
- 前記電子写真現像剤用キャリアは、重量平均粒径Ｄｗが１５〜４５μｍ、真比重が４．２０〜５．３０ｇ／ｃｍ３、１ｋＯｅにおける磁化が５０〜７５ｅｍｕ／ｇ、かつ５００Ｏｅにおける磁化が３０／ｇ〜４５ｅｍｕ／ｇの樹脂被覆されたキャリアであることを特徴とする請求項１又は２に記載の接触現像方法。
- 前記電子写真現像剤用キャリアは、重量平均粒径Ｄｗが２２〜３２μｍ以下、かつ２０μｍ以下の粒子径の粒子の含有量が７ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の接触現像方法。
- 前記電子写真現像剤用キャリアは、形状係数ＳＦ１が１００〜１２０、かつＳＦ２が１００〜１１５であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の接触現像方法。
- 前記電子写真現像剤のトナー帯電量が２０〜３５μｃ／ｇであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の接触現像方法。
- 前記現像スリーブの移動速度Ｖｒ［ｍｍ／ｓｅｃ］と前記像担持体の移動速度Ｖｐ［ｍｍ／ｓｅｃ］との比（Ｖｒ／Ｖｐ）が、Ｖｒ／Ｖｐ≧１であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の接触現像方法。
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