JP2518682B2

JP2518682B2 - 反転現像用現像剤

Info

Publication number: JP2518682B2
Application number: JP1046482A
Authority: JP
Inventors: 雅雄高野
Original assignee: Tomoegawa Paper Co Ltd
Current assignee: Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 1989-03-01
Filing date: 1989-03-01
Publication date: 1996-07-24
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: JPH02228674A

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、静電記録法あるいは静電印刷法
等で形成した静電像を現像するのに用いるキャリアとト
ナーよりなる反転現像用現像剤に関する。

〔従来の技術〕

一般に電子写真用複写機においては、原稿像と同じ像
を感光体上に形成する正転現像法が使用されている。し
かしながら、近年、原稿像に対して反転した反転画像を
感光体上に形成する反転現像法も使用されるようにな
り、この方法は主にプリンターに採用されている。

一般に反転現像法を使用した負極性トナー用現像剤は
次の様にして現像される。まず、メインチャージャーに
よって感光体表面を負極性に一様に帯電させ、その感光
体表面をレザー光等を画像状に照射することにより照射
部の電荷を除去し、潜像低部電位まで電位を低下させ
る。このようにして、井戸型ポテンシャルの潜像を形成
し、現像器に負極性の現像バイアスを印加することによ
って露光された井戸型ポテンシャルの潜像部に負極性ト
ナーを現像せしめる。

このような原理に基づいた反転プリンターでは、現像
剤の電気抵抗が高いと、現像デバイスがかかり易くな
り、非潜像部へのトナー付着が少なくトナー消費量の増
加が抑制されるが、その反面、画像濃度の低下、エッジ
効果による画線部の先後端欠けが発生し、画像の品質を
低下させる問題があった。また、逆に現像剤の電気抵抗
が低いと画像濃度が出易いが、現像バイアスがかかりに
くくなり、非潜像部へのトナー付着のためトナー消費量
が増加する等の問題があった。

したがってプリンター用の反転現像層現像剤には上記
の相反する性質を具備する必要があり、そのための手段
として従来の技術ではキャリアの粒径を小さくした高抵
抗キャリアを用いる方法が一般的である。この方法によ
れば、高抵抗キャリアを使用することで非潜像部のトナ
ー付着を無くし、トナー消費量の増加を抑制する。更に
粒径の小さなキャリアを使用することで現像剤中のトナ
ー濃度を高くし、画像濃度を高くすることによりエッジ
効果による画線部の先後端欠けの発生を抑制しようとし
ていた。しかしながら、このような従来の方法では転写
紙上へのキャリアあがりが発生しやすくなり、更にトナ
ー濃度が高くなる為、現像器周辺のトナー飛散や地カブ
リが発生する等の問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、鮮
明な画質で地カブリが少なく、且つトナー消費量が少な
い新規な反転現像用現像剤を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の概要は、酸化バリウムを５〜10モル％含有し
たフェライトキャリアと電気抵抗が５×10¹⁰Ω・cm以下
であるトナーからなることを特徴とする反転現像用現像
剤（以下現像剤と称す）である。

以下本発明を詳細に説明する。

本発明の現像剤を構成するフェライトキャリアは、MO
・Fe₂O₃（但しＭは２価の金属イオン）なる組成を有す
る鉄酸化物において、酸化バリウム（BaO）を５〜10モ
ル％含有するものであり、BaOとFe₂O₃以外に適宜他の金
属酸化物すなわちLi₂O,NiO,MgO,MnO,CuO,CoO,ZnO等を含
有するものである。また、上記フェライトキャリアは例
えば次のようにして製造される。すなわち、酸化第二鉄
と酸化バリウム及びその他の金属酸化物を所定の比率で
混合し、800〜1000℃で数時間仮焼し、次に粉砕し、そ
の粉砕粉を必要に応じてポリビニルアルコール等の粘結
剤を加えて加熱雰囲気中で噴霧乾燥し球状粒子を得る。
そして球状粒子を1100〜1300℃の温度で焼結してから分
級することよりフェライトキャリアを得ることができ
る。

上記フェライトキャリア中の酸化バリウムの含有量が
５モル％未満だと現像剤の電気抵抗が低くなり、最適な
画像濃度が得られない。一方、酸化バリウムの含有量が
10モル％を超えると現像剤の飽和磁化が低くなるため現
像ブラシの穂が柔かくなる結果、転写紙上へのキャリア
上がりが発生する。

また、本発明においては電気抵抗が10⁹Ω・cm以上の
フェライトキャリアを用いるのが好ましい。電気抵抗が
10⁹Ω・cm未満の場合であると非潜像部へのトナー付着
量が多く、その結果トナー消費量が増加するので好まし
くない。

また、本発明においてフェライトキャリアの平均粒子
径は40〜100μｍの範囲内であることが望ましく、平均
粒子径が40μｍ未満の場合は転写紙上へのキャリア上が
りが発生しやすくなり、100μｍを超えると画像濃度が
低く、画質も粗くなるため好ましくない。

さらに又、本発明でいうフェライトキャリアは上記の
如き特定の組成のものを下記に述べる低抵抗のトナーと
組合せて使用するので、その表面に樹脂被覆を施す必要
がない。

一方、本発明を構成するトナーは５×10¹⁰Ω・cm以下
の電気抵抗を有する必要がある。トナーの電気抵抗が５
×10¹⁰Ω・cmを超えると画像濃度の低下やエッジ効果に
よる画線部の先後端欠けが生じる。この場合におけるト
ナーの電気抵抗は次のように測定する。すなわち、トナ
ーをペレット状物に成形し、該ペレット状物に電圧を印
加し該ペレット状物のコンダクタンスを求める。そのコ
ンダクタンスから次式により電気抵抗が求められる。

本発明において、トナーの電気抵抗を５×10¹⁰Ω・cm
以下にする技術的手段としては、例えばトナー中に含有
させるカーボンブラックの量を増量するよう適宜調整す
ることにより行なわれる。すなわち本発明でいう、トナ
ー中にはカーボンブラックを７〜10重量部含有させるの
が好ましい。また、カーボンブラックを含有することが
できないカラートナーの場合はトナー中に導電性物質を
含有させることにより可能である。

また、本発明におけるトナーは結着樹脂、電荷制御
部、着色剤及び必要に応じてその他の添加物を混合し、
溶融混練した後、冷却、固化後粉砕分級として得られ
る。

以下に本発明におけるトナーに使用される材料につい
て詳述する。まず、結着樹脂としては、一般にトナー用
結着剤として使用されるのが使用可能である。例えばス
チレン樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、スチレン−
アクリル酸エステル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹
脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、フ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等が挙
げられる。また、これらの樹脂はその目的に応じて１種
類とは限らず２種類以上の混合物として用いることが出
来る。

電荷制御剤としては、ニグロシン系染料、四級アンモ
ニウム塩、含金属錯塩染料、Ca,Baなどのチタネートあ
るいはカーボネート、アルコキシル化アミン、ナイロン
等各種ポリアミド系樹脂、アミノ基を含有する縮合系ポ
リマー等のポリアミン樹脂等が所望するトナーの帯電極
性に応じて適宜選択して用いられる。

着色剤としては、任意の適当な顔料又は染料を用いる
ことが出来る。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、アルコイルブルー、クロムイエロ
ー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キ
ノリンイエロー、メチレンブルー、フタロシアニンブル
ー、マラカイトブルー、銅またはクロム等遷移金属を含
む染料等が挙げられる。

また、必要に応じてトナーに配合されるその他の添加
物としては、潤滑剤、研摩剤、定着剤等の例えばポリテ
トラフルオロエチレン粉、高級脂肪酸の金属塩、酸化セ
リウム、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレ
ン等が挙げられる。

〔実施例〕

次に本発明を実施例により具体的に説明する。なお、
本発明はその要旨をこえない限り以下の実施例に限定さ
れるものではない。

〈実施例１〜３及び比較例１〜２〉上記の配合の材料を混合し、ロールミルで溶融混練し
て冷却後、ハンマーミルで粗粉砕した後更に超音速ジェ
トミルで微粉砕後、分級して平均粒子径が12μｍ、電気
抵抗が３×10¹⁰Ω・cmのトナーを得た。

次に上記により得られたトナー６重量部に対して、第
１表に示すような組成による各々のフェライトキャリア
100重量部とを混合して本発明による現像剤及び比較用
の現像剤を作製した。

〈比較例３〉上記の配合の材料を実施例１と同様な製造方法により
平均粒子径が12μｍ、電気抵抗が９×10¹⁰Ω・cmのトナ
ーを得た。

次に上記により得られたトナー６重量部に対して、下
記組成の平均粒子径が50μｍ、電気抵抗が1.6×10¹⁰Ω
・cmであるフェライトキャリア100重量部とを混合して
比較用の現像剤を作製した。

以上の各実施例及び比較例で述べた二成分現像剤を反
転現像法を用いた反転プリンター（A4サイズでコピース
ピード８枚／分）に設置し、20,000枚までの連続複写耐
久試験を行った。第２表に20,000枚数の画質、地カブリ
及びトナー消費量に関する評価結果を示す。ここで、画
質は転写画像を目視により評価した。また、地カブリは
非画像部をマクベス反射濃度計により濃度（ID）を測定
し評価を行った。

第２表から明らかなように本発明の反転現像用現像剤
は画質、地カブリ及びトナー消費量とも良好なことが確
認された。

ｉ）画質 ○；エッジ効果による先端欠けが全く見られなかった。

△；エッジ効果による先端欠けがわずかに見られた。

×；エッジ効果による先端欠けが著しく見られた。

ii）地カブリ ○；非画像部の濃度が1.0未満であった。

×；非画像部の濃度が1.0以上であった。

iii）トナー消費量 ○；トナー消費量が全面積における黒色部の比率が６％
のA4原稿において50（mg/枚）未満であった。

×；トナー消費量が全面積における黒色部の比率が６％
のA4原稿において50（mg/枚）以上であった。

〔発明の効果〕

本発明は、以上のように酸化バリウムを特定量含有し
たフェライトキャリアと特定の電気抵抗を有するトナー
とより構成されているため、連続複写においてエッジ効
果による画線部の先後端欠けが発生せず良好な画質を得
ることができること、地カブリが少ないこと、及びトナ
ーの消費量が少ないこと等のすぐれた実用特性を有する
ものである。そして更にキャリアの表面に高価な樹脂被
覆を施すことなく多数枚連続複写に耐えられる反転現像
用現像剤を提供することができる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】酸化バリウムを５〜10モル％含有したフェ
ライトキャリアと電気抵抗が５×10¹⁰Ω・cm以下である
トナーからなることを特徴とする反転現像用現像剤。