(57)【要約】    【課題】  ハイブリッド現像方式による画像形成に用いられる現像剤であって、磁性キャリアの劣化を防止して、高品質の画像を安定して形成させることのできる２成分現像剤を提供すること。    【解決手段】  磁気ローラ１１の周表面に保持させた２成分現像剤と、現像ローラ１２とを接触させて、現像ローラ１２の周表面に上記２成分現像剤中の非磁性トナーを静電付着させ、さらに、現像ローラ１２上の非磁性トナーを感光体ドラム１３の周表面に飛翔させて、感光体ドラム１３上の静電潜像をトナー像として顕像化させる。このように構成された画像形成装置用の２成分現像剤として、着色粒子を含む非磁性トナーと、磁性キャリアとからなり、この磁性キャリアが磁性粒子の表面に樹脂コート層を有するものであって、この樹脂コート層の臨界表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍ以下であるものを使用する。【選択図】  図１
2006071840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ローラと、現像ローラと、周表面に静電潜像を担持する感光体ドラムとを備え、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤を上記磁気ローラの周表面に保持させ、この磁気ローラ上に保持された２成分現像剤と上記現像ローラとを接触させて、現像ローラの周表面に非磁性トナーを静電付着させ、さらに、上記現像ローラ上の非磁性トナーを上記感光体ドラムの周表面に飛翔させて、この感光体ドラム上の静電潜像をトナー像として顕像化させるように構成された画像形成装置に用いられる２成分現像剤であって、
上記非磁性トナーは、着色粒子と表面処理剤とを有し、上記磁性キャリアは、磁性粒子と、その表面に設けられた樹脂コート層を有するものであり、かつ、上記樹脂コート層の臨界表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特徴とする、２成分現像剤。
【請求項２】
上記樹脂コート層は、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂およびポリアミド系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂を含有するものであることを特徴とする、請求項１に記載の２成分現像剤。
【請求項３】
上記非磁性トナーは、着色粒子と表面処理剤とを有し、上記着色粒子のうちの粒径が２．０μｍ以下であるものの含有割合が、上記着色粒子の総数に対して個数基準で１０％以下であり、かつ、上記着色粒子の平均円形度が０．９２５以上であることを特徴とする、請求項１または２記載の２成分現像剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド現像方式による現像処理に用いる２成分現像剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電式複写機、レーザビームプリンタ、普通紙ファクシミリなどの画像形成装置においては、感光体ドラムなどの像担持体上に静電潜像を現像する方法として、磁性キャリアと非磁性トナーとからなる２成分現像剤を使用する２成分現像方式や、トナーのみの１成分現像剤を使用する１成分現像方式が挙げられる。
このうち、２成分現像方式には、キャリアが感光体ドラム上に移行して転写不良を生じるという問題や、このキャリアがさらに転写紙上に移行して定着装置の定着用ローラに傷を生じさせるという問題がある。一方、１成分現像方式には、トナーを摩擦によって帯電させる場合が多く、トナーの帯電不良によってかぶりなどの画像不良が生じ易くなるという問題がある。
【０００３】
そこで、これらの問題を解決する現像方法として、いわゆるハイブリッド現像方式が提案されている。このハイブリッド現像方式は、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤を磁気ローラの周表面に保持させ、この２成分現像剤を現像ローラの周表面と接触させることで、現像ローラ上に非磁性トナーのみからなるトナー層を形成し、さらに、このトナー層を感光体ドラム上の静電潜像に飛翔させることによって現像処理を実行する現像方式であって、現像ローラと感光体ドラムとを非接触の状態で現像処理を実行することから、画質の劣化を抑制するという点で有利である。
【０００４】
このハイブリッド現像方式において、磁気ローラから現像ローラへのトナーの供給は、形成画像の印字率の多少にかかわらず、常時、かつ、現像ローラの周表面全体にわたって実行されており、さらに、現像処理によって消費されずに、現像ローラ上に残留したトナーは、通常、逆バイアス電圧を印加するといった電気的方法によって除去されている。また、特許文献１に記載の現像装置では、現像処理によって消費されずに、現像ローラ（同文献にいう「トナー担持体２」）上に残留したトナーは、現像ローラの回転方向下流側に配置されたトナー剥離手段５（例えば、同文献の図５に示すスクレーパ２９）による物理的方法で除去されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ハイブリッド現像方式において、現像ローラ上に残存した非磁性トナーを、大きな機械的力を与えることなく除去して、履歴現象の発生を抑制できる現像装置として、使用する磁性キャリアの形状因子を１３０以上とする構成が開示されている。なお、形状因子とは、粒子の形状、表面状態を表す数値であって、式：｛（キャリアの周長）2／（キャリアの投影面積）×（１／４）π×１００｝で算出される。この形状因子によって粒子表面の凹凸の度合いが表され、例えば、形状因子が１３０以上のキャリアは、凹凸の度合いが大きく、非球形のキャリアであることを意味している。
【特許文献１】特開２０００−２９８３９６号公報
【特許文献２】特開平０７−０９２８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ハイブリッド現像方式では、上述のとおり、磁気ローラから現像ローラへのトナーの供給が、形成画像の印字率の多少にかかわらず、常時、かつ、現像ローラの周表面全体にわたって実行され、また、現像処理によって消費されずに、現像ローラ上に残留したトナーは、逆バイアス電圧を印加するといった電気的方法などによって除去されるところ、この除去操作を繰り返し実行することによって、微粉トナーによる磁性キャリアの汚染（いわゆる、トナースペント）や、遊離の外添剤による磁性キャリアの汚染が生じて、磁性キャリアの帯電性能が低下するといった問題がある。また、こうした磁性キャリアの劣化は、特に、印字率の低い画像を繰り返し現像した場合に顕著に発生し、トナーの帯電不良を招いて、低帯電トナーが現像器内で飛散するといった問題（トナー飛散）を引き起こす原因となる。
【０００７】
また、特許文献１に記載の現像装置のように、トナー剥離手段を現像ローラに圧接させて、現像処理後に残留したトナーを除去する場合には、トナー剥離手段が常時圧接することから、現像ローラが摩耗するおそれがあり、装置の耐久性が求められる用途には適さない。
さらに、ハイブリッド現像方式においては、画像形成処理を実行する度に、磁性キャリアと非磁性トナーとによって構成された磁気ローラ上の磁気ブラシで現像ローラ上にトナー層が形成され、現像終了後には、現像ローラ上に残留したトナー層が、上記磁気ブラシによって除去されることから、磁性キャリアと非磁性トナーとが接触する機会が、通常の２成分現像方式の場合に比べて格段に多くなり、磁性キャリアに保持される非磁性トナーの入れ替わりも頻繁に行われることになる。それゆえ、ハイブリッド現像では、上述のトナースペントの量が多くなったり、磁性キャリアの表面からコート層が剥がれたりするという問題が発生し易くなる。
【０００８】
また、特許文献２に記載の発明のように、２成分現像剤中の磁性キャリアとして、表面の凹凸が大きい非球形のものを用いた場合には、磁性キャリア同士の接触割合が高くなり、磁気ブラシの先端の磁性キャリアにまで十分な電荷の注入が可能となることから、現像ローラと磁気ローラとの間に非磁性トナーを移行させるための大きな電界を作用させることができ、履歴現象を防止することが可能となる。しかしながら、磁性キャリアが非球形状で、表面に凹凸の形状とすることで、２成分現像剤の流動性が低下してしまい、画像形成処理を繰り返すことでトナースペント量が増加したり、磁性キャリアのコート層の剥離が促進されたりするなどの新たな問題が発生する。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、ハイブリッド現像方式による画像形成に用いられる現像剤であって、磁性キャリアの劣化を防止して、高品質の画像を安定して形成させることのできる２成分現像剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために、
（１）  磁気ローラと、現像ローラと、周表面に静電潜像を担持する感光体ドラムとを備え、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤を上記磁気ローラの周表面に保持させ、この磁気ローラ上に保持された２成分現像剤と上記現像ローラとを接触させて、現像ローラの周表面に非磁性トナーを静電付着させ、さらに、上記現像ローラ上の非磁性トナーを上記感光体ドラムの周表面に飛翔させて、この感光体ドラム上の静電潜像をトナー像として顕像化させるように構成された画像形成装置に用いられる２成分現像剤であって、
上記非磁性トナーは、着色粒子と表面処理剤とを有し、上記磁性キャリアは、磁性粒子と、その表面に設けられた樹脂コート層を有するものであり、かつ、上記樹脂コート層の臨界表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特徴とする、２成分現像剤、
（２）  上記樹脂コート層は、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂およびポリアミド系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂を含有するものであることを特徴とする、前記（１）に記載の２成分現像剤、
（３）  上記非磁性トナーは、着色粒子と表面処理剤とを有し、上記着色粒子のうちの粒径が２．０μｍ以下であるものの含有割合が、上記着色粒子の総数に対して個数基準で１０％以下であり、かつ、上記着色粒子の平均円形度が０．９２５以上であることを特徴とする、前記（１）または（２）記載の２成分現像剤、
を提供するものである。
【００１１】
本発明において、磁性キャリア表面の樹脂コート層の臨界表面張力は、樹脂コート層を形成する樹脂材料に固有の値である。臨界表面張力（ｄｙｎ／cｍ）は、測定対象となる樹脂材料を平板上に塗布して、磁性キャリアの製造時と同じ条件で処理することによって樹脂被膜を形成し、こうして得られた試験片の樹脂被膜上で、純水、ヨウ化メチレンおよびα−ブロモナフタレンのそれぞれの接触角を測定するとともに、この接触角の測定結果に基づいて、ジスマン（Ｚｉｓｍａｎ）法によって算出することができる。
【００１２】
本発明において、着色粒子の粒径は、フロー式粒子像分析装置などの画像解析手段による画像解析結果に基づいて算出されたものであって、個々の着色粒子についての円相当径を示している。具体的に、着色粒子の粒径は、解析画像上に現された着色粒子１個の投影面と同じ面積の円を求め、その円の直径を算出することによって得られる。また、着色粒子の総数に対する、粒径２．０μｍ以下の着色粒子の含有割合（個数基準）は、上記した個々の着色粒子についての粒径（円相当径）の解析結果に基づいて、算出することができる。
【００１３】
本発明において、着色粒子の円形度は、フロー式粒子像分析装置などの画像解析手段による個々の着色粒子についての画像の解析結果に基づいて算出されたものである。具体的に、着色粒子の円形度は、解析画像上に現された着色粒子１個の投影面と同じ面積の円を求め、その円の周囲長を、上記投影面の周囲長で除することによって求められる。着色粒子の円形度が１に近づくにつれて、着色粒子の形状が真球状に近づくことを示しており、逆に、円形度が１よりも小さくなるにつれて、着色粒子の扁平さの度合いが高くなることを示している。着色粒子の平均円形度は、任意に抽出された着色粒子のサンプル（総数５００〜３０００）について算出された円形度の算術平均である。
【００１４】
なお、上記粒径の値は、フロー式粒子像分析装置（ＦＰＩＡ−２０００、シスメックス（株）製）によって、粒径０．６〜４００μｍの範囲で測定した値である。上記測定装置による粒度分布の測定可能範囲は、粒径０．６〜４００μｍの範囲であることから、本発明においては、粒径０．６〜４００μｍの範囲内にある着色粒子を対象としている。この点については、着色粒子の平均円形度についても同様である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の２成分現像剤によれば、キャリア表面への着色粒子の付着力が低減することから、キャリアの帯電性能の低下を防止でき、トナー飛散の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しつつ、詳細に説明する。
本発明の２成分現像剤は、着色粒子を含む非磁性トナーと、磁性キャリアとからなる。
本発明の２成分現像剤において、非磁性トナーを構成する着色粒子としては、例えば、バインダ樹脂中に、着色剤と、さらに必要に応じて、電荷制御剤、オフセット防止剤、安定剤などを配合して、これを溶融、混練した後、粉砕（粗粉砕、微粉砕）し、分級したものが挙げられる。着色粒子は、上述の粉砕法によって製造されたものに限られるものではなく、懸濁重合法によって形成したものであってもよい。
【００１７】
粗粉砕された着色粒子を微粉砕させるために使用する粉砕機としては、これに限定されるものではないが、例えば、ターボミル工業（株）製の商品名「ターボミル」、日本ニューマチック工業（株）製の商品名「ファインミル」、細川ミクロン（株）製の商品名「イノマイザー」、日本エンジニアリング（株）製の商品名「スーパーローター」、川崎重工業（株）製の商品名「セブロス」、商品名「クリプトロン」などが挙げられる。また、着色粒子に対して粉砕処理を施した後で、ヘンシェルミキサー（三井鉱山（株）製）などの高速撹拌型の混合機で一定時間処理することによっても、微粉砕処理を実行することができる。
【００１８】
着色粒子の粒径は、これに限定されるものではないが、体積基準の中心粒径として、好ましくは、４〜１２μｍであり、より好ましくは、６〜１０μｍである。
ハイブリッド現像方式において、特に、印字率の低い画像を繰り返し現像した場合には、現像ローラの周表面のうち、現像処理によってトナーが消費された部分にのみ、上述の電気的方法などによって除去されにくく、しかも感光体ドラム上に移行しにくい高帯電トナーが残存し、蓄積することがある。このような場合には、次の現像処理時に、前に現像された画像部分の画像濃度が低下するおそれがあり、前の現像処理の履歴が残像として現れる、いわゆるゴースト現象を生じる問題がある。
【００１９】
そこで、ゴースト現象の発生を防止すべく、高帯電トナーの発生を防止するためには、小粒径トナーの含有割合を低減させることが好ましい。具体的には、本発明の２成分現像剤において、粒径が２．０μｍ以下である着色粒子の含有割合を、着色粒子の総数に対して個数基準で１０％以下となるように設定することが好ましい。上記個数基準の含有割合は、さらに好ましくは、８％以下である。
【００２０】
粒径が２．０μｍを下回る微細な着色粒子は、重量当たりの表面積が大きいことから、高帯電化して電気的な付着力が大きくなり易く、しかも、小粒径であることから、物理的な付着力も大きい。それゆえ、このような微細な着色粒子は、現像スリーブや磁性キャリアの表面から離れにくく、着色粒子中での含有割合が高い場合には、現像処理後に現像ローラ上のトナーを除去する効果が不十分になったり、現像ローラ上に形成されるトナー層の濃度が低下して、上述のゴースト現象が発生したりするおそれがある。しかしながら、本発明の２成分現像剤では、粒径が２．０μｍを下回る微細な着色粒子の含有割合が低くなるように設定されていることから、非磁性トナーの高帯電化を防止して、電気的および物理的な付着力を低減できる。それゆえ、本発明の２成分現像剤によれば、ゴースト現象の発生を防止することができる。
【００２１】
上記フロー式粒子像分析装置によって求められる着色粒子の粒径の最小値は、現状で０．６μｍ程度である。そこで、本発明においては、粒径が２．０μｍ以下である着色粒子のうち、粒径が０．６μｍ以上のものに限って、その個数基準の含有割合を算出しているが、本発明の趣旨からして、粒径が０．６μｍを下回る着色粒子についても、その含有割合が低いことが好ましい。
【００２２】
また、本発明においては、上記フロー式粒子像分析装置などの画像解析手段によって求められる着色粒子の粒径の最大値を考慮し、粒径２．０μｍ以下の着色粒子の含有割合を算出するための基準として、粒径が０．６〜４００μｍの範囲にある着色粒子の総数を用いている。しかし、大粒径の着色粒子は、形成画像の画質を低下させる原因物質であることから、通常、粒径が２０μｍを超える着色粒子については、全く含まれていないか、または、粒径が０．６〜４００μｍの範囲にある着色粒子の総数に対する含有割合が１個数％以下であることが好ましい。
【００２３】
着色粒子のうちの粒径が２．０μｍ以下であるものの含有割合（個数基準）を、上記範囲が満たされるように設定するには、着色粒子を分級して、粒径が２．０μｍの着色粒子を除去する操作を実施すればよい。
また、本発明の２成分現像剤においては、着色粒子の平均円形度が０．９２５以上となるように設定することが好ましい。上記着色粒子の平均円形度は、より好ましくは、０．９４０以上である。
【００２４】
着色粒子の平均円形度が０．９２５以上であるときは、着色粒子の形状が球状に近いことから、非磁性トナーの流動性が向上し、現像ローラ上で厚みの均一なトナー層が形成され易くなることから、形成画像の画質を向上させることができる。
また、着色粒子の平均円形度を０．９２５以上とすることによって、転写中抜け現象の発生を抑制することができる。すなわち、感光体ドラム上にて顕像化されたトナー像を中間転写体や記録媒体などに転写する際に、たとえ転写バイアス電圧を印加して非磁性トナーを電気的に引き寄せても、非磁性トナーと感光体ドラムとの物理的な付着力が上回る場合には、十分な転写が達成されずに、トナー像の一部が感光体ドラム上に残存する、いわゆる転写中抜け現象を生じるおそれがある。この転写中抜け現象は、非磁性トナーの着色粒子が不定形である場合（円形度が低い場合）において顕著になるところ、本発明の２成分現像剤では、上記のとおり、着色粒子の平均円形度が０．９２５以上という高い値に設定されており、非磁性トナー同士や非磁性トナーと感光体ドラムとの物理的付着が抑制されることから、転写中抜け現象の発生を抑制することができる。
【００２５】
ところで、着色粒子の平均円形度が１、または極めて１に近い値を示す場合には、着色粒子の表面の凹凸が少なくなることから、転写工程後に残留した非磁性トナーを感光体ドラム上から除去する際に、クリーニングブレードをすり抜けるおそれがある。それゆえ、感光体ドラムから残留トナーを除去するためのクリーニング手段がクリーニングブレードである画像形成装置において使用する場合には、着色粒子の平均円形度を、０．９２５〜０．９８０とすることが好ましく、０．９４０〜０．９８０とすることがより好ましい。
【００２６】
着色粒子の平均円形度を０．９２５以上に設定するには、例えば、着色粒子の粉砕に際して、粉砕時間を長くしたり、粉砕工程を複数回繰り返したりするなど、粉砕条件を適宜設定すればよい。
着色粒子を形成するバインダ樹脂としては、例えば、スチレン系重合体、アクリル系重合体、スチレン−アクリル系重合体、塩素化ポリスチレン、ポリプロピレン、アイオノマーなどのオレフィン系重合体；ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、フェノール系樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、キシレン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジンエステルなどが挙げられる。なかでも、好ましくは、スチレン系重合体、スチレン−アクリル系重合体、ポリエステル系樹脂が挙げられる。
【００２７】
上記スチレン系重合体には、スチレンの単独重合体だけでなく、スチレンと他の単量体との共重合体が含まれる。スチレンと共重合可能な他の単量体としては、例えば、ｐ−クロロスチレン；ビニルナフタレン；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン不飽和モノオレフィン類；塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸２−クロロエチル、アクリル酸フェニル、α−クロロアクリル酸メチルなどのアクリル酸エステル類；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などのメタクリル酸エステル類；アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミドなどの他のアクリル酸誘導体；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、ビニルエチルケトン、メチルイソプロピニルケトンなどのビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリデンなどのＮ−ビニル系化合物などが挙げられる。これらの単量体は、単独で、または２種以上を組み合わせて、スチレンと共重合させることができる。
【００２８】
ポリエステル系樹脂には、例えば、多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とを重縮合させて得られるものなどが挙げられる。
多価カルボン酸成分としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、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、アゼライン酸、マロン酸などの２価カルボン酸；ｎ−ブチルコハク酸、ｎ−ブテニルコハク酸、イソブチルコハク酸、イソブテニルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸などの２価カルボン酸のアルキルエステルまたはアルケニルエステル；１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリメリト酸）、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、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、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、ピロメリト酸、エンポール三量体酸などの３価以上のカルボン酸などが挙げられる。これらの多価カルボン酸は、無水物であってもよい。
【００２９】
多価アルコール成分としては、例えば、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−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのジオール類；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ルＡ、などのビスフェノール類；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、ペンタエリトリトール、ジペンタエリトリトール、トリペンタエリトリトール、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、ジグリセロール、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などのトリオール以上の多価アルコール類などが挙げられる。
【００３０】
着色粒子の製造に用いられる着色剤としては、例えば、種々の顔料が挙げられる。
黒色顔料としては、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、アニリンブラックなどが挙げられる。
黄色顔料としては、例えば、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネープルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキなどが挙げられる。
【００３１】
橙色顔料としては、例えば、赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫなどが挙げられる。
赤色顔料としては、例えば、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂなどが挙げられる。
【００３２】
紫色顔料としては、例えば、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキなどが挙げられる。
青色顔料としては、例えば、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣなどが挙げられる。
【００３３】
緑色顔料としては、例えば、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧなどが挙げられる。
着色剤は、現像剤に求められる色味に応じて、適宜選択して使用することができる。上記例示の着色剤は、単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
着色粒子の製造に用いられる電荷制御剤は、トナーの摩擦帯電を制御する目的でバインダ樹脂中に配合されるものであって、トナーの帯電極性に応じて、正電荷制御用と負電荷制御用のいずれかが選択して使用される。
【００３４】
正電荷制御用の電荷制御剤としては、例えば、塩基性窒素原子を有する有機化合物、例えば、塩基性染料、アミノピリン、ピリミジン系化合物、多核ポリアミノ系化合物、アミノシラン系化合物などや、上記例示の塩基性窒素原子を有する有機化合物によって表面処理が施された充填剤などが挙げられる。
負電荷制御用の電荷制御剤としては、例えば、ニグロシンベース（ＣＩ５０４５）、オイルブラック（ＣＩ２６１５０）、ボントロンＳ、スピロンブラックなどの油溶性染料；スチレン−スチレンスルホン酸共重合体などの電荷制御性樹脂；カルボキシル基を含有する化合物（例えば、アルキルサリチル酸金属キレートなど）、金属錯塩染料、脂肪酸金属石鹸、樹脂酸石鹸、ナフテン酸金属塩などが挙げられる。
【００３５】
電荷制御剤の配合量は特に限定されるものではないが、例えば、バインダ樹脂１００重量部に対して、好ましくは、０．１〜１０重量部であり、より好ましくは、０．５〜８重量部である。
着色粒子の製造に用いられるオフセット防止剤は、画像形成処理（特に、定着処理）時にトナーのオフセット現象が発生するのを抑制する目的で、バインダ樹脂中に配合されるものである。具体的には、例えば、脂肪族系炭化水素、脂肪族金属塩類、高級脂肪酸類、脂肪酸エステル類またはその部分ケン化物、シリコーンオイル、各種ワックスなどが挙げられる。なかでも、好ましくは、重量平均分子量が１０００〜１００００程度の脂肪族系炭化水素が挙げられる。より具体的には、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、パラフィンワックス、炭素数４以上のオレフィン単位からなる低分子量オレフィン系重合体、シリコーンオイル、カルバナワックスなどが挙げられ、これらは、単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００３６】
オフセット防止剤の配合量は特に限定されるものではないが、例えば、バインダ樹脂１００重量部に対して、好ましくは、０．１〜１０重量部であり、より好ましくは０．５〜８重量部である。
本発明において、非磁性トナーは、上記着色粒子の表面に、必要に応じて外添剤を付着させて用いられる。
【００３７】
外添剤としては特に限定されるものではないが、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタンなどの微粒子（無機微粒子）や、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂などの微粒子（樹脂微粒子）が挙げられる。上記シリカ微粒子は、なかでも、疎水性シリカ微粒子であることが好ましい。
本発明の２成分現像剤における磁性キャリアは、磁性粒子の表面に樹脂コート層を有している。
【００３８】
上記磁性キャリアを構成する磁性粒子としては、特に限定されるものではなく、例えば、フェライト粒子、マグネタイト粒子、鉄粉粒子などが挙げられる。また、磁性キャリアは、上記例示の磁性粒子を、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂などの樹脂中に分散させた、いわゆる磁性粉分散型キャリアであってもよい。
磁性粒子の表面に形成される樹脂コート層は、磁性キャリアの表面に微粉トナーなどが付着することを防止するという観点から、その臨界表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍ以下、好ましくは、２２ｄｙｎ／ｃｍ以下である。
【００３９】
臨界表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍ以下である樹脂コート層の形成材料としては、これに限定されるものではないが、例えば、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂などが挙げられる。
磁性キャリアの飽和磁化値は、特に限定されるものではないが、３５〜５０ｅｍｕ／ｇであることが好ましい。
【００４０】
磁性キャリアの体積抵抗率は、特に限定されるものではないが、１０8〜１０12Ω・ｃｍであることが好ましい。
磁性キャリアの体積平均粒径は、特に限定されるものではないが、３５〜５０μｍであることが好ましい。
本発明の２成分現像剤を用いて画像形成処理を実行するための画像形成装置としては、例えば、図１に示すように、磁気ローラ１１と、現像ローラ１２と、周表面に静電潜像を担持する感光体ドラム１５とを備え、本発明の２成分現像剤を磁気ローラ１１の周表面に保持させ、この磁気ローラ１１上に保持された２成分現像剤と現像ローラ１２とを接触させて、この現像ローラ１２の周表面に上記２成分現像剤中の非磁性トナーを静電付着させ、さらに、現像ローラ１２上の非磁性トナーを感光体ドラム１５の周表面に飛翔させて、この感光体ドラム１５上の静電潜像をトナー像として顕像化させるように構成されたものが挙げられる。２成分現像剤は、現像装置のハウジング１４内に収容される。
【００４１】
上記の画像形成装置において、現像装置は、適宜の合成樹脂から形成することができるハウジング１４を備えている。このハウジング１４の、感光体ドラム１５と対向する端面は開口されており、ハウジング１４内には、本発明の２成分現像剤が収容されている。
ハウジング１４内には、収容された２成分現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送手段１３と、２成分現像剤を周表面に磁気的に吸引保持して搬送する磁気ローラ１１と、磁気ローラ１１および感光体ドラム１５のそれぞれの周表面に対して所定の隙間をおいて配置され、その周表面に２成分現像剤中の非磁性トナーのみを付着してなる現像ローラ１２とが、それぞれ回転自在に配置されている。
【００４２】
磁気ローラ１１としては、例えば、アルミニウムなどの非磁性材料からなる円筒状の磁気スリーブと、この磁気スリーブ内に配置された静止永久磁石とを備えるものが挙げられる。
磁気ローラ１１の表面には、２成分現像剤が磁気的に吸引保持されて磁気ブラシが形成され、磁気スリーブの回転によって２成分現像剤が搬送される。
【００４３】
この磁気ローラ１１は、例えば、直流電源装置から、所定の直流バイアス電圧が印加されるように構成されている。
現像ローラ１２は、例えば、導電性材料からなる円筒状部材（スリーブ）により構成されている。このスリーブの材質としては、均一な導電体であればよく、例えば、ＳＵＳ、周表面を導電性樹脂で被覆したもの、などが挙げられる。
【００４４】
この現像ローラ１２は、例えば、直流電源装置から、所定の直流バイアス電圧が印加されるとともに、交流電源装置から、所定の交流バイアス電圧が重畳して印加されるように構成されている。
現像処理によって消費されずに現像ローラ１２上に残留したトナーを除去する手段としては、現像ローラにスクレーパなどのトナー剥離手段を当接させるといった物理的方法によるものが除外されること以外は、特に限定されるものではなく、例えば、逆バイアス電圧を印加する手段といった電気的方法による除去手段を採用することができる。
【００４５】
感光体ドラム１５における感光材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、正帯電有機感光体（正ＯＰＣ）、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体などが挙げられる。
正ＯＰＣを使用した場合は、オゾンなどの発生を少なくすることができ、また、帯電を安定させることができる。特に、単層構造の正ＯＰＣは、長期にわたって使用して膜厚に変化が生じた場合においても、その感光特性に変化が少なく、画質を安定させることができることから、長寿命の画像形成システムに好適である。正ＯＰＣを長寿命の画像形成システムに使用する場合には、膜厚が減少することに伴って絶縁破壊による黒点が発生したり、あるいは膜厚が大きいことに起因して感度が低下したりすることを防止するために、正ＯＰＣの膜厚を２０〜４０μｍ程度に設定することが好ましい。
【００４６】
感光ドラム１３に対する露光装置には、例えば、半導体レーザ、ＬＥＤヘッドなどが挙げられる。
上記感光体ドラム１５の周表面に残存したトナー（転写残りトナー）を除去する手段として、クリーニングブレード１６を使用する場合には、非磁性トナーがクリーニングブレード１６をすり抜ける現象が生じることを防止するという観点から、２成分現像剤の非磁性トナーを構成する着色粒子の平均円形度を、０．９２５〜０．９８０の範囲に設定することが好ましい。
【００４７】
クリーニングブレード１６としては、特に限定されるものではなく、例えば、弾性ブレードなど、転写残りトナーを除去する手段として公知の、種々のブレードを採用することができる。
【実施例】
【００４８】
以下に実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１
ｉ）着色粒子の作製
バインダ樹脂（ポリエステル系樹脂）１００重量部に対して、着色剤（カーボンブラック）４重量部と、正帯電型電荷制御剤（四級アンモニウム塩）１重量部と、オフセット防止剤（カルナバワックス）５重量部とを配合して、ヘンシェルミキサーで混合した後、二軸のロールミルで溶融混練した。
【００４９】
上記配合成分のうち、着色剤には、三菱化学（株）製の商品名「ＭＡ−１００」を、正帯電型電荷制御剤には、オリエント化学工業（株）製の商品名「ボントロンＰ−５１」を、それぞれ使用した。
次いで、こうして得られた溶融混練物をドラムフレーカーで冷却し、ハンマーミルを用いて粗粉砕し、さらに微粉砕した後、分級で粒度を調整することによって、ブラックトナー用の着色粒子を得た。なお、溶融混練物の微粉砕には、機械式粉砕機（ターボミル）とジェット粉砕機の両方を使用した。
【００５０】
一方、着色剤として、カーボンブラック４重量部に代えて、イエロー顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０）４重量部、マゼンダ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２）４重量部、またはシアン顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１）４重量部を、それぞれを用いたこと以外は、ブラックトナー用着色粒子の場合と同様にして、カラートナー（イエロー、マゼンダまたはシアン）用の着色粒子を得た。
【００５１】
表１に、粒径が０．６〜４００μｍの範囲にある着色粒子の総数に対する、粒径が０．６〜２．０μｍの範囲にある着色粒子の含有割合（重量％）と粒径が０．６〜４００μｍの範囲にある着色粒子の平均円形度（無次元数）とを示す。
ｉｉ）非磁性トナーの作製
上記ｉ）で得られた各色の着色粒子に対して、それぞれ、外添剤を添加して、ヘンシェルミキサーで混合することにより、ブラックトナー（Ｂｋ）、イエロートナー（Ｙ）、マゼンダトナー（Ｍ）およびシアントナー（Ｃ）の計４色の非磁性トナーを得た。
【００５２】
上記外添剤には、酸化ケイ素微粒子（１次粒子径１２ｎｍ）と、酸化チタン微粒子（１次粒子径４４ｎｍ）とを使用し、着色粒子に対するそれぞれの含有割合は、疎水性シリカ微粒子が０．６重量％、チタン微粒子が０．８重量％となるように調節した。
ｉｉｉ）２成分現像剤の製造
上記ｉｉ）で得られた非磁性トナーと、磁性キャリアとを、ボールミルで撹拌混合することによって、２成分現像剤を得た。
【００５３】
磁性キャリアには、平均粒径が５０μｍで、飽和磁化が４０ｅｍｕ／ｇである磁性粒子に、シリコーン系樹脂からなるコート層が形成されたものを使用した。キャリアの臨界表面張力は次のとおりである。
Ｉ：シリコーン系樹脂コート、臨界表面張力２２ｄｙｎ／ｃｍ
２成分現像剤全体に対するそれぞれの含有割合は、非磁性トナーが５重量％、磁性キャリアが９５重量％となるように調節した。
【００５４】
ｉｖ）性能評価
上記ｉｉｉ）で得られた２成分現像剤を使用して、印字率５％の原稿について、１０万枚連続で画像形成を行って、２成分現像剤についての下記の性能評価を実施した。その結果を表２に示す。さらに、これとは別に、上記ｉｉｉ）で得られた２成分現像剤を使用して、印字率０．３％の原稿について、１万枚連続で画像形成を行って、２成分現像剤についての下記の性能評価を実施した。その結果を表３に示す。
【００５５】
画像形成には、ハイブリッド現像方式による画像形成装置（京セラミタ（株）製のカラープリンタ「ＦＳ５０１６」）を使用した。
性能評価の項目は次のとおりである。
（ａ）  画像濃度
原稿の印字率が５％である場合においては、画像形成処理の開始時と、５万枚および１０万枚の画像形成処理後とにおいて、各色のトナーについて、形成画像の画像濃度を測定した。一方、原稿の印字率が０．３％である場合においては、画像形成処理の開始時と、５０００枚および１万枚の画像形成処理後とにおいて、各色のトナーについて、形成画像のベタ部の画像濃度を測定した。また、いずれの場合においても、画像濃度は、反射濃度計（東京電色（株）製の品番「ＴＣ−６Ｄ」）を使用して測定し、１枚の形成画像につき９箇所で測定された値の平均値を、画像濃度の測定値とした。
【００５６】
画像濃度は、いずれの色のトナーについても、１．２０以上であることが求められる。
（ｂ）  ゴースト現象の有無
非磁性トナーが上記シアントナー（Ｃ）である２成分現像剤を用いて画像を形成した後、形成画像を目視で観察して、画像形成処理の開始時と、５万枚および１０万枚の画像形成処理後との３回について、ゴースト現象の発生の有無を評価した。評価基準は次のとおりである。
Ａ：ゴースト現象の発生が観察されなかった。
Ｂ：ゴースト現象が若干発生していた。
Ｃ：ゴースト現象の発生が顕著であった。
【００５７】
なお、非磁性トナーがシアントナー（Ｃ）以外の色のトナーである場合についても、シアントナーの場合と同様にして、ゴースト現象の有無の評価を行った。評価結果は、いずれもシアントナーの場合と同様であったことから、下記の表にはシアントナーによる結果のみを示す。
（ｃ）  トナー飛散現象の有無
画像形成処理に使用した転写紙を目視で観察して、トナー汚れの有無を評価した。このトナー汚れは、トナー飛散現象に起因して、画像形成装置の現像装置からトナーが落下することによって生じるものである。また、上記のトナー飛散はキャリアの表面への着色粒子が付着したことによるキャリアの帯電性能の低下によって着色粒子の帯電量が低下して発生する。
【００５８】
評価は、トナー汚れ（トナー飛散現象の発生）が観察されなかった場合をＡとした。一方、トナー汚れ（トナー飛散現象の発生）が発生した場合については、トナー汚れが発生した時の画像形成枚数（繰り返し回数）を下記の表に示した。
（ｄ）  転写中抜け現象の有無
非磁性トナーが上記のシアントナー（Ｃ）である２成分現像剤を用いて画像を形成した後、形成画像を目視で観察して、画像形成処理の開始時と、１０万枚の画像形成処理後との２回について、転写中抜け現象の発生の有無を評価した。評価基準は次のとおりである。
Ａ：転写中抜け現象の発生が観察されなかった。
Ｂ：ゴースト現象が若干発生していた。
Ｃ：ゴースト現象の発生が顕著であった。
【００５９】
なお、非磁性トナーがシアントナー（Ｃ）以外の色のトナーである場合についても、シアントナーの場合と同様にして、転写中抜け現象の有無の評価を行った。評価結果は、いずれもシアントナーの場合と同様であったことから、下記の表にはシアントナーによる結果のみを示す。
実施例２および３、比較例１および２
実施例２、３および比較例１については、実施例１に使用したのと同じ非磁性トナーを、下記表１に示す磁性キャリアと混合して、２成分現像剤とした。また、比較例２については、磁性キャリアとして下記表１に示すものを使用し、非磁性トナーの着色粒子として、下記表１に示すものを使用して、２成分現像剤とした。
【００６０】
こうして作製された実施例２および３、比較例１および２の現像剤についても、実施例１と同様の評価を行った。
以上の結果を、表２および３に示す。なお、各実施例、比較例に用いたキャリアのコート樹脂の種類と表面臨界張力は下記の通りである。
ＩＩ：ポリアミド系樹脂コート、臨界表面張力１８ｄｙｎ／ｃｍ
ＩＩＩ：フッ素系樹脂コート、臨界表面張力１４ｄｙｎ／ｃｍ
ＩＶ：・エポキシ系樹脂コート、臨界表面張力４６ｄｙｎ／ｃｍ
【００６１】
【表１】
2006071840.tif 000003
【００６２】
表１中、「着色粒子」の欄に記載の値は、ブラックトナー（Ｂｋ）、イエロートナー（Ｙ）、マゼンダトナー（Ｍ）およびシアントナー（Ｃ）のそれぞれについて、上段が、粒径が０．６〜４００μｍの範囲にある着色粒子の総数に対する、粒径が０．６〜２．０μｍの範囲にある着色粒子の含有割合（重量％，ｗｔ％）を示しており、下段が、粒径が０．６〜４００μｍの範囲にある着色粒子の平均円形度（無次元数）を示している。
【００６３】
【表２】
2006071840.tif 000004
【００６４】
【表３】
2006071840.tif 000005
【００６５】
表２および表３に示す結果より明らかなように、磁性キャリアのコート層の臨界表面張力を２５ｄｙｎ／ｃｍ以下とした実施例１〜３においては、トナー飛散の発生を抑制することができた。
これに対し、磁性キャリアのコート層の臨界表面張力が上記範囲を外れる比較例１は、実施例１と同じトナーと組み合わせた例であるものの、トナースペントや外添剤の付着によって磁性キャリアの帯電性能が低下しており、通常の印字率５％の連続印刷ではトナー飛散が発生しなかったものの、印字率が０．３％と非常に低く、同じ非磁性トナーと磁性キャリアとが長時間現像装置内で攪拌される場合においては、比較的早期にトナー飛散が発生した。
【００６６】
また、比較例１と同じ磁性キャリアと、平均円形度が０．９２５以下である非磁性トナーを使用した場合には、非磁性トナーの表面の凹凸が大きいことに起因して、比較例１の場合よりもさらに早期の段階で、トナー飛散が発生した。なお、比較例で１および２では、磁性キャリアの帯電性能が低下することに伴って、画像濃度も印字枚数とともに低下することが確認でき、さらに比較例２では、ゴースト現象の発生も確認された。
【００６７】
本発明は、以上の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲において、種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略図である。
【図１】
2006071840.tif 000006