(57)【要約】【課題】画像にゴーストの発生を抑制できるキャリア、ハイブリッド方式の現像装置及びそれを用いた画像形成装置を得る。【解決手段】トナーを外周面に担持し、感光体1に非接触で近接配置された現像ローラ２１と、トナーとキャリアとからなる現像剤を担持し、現像ローラ２１にトナーを供給する現像剤担持ローラ２３とを備え、感光体１上に形成された静電潜像の電位と、現像ローラ２１に印加された交流バイアス電圧との間で形成される電界によりトナーを静電潜像に付着させ、かつ、現像後に現像ローラ２１上に残ったトナーを現像剤担持ローラ２３上に回収する現像装置。キャリアとして、ＭＯ（ＭＯ2を含む）・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（但し、Ｍは任意の金属元素）で表わされる複数種の磁性粒子を含み、Ｍの電気陰性度差が１以上であるキャリアを用いる。【選択図】図１
2012159697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとからなる現像剤を現像剤担持体上に担持させ、該現像剤担持体上の現像剤中のトナーをトナー担持体上に供給し、該トナー担持体上に供給されたトナーで像担持体上に形成された静電潜像を現像し、かつ、現像後に前記トナー担持体上に残ったトナーを前記現像剤担持体上に回収する現像方式に用いられるキャリアであって、
ＭＯ（ＭＯ２を含む）・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（但し、Ｍは任意の金属元素）で表わされる複数種の磁性粒子を含み、該複数種の磁性粒子のうち２種の磁性粒子に含まれるＭの電気陰性度差が１以上であること、
を特徴とするキャリア。
【請求項２】
ＭＯはＺｎＯ及びＭｇＯであること、を特徴とする請求項１に記載のキャリア。
【請求項３】
ＭＯはＺｎＯ及びＦｅＯであること、を特徴とする請求項１に記載のキャリア。
【請求項４】
ＭＯはＺｎ及びＭｎＯであること、を特徴とする請求項１に記載のキャリア。
【請求項５】
トナーを外周面に担持し、像担持体に非接触で近接配置されたトナー担持体と、
トナーとキャリアとからなる現像剤を担持し、前記トナー担持体に卜ナーを供給する現像剤担持体と、
を備え、
前記像担持体上に形成された静電潜像の電位と前記トナー担持体に印加された交流バイアス電圧との間で形成される電界によりトナーを静電潜像に付着させ、かつ、現像後に前記トナー担持体上に残ったトナ−を前記現像剤担持体上に回収する現像装置において、
前記キャリアとして、ＭＯ（ＭＯ2を含む）・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（但し、Ｍは任意の金属元素）で表わされる複数種の磁性粒子を含み、該複数種の磁性粒子のうち２種類の磁性粒子に含まれるＭの電気陰性度差が１以上であるキャリアを用いること、
を特徴とする現像装置。
【請求項６】
前記現像剤担持体と前記トナー担持体とが、互いに近接する領域では互いに逆方向に移動するように回転駆動されること、を特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記請求項５又は６に記載の現像装置と、
前記像担持体とを備えたこと、
を特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリア、特に、電子写真方式による画像の形成に際して静電潜像を可視像化するための現像剤に含まれるキャリア、現像装置及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式による画像形成の分野において、感光体（像担持体）上に形成された静電潜像の現像方式としては、トナーのみを用いる１成分現像方式及びトナーとキャリアとを攪拌／混合した２成分現像方式の長所を併せ持つハイブリッド現像方式が注目されている。このハイブリッド現像方式では、トナーとキャリアを攪拌／混合してトナーに対する荷電を行った後に、現像剤（トナーとキャリアとの混合物）を担持する現像剤担持ローラと感光体にトナーを供給するための現像（トナー担持）ローラとの間に形成された分離電界の作用によりトナーをキャリアから分離してトナーのみを現像ローラ上に保持させ、感光体上の静電潜像に対して１成分現像を行うようにしている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
ハイブリッド現像は、高速で高画質を要求される軽印刷（１００部程度の小冊子の作成）の行うプリンタに適している。ところで、ハイブリッド現像では、トナーとキャリアとからなる現像剤を担持する現像剤担持ローラから現像ローラに対してトナーを十分に供給する必要があることは勿論、現像ローラに残った現像後のトナーを十分に回収しておく必要がある。特に、現像剤担持ローラに印加される電界はトナーを現像ローラに供給するように作用しているため、現像後のトナーの回収不良が生じやすい。このような回収不良が生じると、現像ローラ上でのトナー層の厚みが不均一になり、現像ローラの１回転前の画像が感光体に現れるというゴーストを引き起こす。
【０００４】
そこで、本発明者はハイブリッド現像に使用されるキャリアを種々検討し、実験を行った結果、本願発明に至った。なお、ハイブリッド現像に使用されるキャリアは、通常、Ｆｅやそれ以外の複数の金属元素（例えば、Ｍｎ、Ｚｎ）が合金状態とされたものが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３７５２３号公報
【特許文献２】特開２００６−２７６８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ハイブリッド現像に好適に用いられ、ゴーストを抑制できるキャリア、ハイブリッド方式の現像装置及び当該現像装置を用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の形態であるキャリアは、
トナーとキャリアとからなる現像剤を現像剤担持体上に担持させ、該現像剤担持体上の現像剤中のトナーをトナー担持体上に供給し、該トナー担持体上に供給されたトナーで像担持体上に形成された静電潜像を現像し、かつ、現像後に前記トナー担持体上に残ったトナーを前記現像剤担持体上に回収する現像方式に用いられるキャリアであって、
ＭＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（但し、Ｍは任意の金属元素）で表わされる複数種の磁性粒子を含み、該複数種の磁性粒子のうち２種の磁性粒子に含まれるＭの電気陰性度差が１以上であること、を特徴とする。
【０００８】
なお、本願においてＭＯは酸化金属を示しており、用いる金属元素の化学的特性に応じて、例えばＭＯ2の構造をとる場合についても含む概念である。
【０００９】
本発明の第２の形態である現像装置は、
トナーを外周面に担持し、像担持体に非接触で近接配置されたトナー担持体と、
トナーとキャリアとからなる現像剤を担持し、前記トナー担持体に卜ナーを供給する現像剤担持体と、
を備え、
前記像担持体上に形成された静電潜像の電位と前記トナー担持体に印加された交流バイアス電圧との間で形成される電界によりトナーを静電潜像に付着させ、かつ、現像後に前記トナー担持体上に残ったトナーを前記現像剤担持体上に回収する現像装置において、
前記キャリアとして、ＭＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（但し、Ｍは任意の金属元素）で表わされる複数種の磁性粒子を含み、該複数種の磁性粒子のうち２種類の磁性粒子に含まれるＭの電気陰性度差が１以上であるキャリアを用いること、
を特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の形態である画像形成装置は、前記第２の形態である現像装置と、前記像担持体とを含んでいる。
【００１１】
前記キャリアにおいては、Ｍの電気陰性度差が１以上である２種の磁性粒子がドメイン構造（島状）となっている。このようなキャリアはキャリアどうしの摩擦あるいは接触により一方の種のドメインがプラスに帯電し、他方の種のドメインがマイナスに帯電するため、トナーを付着させる電荷を有することになり、現像されずにトナー担持体上に残されたトナーは現像剤担持体上に形成されているキャリアのブラシによって効果的に掻き取られる。即ち、現像後のトナー回収能力が向上する。その結果、トナー担持体上のトナー層厚が均一化され、画像にゴーストが発生することが抑制される。
【００１２】
ここで、「Ｍの電気陰性度」は、金属酸化物ＭＯにおけるＭイオンの電気陰性度を示している。ここで、電気陰性度はポーリングの定義によるものであって、例えば、電子写真学会誌第３１巻第１号（１９９２）７２頁に記載された値を用いることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ゴーストを抑制でき、ハイブリッド現像にて高質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施例である現像装置と感光体ドラム及びその周辺機器からなる画像形成装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るキャリア、現像装置及びそれを用いた画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１６】
一実施例である現像装置２は、図１に示すように、感光体（像担持体）１上に形成された静電潜像をトナーによって可視像化するものである。感光体１は、図１中で矢印ａで示す時計回り方向の回転に伴って、帯電用ローラ６にて所定の電位に均一に帯電され、図示しないレーザ走査装置から放射されるレーザビームＢにて静電潜像を形成され、現像装置２にて現像され、転写ローラ８から付与される電界にて記録紙Ｓにトナー画像が転写され、ブレード９にて残留トナーが除去される。また、図示しないイレーサにて残留電化が除去される。なお、この種の作像手段を用いて電子写真法にて画像を形成するプロセスは周知であり、詳細な説明は省略する。
【００１７】
なお、帯電手段や転写手段としてはローラ６やローラ８に代えてコロトロン方式あるいはスコロトロン方式の放電器であってもよく、露光装置もレーザ以外の光を用いるものであってもよい。
【００１８】
現像装置２は、トナー補給ボトル３と、トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像剤槽２８と、現像剤を外周面に担持してその回転方向に搬送する現像剤担持ローラ２３と、現像剤の搬送量を規制するブレード２４と、現像剤担持ローラ２３の外周面からトナーを分離して自らの外周面に担持してその回転方向（反時計回り方向）に搬送する現像（トナー担持）ローラ２１を備えるハイブリッド現像方式のものである。また、現像剤担持ローラ２３には高圧電源回路４が接続され、現像ローラ２１には高圧電源回路５が接続されている。
【００１９】
トナーは、トナー補給ボトル３からトナー補給ローラ２７の回転に基づいて現像剤槽２８へ所定量ずつ補給される。現像剤槽２８の底部には二つの攬絆搬送ローラ２５、２６が配置されている。補給されたトナーはローラ２５、２６の回転に基づいてキャリアと攬絆／混合され、所定の電位に帯電（本実施例ではマイナス帯電）されて現像剤担持ローラ２３に搬送される。攬絆搬送ローラ２５、２６による現像剤の攬絆／混合作用は従来の現像装置と同様であり、その詳細な説明は省略する。
【００２０】
現像剤担持ローラ２３は、矢印方向ｂに回転駆動されるスリーブと、該スリーブに内蔵／固定された磁石ローラとで構成されている。磁石ローラは、ローラ２３の回転方向に沿って磁極Ｎ１、Ｓ２、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ１を有している。これらの磁極による磁力線に沿って現像剤がブラシ状に形成される。
【００２１】
攬伴搬送ローラ２６によって現像剤担持ローラ２３の近傍に搬送された現像剤は、磁石ローラの磁力によって現像剤担持ローラ２３の外周面に保持されて矢印ｂ方向に搬送され、規制ブレード２４で層厚（通過量）を規制された後、現像コーラ２１との対向領域に搬送される。ローラ２３、２１の対向領域には、高圧電源回路４から、現像剤中のトナーを電気的に分離して現像ローラ２１の外周面に転移させる電界が形成されている。
【００２２】
現像ローラ２１は、感光体１の外周面に接触することなく近接配置されており、矢印ｃ方向に回転駆動される。現像ローラ２１と感光体１とが対向する現像領域Ａには、高圧電源回路５によってトナーを感光体１の外周面に移動させる電界が形成されている。
【００２３】
前述のように、現像剤担持ローラ２３から現像ローラ２１の外周面に転移されて所定の層厚で担持されたトナーは、現像ローラ２１の回転に基づいて、感光体１と対向する現像領域Ａに搬送される。これらのトナーは、感光体１上に形成された静電潜像の電位と現像ローラ２１に高圧電源回路５から印加された交流バイアス電圧との間で形成される電界によって感光体１と現像ローラ２１の間を往復運動しながら静電潜像を現像する。
【００２４】
現像後、現像ローラ２１の表面に残ったトナーは、現像領域Ａから矢印ｃ方向に搬送され、現像剤担持ローラ２３との対向領域にて現像剤中に回収される。即ち、現像剤担持ローラ２１の外周面にはキャリアが鎖状に結合した磁気ブラシが形成されており、現像ローラ２１上の残留卜ナーはこの磁気ブラシによって摺擦・撹乱され、磁気ブラシ中に取り込まれる。本実施例では、ローラ２１、２３を互いに近接する領域では互いに逆方向に移動するように回転駆動しているため、磁気ブラシによって残留トナーを摺擦・撹乱して回収する効果が大きい。
【００２５】
残留トナーを回収した現像剤は現像剤担持ローラ２３の回転に伴って矢印ｂ方向に搬送され、現像剤担持ローラ２３から剥離されて現像剤槽２８に戻される。
【００２６】
現像ローラ２１は、金属材からなる導電性ローラ、例えば、アルマイ卜加工を表面に施したアルミニウム製ローラで構成されている。導電性のローラ基体上にポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などのコーティングを施したり、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどのコーティングを施したものであってもよい。
【００２７】
ところで、本実施例において、キャリアとして、ＭＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3で表わされる複数種の磁牲粒子を含み、そのうちの少なくとも２種のＭの電気陰性度差が１以上であるキャリアを用いている。このようなキャリアにおいて、前記の２種のＭＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3がドメイン構造（島状）となっており、キャリアどうしの摩擦あるいは接触により一方の種のドメインがプラスに帯電し、他方の種のドメインがマイナスに帯電するため、いずれか一方のドメインがトナーを付着させる電荷を有することになり、現像されずに現像ローラ２１上に残されたトナーは現像剤担持ローラ２３上に形成されているキャリアのブラシによって効果的に掻き取られる。即ち、現像後のトナー回収能力が向上し、その結果、現像ローラ２１上のトナー層厚が均一化され、画像にゴーストが発生することが抑制される。
【００２８】
金属元素Ｍとして、例えばＭｇ（電気陰性度６），Ｚｎ（電気陰性度７．５）、Ｎｉ（電気陰性度８）、Ｆｅ（電気陰性度１３）、Ｃｕ（電気陰性度１０）、Ｍｎ（電気陰性度１３）等を通常用いることができる。これらのうち電気陰性度差が１以上となる組み合わせを選択すれば良い。電気陰性度差の上限としては、トナーの帯電極性とは逆の極性に帯電したドメインが、現像剤担持ローラ２３へのトナー回収能を低下させる影響を考慮すると、電気陰性度差が１０以下であることが好ましいと予想されるが、キャリアに用いる磁性粒子に使用できると現状考えられる上記の金属を用いる場合には、いずれの組み合わせによっても電気陰性度差は１０以下となり、ゴーストの発生を十分に抑制することができる。
【００２９】
ここで、ＭＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3、すなわちフェライトは次の従来の方法で作成できる。所望の量のＭＯとＦｅ2Ｏ3を水中で粉砕混合し、エチレン酢酸ビニルを投入してさらに混合した後、加熱して３０〜６０μｍの粒径に造粒する。この造粒物をロータリーキルンで８００〜１３００℃で加熱し母粒子を作成する。この母粒子を冷却後、水素を流して還元し、一部をＦｅＯに変えることにより、ＭＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3粒子を得ることができる。
【００３０】
磁性粉分散型キャリアは、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂と、上記ＭＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3粒子を混合し、混練・粉砕・分級を行うことにより得られる。
【００３１】
フェライト型キャリアは、上記ＭＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3粒子を複数種混合、造粒し、１２００℃で焼結することにより得ることができる。
【００３２】
キャリアにおけるドメイン構造は、例えば光学顕微鏡、あるいは電子顕微鏡にて測定したキャリアの表面形態において、製造に用いた上記のＭＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3粒子と同程度の大きさの島状領域が存在する構造として確認することができる。
【００３３】
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。
【００３４】
（実施例１）
ＺｎＯ及びＦｅ2Ｏ3がそれぞれ１０％及び９０％の組成となるように、各酸化物の適量を配合し、水中で粉砕混合した。さらにエチレン酢酸ビニルを混ぜて混合した後、加熱して３０〜６０μｍの粒径に造粒した。この造粒物をロータリーキルンで８００〜１３００℃で加熱して母粒子を作成し、この母粒子を冷却後、水素を流して還元し、一部をＦｅＯに変え、ＺｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（ＺｎＯ：ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3＝１０：９０）を得た。得られたＺｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3を粉砕・分級し、平均粒径０．６μｍとした。同様に、ＺｎＯに代えてＭｇＯを用いて、平均粒径０．６μｍのＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（ＭｇＯ：ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3＝１０：９０）を得た。
【００３５】
ポリエステル樹脂（Ｍｎ：７０００、Ｍｗ：３０００００）１００重量部に対し、上記のＺｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3とＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3とを、それぞれ、２００重量部混合し、混練・粉砕・分級を行い、平均粒径３０μｍの磁性粉分散型キャリアを得た。この磁性粉分散型キャリアは、ＺｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3のドメインとＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3のドメインを含むドメイン構造を有していた。ここで、Ｚｎイオンの電気陰性度は７．５、Ｍｇイオンの電気陰性度は６．０、電気陰性度差は１．５であり、ＺｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3のドメインはＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3のドメインに対してマイナスに帯電する。このキャリアに、シリカが１．０％外添された平均粒径６μｍの乳化会合法負帯電性卜ナーを１５％（キャリアとトナーの全量に対して、以下同じ）になるように混合し、現像剤を得た。
【００３６】
実験に使用した現像装置は図１に示したものであり、現像ローラ２１はアルミ製である。現像ローラ２１に印加する交流バイアス電圧は、周波数が１５００Ｈｚ、ピーク−ピーク電圧値Ｖｐｐが２ｋＶ、重畳される直流電圧Ｖｄｃを５００Ｖとした。現像領域ＡのギャップＤｓは０．３ｍｍである。現像剤担持ローラ２３には前記バイアス電圧を打ち消す交流電圧を印加した。
【００３７】
ゴーストの評価は、全体がＩＤ＝０．６のハーフトーン画像中の先端２ｃｍのところにＩＤ＝１．５の太文字がある評価チャートの画像を形成し、太文字の位置から現像ローラ１周分後端側の位置におけるゴーストの有無を目視で確認することにより行った。
【００３８】
前記条件で多数枚の評価チャートの画像を形成したところ、ゴーストのない良好な画像が得られた。これは、キャリア中のＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3のドメインが正に荷電するので、負帯電性トナーを取り込むことになり、現像後のトナーを現像ローラ２１から現像剤担持ローラ２３に効率よく回収できることによると考えられる。
【００３９】
（比較例１）
比較例１では、磁性粉分散型キャリアに用いる磁性粉が平均粒径０．６μｍのＺｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3のみである、すなわち電気陰性度差が０である以外、前記実施例１と同じものであり、同じ現像装置、現像条件として画像形成実験を行った。その結果、ゴーストが実用上問題となる程度に発生した。これは、キャリアどうしで十分な帯電が起こらず、トナーと逆極性の新たな荷電点（ドメイン）ができないため、残留トナーを完全に掻き取ることができず、現像ローラ２１上ではトナー層の不均一さ（ローラ２１の回転方向に厚いところと薄いところ）がそのまま残存し、次の画像形成に影響するために起こると考えられる。
【００４０】
（実施例２）
実施例２では、ＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3に代えてＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3を用いたこと、樹脂としてスチレンアクリル樹脂（Ｍｎ：５０００、Ｍｗ：２５００００）こと、およびＺｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3とＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3の平均粒径が０．３μｍであること以外は、実施例１と同様にして平均粒径３０μｍの磁性粉分散型キャリアを得た。ここで、Ｚｎイオンの電気陰性度は７．５、Ｆｅイオンの電気陰性度は１３、電気陰性度差は５．５であり、ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3ドメインはＺｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3ドメインに対してマイナスに帯電する。このキャリアに、前記実施例１で使用した負帯電性トナーを１５％になるように混合し、現像剤を得た。現像装置及び現像条件は前記実施例１と同様にして画像形成実験を行った。その結果、ゴーストのない良好な画像が得られた。
【００４１】
（比較例２）
比較例２では、ＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3に代えてＮｉＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（ＮｉＯ：ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3＝１０：９０）を用いたこと以外は実施例１と同様にして平均粒径３０μｍのキャリアを得た。ここで、Ｚｎイオンの電気陰性度は７．５、Ｎｉイオンの電気陰性度は８．０、電気陰性度差は０．５である。この磁性粉分散型キャリアに、平均粒径６μｍの乳化会合法負帯電性卜ナーを１５％になるように混合し、現像剤を得た。現像装置及び現像条件は前記実施例１と同様にして画像形成実験を行った。その結果、ゴーストの発生が見られた。これは、ＭｇイオンとＮｉイオンの電気陰性度差は０．５であり、キャリア中で正に帯電するドメインが十分ではないことによると考えられる。
【００４２】
（実施例３）
実施例３では、前記実施例１と同じ磁性粉分散型キャリアを使用し、トナーに添加されるシリカ量を１．５％とした以外は実施例１と同じ現像剤を得た。トナーの帯電量は実施例１の１．３倍であった。実施例１と同じ現像装置、現像条件での画像形成実験の結果、トナーの帯電量が多少高いにも拘わらず、現像ローラ２１上の残留トナーの回収は問題がなく、ゴーストの発生は見られなかった。
【００４３】
（実施例４）
実施例４では、前記実施例１と同じ現像剤、現像装置を用い、現像口−ラ２１に印加する交流バイアス電圧Ｖｐｐ、周波数、直流電圧Ｖｄｃまたは現像ギャップＤｓを、以下のように変更して画像形成実験を行った。いずれの場合にもゴーストの発生はなく、キャリアの感光体１への付着も見られなかった。
【００４４】
Ｖｐｐ：５００Ｖ、周波数：１５００Ｈｚ、Ｖｄｃ：２００Ｖ、Ｄｓ：０．３ｍｍ
Ｖｐｐ：２５００Ｖ、周波数：１５００Ｈｚ、Ｖｄｃ：５００Ｖ、Ｄｓ：０．３ｍｍ
Ｖｐｐ：２０００Ｖ、周波数：３０００Ｈｚ、Ｖｄｃ：５００Ｖ、Ｄｓ：０．３ｍｍ
Ｖｐｐ：２０００Ｖ、周波数：２０００Ｈｚ、Ｖｄｃ：５００Ｖ、Ｄｓ：０．４ｍｍ
【００４５】
（実施例５）
実施例５では、実施例１におけるＺｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3とＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3に代えて、ＮｉＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（ＮｉＯ：ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3＝１０：９０、平均粒径０．３μｍ）とＭｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（ＭｎＯ：ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3＝１０：９０、平均粒径０．３μｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして平均粒径３０μｍの磁性粉分散型キャリアを得た。ここで、Ｎｉイオンの電気陰性度は８．０、Ｍｎイオンの電気陰性度は１３、電気陰性度差は５であり、ＭｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3ドメインはＮｉＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3ドメインに対してマイナスに帯電する。このキャリアに、前記実施例１で使用した負帯電性トナーを１５％になるように混合し、現像剤を得た。現像装置及び現像条件は前記実施例１と同様にして画像形成実験を行った。その結果、ゴーストのない良好な画像が得られた。
【００４６】
（実施例６）
実施例６では、実施例１におけるＺｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3とＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3に代えて、ＮｉＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（ＮｉＯ：ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3＝１０：９０、平均粒径０．３μｍ）とＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（ＭｇＯ：ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3＝１０：９０、平均粒径０．３μｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして平均粒径３０μｍの磁性粉分散型キャリアを得た。ここで、Ｎｉイオンの電気陰性度は８．０、Ｍｇイオンの電気陰性度は６．０、電気陰性度差は２であり、ＮｉＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3ドメインはＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3ドメインに対してマイナスに帯電する。このキャリアに、前記実施例１で使用した負帯電性トナーを１５％になるように混合し、現像剤を得た。現像装置及び現像条件は前記実施例１と同様にして画像形成実験を行った。その結果、ゴーストのない良好な画像が得られた。
【００４７】
（実施例７）
ＭｇＯとＦｅ2０3がそれぞれ１０％及び９０％の組成となるように、各酸化物の適量を配合して粒径０．３μｍに造粒し、１２００℃で熱処理をして作製した粒子に水素を流して一部の酸化鉄を還元して磁性粉Ａ（ＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3）を得た。同様に、ＺｎＯとＦｅ2０3がそれぞれ１０％及び９０％の組成となるように、各酸化物の適量を配合して粒径０．３μｍに造粒し、熱処理を行い、一部を還元して磁性粉Ｂ（ＺｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3）を得た。磁性粉Ａ、Ｂを同量混合し、３０μｍに造粒して１２００℃で焼結して、ＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（ＭｇＯ：ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3＝１０：９０）とＺｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（ＺｎＯ：ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3＝１０：９０）のドメインを有するフェライトキャリアを得た。ここで、Ｚｎイオンの電気陰性度は７．５、Ｍｇイオンの電気陰性度は６．０、電気陰性度差は１．５であり、ＺｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3のドメインはＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3のドメインに対してマイナスに帯電する。このキャリアにシリカが１．０％外添された平均粒径６μｍの乳化会合法負帯電性卜ナーを１３％になるように混合し、現像剤を得た。この現像剤を使用し、他は前記実施例１と同じ条件で画像形成実験を行った結果、ゴーストのない良好な画像が得られた。
【００４８】
（実施例８）
実施例８では、実施例７におけるＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3に代えてＭｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3を用いた以外は実施例７と同様の工程によりＭｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3とＺｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3のドメインを有するにフェライトキャリアを得た。ＭｎイオンとＺｎイオンの電気陰性度差は５．５である。このキャリアを使用し、他は前記実施例１と同じ条件で画像形成実験を行った結果、ゴーストのない良好な画像が得られた。
【００４９】
（比較例３）
比較例３では、ＭｎＯ、ＺｎＯ、Ｆｅ2Ｏ3を一度に混合・造粒して１２００℃で熱処理を行い、粒径０．６μｍの粒子を得た。その一部を還元した後、３０μｍの粒子を作製して８００℃で熱処理を施してＭｎＯ・ＺｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3を有するフェライトキャリアを得た。このキャリアを使用し、他は前記実施例１と同じ条件で画像形成実験を行った結果、顕著なゴーストが見られた。これは、表面が均一なＭｎ−Ｚｎフェライトが形成されているため、キャリアどうしの帯電が見られないことによる。
【００５０】
（実施例９）
ＮｉＯとＦｅ2０3がそれぞれ１０％及び９０％の組成となるように、各酸化物の適量を配合して粒径０．３μｍに造粒し、１２００℃で熱処理をして作製した粒子に水素を流して一部の酸化鉄を還元して磁性粉Ｃ（ＮｉＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3）を得た。同様に、ＭｎＯとＦｅ2０3がそれぞれ１０％及び９０％の組成となるように、各酸化物の適量を配合して粒径０．３μｍに造粒し、熱処理を行い、一部を還元して磁性粉Ｄ（ＭｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3）を得た。磁性粉Ｃ、Ｄを同量混合し、３０μｍに造粒して１２００℃で焼結して、ＮｉＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（ＮｉＯ：ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3＝１０：９０）とＭｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（ＭｎＯ：ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3＝１０：９０）のドメインを有するフェライトキャリアを得た。ここで、Ｎｉイオンの電気陰性度は８、Ｍｎイオンの電気陰性度は１３、電気陰性度差は５であり、ＭｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3のドメインはＮｉＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3のドメインに対してマイナスに帯電する。このキャリアにシリカが１．０％外添された平均粒径６μｍの乳化会合法負帯電性卜ナーを１３％になるように混合し、現像剤を得た。この現像剤を使用し、他は前記実施例１と同じ条件で画像形成実験を行った結果、ゴーストのない良好な画像が得られた。
【００５１】
（実施例１０）
実施例１０では、実施例９において実施例１と同様に用いた乳化会合法負帯電性卜ナーに代えて、粉砕法により製造されたトナーを用いた。前記実施例１と同じ条件で画像形成実験を行った結果、ゴーストのない良好な画像が得られた。
【００５２】
（実施例１１）
実施例１１では、ＮｉＯとＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3の組成比が５：９５、ＭｎＯとＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3の組成比が５：９５となるようにキャリアを製造したこと以外は実施例９と同様にしてキャリアを得た。このキャリアを使用し、他は前記実施例９と同じ条件で画像形成実験を行った結果、ゴーストのない良好な画像が得られた。
【００５３】
（実施例１２）
実施例１２では、キャリアの平均粒径を２０μｍとしたこと、及びこのキャリアに乳化会合法負帯電性卜ナーを１６％になるように混合したこと以外は実施例９と同様にしてキャリアを得た。このキャリアを使用し、他は前記実施例１と同じ条件で画像形成実験を行った結果、ゴーストのない良好な画像が得られた。
【００５４】
（実施例１３）
実施例１３では、キャリアの平均粒径を５０μｍとしたこと、及びこのキャリアに乳化会合法負帯電性卜ナーを９％になるように混合したこと以外は実施例９と同様にしてキャリアを得た。このキャリアを使用し、他は前記実施例１と同じ条件で画像形成実験を行った結果、ゴーストのない良好な画像が得られた。
【００５５】
（実施例１４）
実施例１４では、ＮｉＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3とＭｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3をそれぞれ０．１μｍに造粒して用いたこと以外は実施例９と同様にしてキャリアを得た。このキャリアを使用し、他は前記実施例１と同じ条件で画像形成実験を行った結果、ゴーストのない良好な画像が得られた。
【００５６】
（実施例１５）
実施例１５では、ＮｉＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3とＭｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3をそれぞれ０．０１μｍに造粒して用いたこと以外は実施例９と同様にしてキャリアを得た。このキャリアを使用し、他は前記実施例１と同じ条件で画像形成実験を行った結果、わずかにゴーストが見られたが、実用上問題のない範囲であった。
【００５７】
（実施例１６）
実施例１６では、ＮｉＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3とＭｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3をそれぞれ０．００５μｍに造粒して用いたこと以外は実施例９と同様にしてキャリアを得た。このキャリアを使用し、他は前記実施例１と同じ条件で画像形成実験を行った結果、ゴーストが見られたが、実用可能な範囲であった。
【００５８】
（実施例１７）
実施例１７では、実施例９におけるＭｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3に代えてＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3を用いた以外は実施例９と同様にしてＭｇＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3とＮｉＯ・Ｆｅ2Ｏ3とを含む平均粒径３０μｍのフェライトキャリアを得た。ＭｇイオンとＮｉイオンの電気陰性度差は２である。このキャリアを使用し、他は前記実施例１と同じ条件で画像形成実験を行った結果、ゴーストのない良好な画像が得られた。
【００５９】
（比較例４）
比較例４では、実施例９におけるＮｉＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3に代えて、ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3を用いたこと以外は実施例９と同様にしてＭｎＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3とＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3とを含む平均粒径３０μｍのフェライトキャリアを得た。ここで、Ｆｅイオンの電気陰性度は１３、Ｍｎイオンの電気陰性度は１３であり、電気陰性度差は０である。現像装置及び現像条件を前記実施例１と同様にして画像形成実験を行った結果、ゴーストの発生が見られた。
【００６０】
（他の実施例）
なお、本発明に係るキャリア、現像装置及びそれを用いた画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００６１】
前記実施例では２種のＭＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3を用いたが、３種以上を含む構成としてもよい。この場合、２種のＭＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3におけるＭの電気陰性度差が１以上であればよく、３種め以降のＭＯ・ＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3におけるＭが、必ずしも他の種のＭとの電気陰性度差が１以上となるものでなくてもよい。すなわち、１以上の電気陰性度差を有する２種のＭの間で電子のやり取りがなされて一方がプラス、他方がマイナスであれば良い。
【００６２】
例えば、感光体、現像剤担持ローラ、現像ローラの回転方向は前記実施例に記載した方向に限定するものではない。各種ローラは種々の材料にて製作することができる。現像ローラは感光体の回転方向に沿って複数のものが配置されていてもよく、この場合現像剤担持ローラは一つであってもよく、あるいは、複数であってもよい。また、トナーやキャリアも本発明の範囲内で種々の材料を用いることができる。現像方式も従来知られている正規現像方式あるいは反転現像方式のいずれであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明は、キャリア、現像装置及びそれを用いた画像形成装置に有用であり、特に、ゴーストを抑制できる点で優れている。
【符号の説明】
【００６４】
１‥感光体
２…現像装置
５…高圧電源回路
２１…現像ローラ
２３…現像剤担持ローラ
Ａ…現像領域
【図１】
2012159697.tif 000003