JP2701962B2 - 2成分系現像剤 - Google Patents
2成分系現像剤Info
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- JP2701962B2 JP2701962B2 JP2129797A JP12979790A JP2701962B2 JP 2701962 B2 JP2701962 B2 JP 2701962B2 JP 2129797 A JP2129797 A JP 2129797A JP 12979790 A JP12979790 A JP 12979790A JP 2701962 B2 JP2701962 B2 JP 2701962B2
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- JP
- Japan
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- carrier
- toner
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- styrene
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> この発明は2成分系現像剤に関し、より詳しくは静電
複写機等の画像形成装置に使用される2成分系現像剤に
関する。
複写機等の画像形成装置に使用される2成分系現像剤に
関する。
<従来の技術> 従来より、カールソンプロセスを利用した複写機等の
画像形成装置においては、コロナ放電によって感光体を
均一に帯電させる帯電工程と、帯電した感光体に原稿像
を露光して原稿像に対応した静電潜像を形成する露光工
程と、静電潜像を現像剤で現像してトナー像を形成する
現像工程と、トナー像を紙等の基材に転写する転写工程
と、基材上に転写されたトナー像を定着させて画像を得
る定着工程とからなる、いわゆるカールソンプロセスが
広く利用されている。
画像形成装置においては、コロナ放電によって感光体を
均一に帯電させる帯電工程と、帯電した感光体に原稿像
を露光して原稿像に対応した静電潜像を形成する露光工
程と、静電潜像を現像剤で現像してトナー像を形成する
現像工程と、トナー像を紙等の基材に転写する転写工程
と、基材上に転写されたトナー像を定着させて画像を得
る定着工程とからなる、いわゆるカールソンプロセスが
広く利用されている。
そして現像工程において使用される現像剤としては、
キャリヤとトナーとからなる2成分系現像剤が広く使用
されていた。
キャリヤとトナーとからなる2成分系現像剤が広く使用
されていた。
前記キャリヤはキャリヤ芯材と、キャリヤ芯材の表面
を被覆する高分子のコート層からなる。
を被覆する高分子のコート層からなる。
キャリヤは摩擦帯電によりトナーを正または負に帯電
させると共に、表面にトナーを付着させ、静電潜像の表
面へトナーを供給する。
させると共に、表面にトナーを付着させ、静電潜像の表
面へトナーを供給する。
<発明が解決しようとする課題> しかしながら、従来の2成分系現像剤を用いた静電複
写においては、トナーと共にキャリヤも静電潜像の表面
に付着する、いわゆるキャリヤ飛びと呼ばれる現象が発
生して、画像部分に微細な斑点状の白ヌケが発生すると
いうことがあった。このような白ヌケは、キャリヤ蛍
(ホタル)とも呼ばれている。
写においては、トナーと共にキャリヤも静電潜像の表面
に付着する、いわゆるキャリヤ飛びと呼ばれる現象が発
生して、画像部分に微細な斑点状の白ヌケが発生すると
いうことがあった。このような白ヌケは、キャリヤ蛍
(ホタル)とも呼ばれている。
このようなキャリヤ飛びを生じる原因としては、以下
のようなことが推測される。
のようなことが推測される。
すなわち、画像中央部の濃度が周辺部より薄くなるエ
ッジ効果(エッジ現象)によって、画像部外周辺は残留
電位レベルよりも電位が低くなっているので、第1図に
示すように、感光体ドラム上の電位は、べた黒(黒べ
た)画像のべた黒部外周辺の電位と残留電位との間に電
位差V1を生ずる。一方、近接線画像では近接線間の電位
と残留電位との電位差V2は、両近接線外周辺の電位の影
響を受けてV1よりも大きなものとなる(V2≒2V1)。さ
らに、細かい網目画像においては、各線で囲まれた白い
部分の電位と残留電位との電位差V3は、近接線画像の電
位差V2よりも大きなものとなる(V3>V2>V1)。他方、
画像形成装置のスリーブには、静電潜像と同極性のバイ
アス電圧が印加されているため、スリーブを離れたキャ
リヤは反転現像の原理により画像部周辺に付着し易くな
って、キャリヤ飛びが発生する。このようなキャリヤ飛
びは前述の説明から明らかなように、網目画像、近接線
画像、べた黒画像の順に発生し易くなる。
ッジ効果(エッジ現象)によって、画像部外周辺は残留
電位レベルよりも電位が低くなっているので、第1図に
示すように、感光体ドラム上の電位は、べた黒(黒べ
た)画像のべた黒部外周辺の電位と残留電位との間に電
位差V1を生ずる。一方、近接線画像では近接線間の電位
と残留電位との電位差V2は、両近接線外周辺の電位の影
響を受けてV1よりも大きなものとなる(V2≒2V1)。さ
らに、細かい網目画像においては、各線で囲まれた白い
部分の電位と残留電位との電位差V3は、近接線画像の電
位差V2よりも大きなものとなる(V3>V2>V1)。他方、
画像形成装置のスリーブには、静電潜像と同極性のバイ
アス電圧が印加されているため、スリーブを離れたキャ
リヤは反転現像の原理により画像部周辺に付着し易くな
って、キャリヤ飛びが発生する。このようなキャリヤ飛
びは前述の説明から明らかなように、網目画像、近接線
画像、べた黒画像の順に発生し易くなる。
この発明は、キャリヤ飛び現象の発生を防止し、キャ
リヤ飛びによる画像白ヌケが実使用上問題にならない程
度に抑制される2成分系現像剤を提供することを目的と
している。
リヤ飛びによる画像白ヌケが実使用上問題にならない程
度に抑制される2成分系現像剤を提供することを目的と
している。
<課題を解決するための手段および作用> キャリヤが静電潜像の表面に付着するキャリヤ飛び
は、感光体近傍の電気力線と、現像によりトナーがキャ
リヤから離れたときにキャリヤ中に残存するカウンタ電
荷(蓄積電荷)との相互作用によって発生すると考えら
れており、カウンタ電荷が大きい程、キャリヤ飛びの発
生頻度は高くなる。
は、感光体近傍の電気力線と、現像によりトナーがキャ
リヤから離れたときにキャリヤ中に残存するカウンタ電
荷(蓄積電荷)との相互作用によって発生すると考えら
れており、カウンタ電荷が大きい程、キャリヤ飛びの発
生頻度は高くなる。
従来より、このカウンタ電荷の大小は、キャリヤ全体
の抵抗値によって決定されると考えられていた。しか
し、発明者等が鋭意研究を重ねた結果、キャリヤ全体の
抵抗値とキャリヤ飛びとの間には相関関係がなく、キャ
リヤ飛びは、キャリヤの表面を覆う高分子のコート層の
抵抗値と、トナーの導電率、粒径および圧縮度とに深く
係わっているという全く新たな事実を見出だした。
の抵抗値によって決定されると考えられていた。しか
し、発明者等が鋭意研究を重ねた結果、キャリヤ全体の
抵抗値とキャリヤ飛びとの間には相関関係がなく、キャ
リヤ飛びは、キャリヤの表面を覆う高分子のコート層の
抵抗値と、トナーの導電率、粒径および圧縮度とに深く
係わっているという全く新たな事実を見出だした。
すなわち、コート層の抵抗値が大きい程、カウンタ電
荷がコート層中に残り易い。カウンタ電荷の高いキャリ
ヤは静電潜像の表面に付着し易く、キャリヤ飛びが発生
し易い。
荷がコート層中に残り易い。カウンタ電荷の高いキャリ
ヤは静電潜像の表面に付着し易く、キャリヤ飛びが発生
し易い。
またトナーの導電率が低いと抵抗が高くなり、それに
伴いトナーの電荷が高くなる。電荷の高いトナーが現像
されると、キャリヤのコート層中のカウンタ電荷が高く
なり、キャリヤ飛びが頻繁に起こる。
伴いトナーの電荷が高くなる。電荷の高いトナーが現像
されると、キャリヤのコート層中のカウンタ電荷が高く
なり、キャリヤ飛びが頻繁に起こる。
さらに、大粒径のトナーが現像されると、キャリヤの
コート層中に大きなカウンタ電荷が残り(通常、トナー
の粒径の3乗に比例してカウンタ電荷が残るといわれ
る)、キャリヤ飛びが頻繁に起こる。
コート層中に大きなカウンタ電荷が残り(通常、トナー
の粒径の3乗に比例してカウンタ電荷が残るといわれ
る)、キャリヤ飛びが頻繁に起こる。
一方、トナーの流動性を表す概念であるトナーの圧縮
度が高いときは、トナーの流動性が低くなり、1個のキ
ャリヤに付着するトナーの量にバラツキが生じる。トナ
ーの付着量が少ない場合には、キャリヤとトナーとの静
電引力が大きくなり、トナーがキャリヤから離脱しにく
くなる。反対にトナーの付着量が多い場合には、現像後
の画像濃度は高くなるが、その反面キャリヤのコート層
に残存するカウンタ電荷が大きくなり、キャリヤ飛びが
頻繁に起こる。
度が高いときは、トナーの流動性が低くなり、1個のキ
ャリヤに付着するトナーの量にバラツキが生じる。トナ
ーの付着量が少ない場合には、キャリヤとトナーとの静
電引力が大きくなり、トナーがキャリヤから離脱しにく
くなる。反対にトナーの付着量が多い場合には、現像後
の画像濃度は高くなるが、その反面キャリヤのコート層
に残存するカウンタ電荷が大きくなり、キャリヤ飛びが
頻繁に起こる。
そこで、本発明の2成分系現像剤は、キャリヤ芯材の
表面を高分子のコート層で覆ったキャリヤと、トナーと
からなる2成分系現像剤において、(キャリヤ芯材の抵
抗値)/(キャリヤ抵抗値)が0.020〜0.20であり、か
つ上記トナーは、 (a)導電率が3.0×10-10S/cm以上であり、 (b)粒径が16μm以上のものを個数割合にして1.5%
以下含有し、かつ (c)圧縮度が40%以下 であることを特徴としている。
表面を高分子のコート層で覆ったキャリヤと、トナーと
からなる2成分系現像剤において、(キャリヤ芯材の抵
抗値)/(キャリヤ抵抗値)が0.020〜0.20であり、か
つ上記トナーは、 (a)導電率が3.0×10-10S/cm以上であり、 (b)粒径が16μm以上のものを個数割合にして1.5%
以下含有し、かつ (c)圧縮度が40%以下 であることを特徴としている。
かかる構成において、『(キャリヤ芯材の抵抗値)/
(キャリヤ抵抗値)』は、コート層の抵抗値だけを測定
するのが困難であるため、これを間接的に表現したもの
である。この(キャリヤ芯材の抵抗値)/(キャリヤ抵
抗値)を0.020〜0.20とすることによって、キャリヤの
コート層の抵抗値が小さくなりコート層中のカウンタ電
荷の保持能力が適正化されて、キャリヤ飛びが防止され
る。
(キャリヤ抵抗値)』は、コート層の抵抗値だけを測定
するのが困難であるため、これを間接的に表現したもの
である。この(キャリヤ芯材の抵抗値)/(キャリヤ抵
抗値)を0.020〜0.20とすることによって、キャリヤの
コート層の抵抗値が小さくなりコート層中のカウンタ電
荷の保持能力が適正化されて、キャリヤ飛びが防止され
る。
また、トナーの導電率を3.0×10-10S/cm以上とするこ
とによって、トナーの電荷量が低下し、キャリヤのコー
ト層中に残存するカウンタ電荷も少なくなり、キャリヤ
飛びがより一層防止される。
とによって、トナーの電荷量が低下し、キャリヤのコー
ト層中に残存するカウンタ電荷も少なくなり、キャリヤ
飛びがより一層防止される。
粒径が16μm以上の大きなトナーの含有率を個数割合
にして1.5%以下とすることによって、大きなカウンタ
電荷がキャリヤのコート層中に残存する割合が低下し
て、キャリヤ飛びの起こる割合が軽減される。
にして1.5%以下とすることによって、大きなカウンタ
電荷がキャリヤのコート層中に残存する割合が低下し
て、キャリヤ飛びの起こる割合が軽減される。
トナーの圧縮度を40%以下とすることによって、トナ
ーの流動性が向上して、1個のキャリヤに付着するトナ
ーの数が均一化される。そのため、カウンタ電荷が大き
なキャリヤは存在しなくなり、キャリヤ飛びの防止に一
層有効である。
ーの流動性が向上して、1個のキャリヤに付着するトナ
ーの数が均一化される。そのため、カウンタ電荷が大き
なキャリヤは存在しなくなり、キャリヤ飛びの防止に一
層有効である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のキャリヤは、キャリヤ芯材と、キャリヤ芯材
の表面を被覆する高分子のコート層とからなる。キャリ
ヤ芯材やコート層の高分子材料には、通常使用されてい
る任意のものを使用することができる。
の表面を被覆する高分子のコート層とからなる。キャリ
ヤ芯材やコート層の高分子材料には、通常使用されてい
る任意のものを使用することができる。
例えばキャリヤ芯材としては、鉄粉、酸化処理鉄、還
元鉄、マグネタイト、銅、ケイ素鋼、フェライト、ニッ
ケル、コバルト等や、これらとマンガン、亜鉛、アルミ
ニウム等との合金、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト合
金、鉄−アルミニウム合金等の磁性体やバインダレジン
中に磁性体を分散させた粒子、さらに、酸化チタン、酸
化アルミニウム、酸化銅、酸化マグネシウム、酸化鉛、
酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、チタン酸マグネシウ
ム、チタン酸バリウム、チタン酸リチウム、チタン酸
鉛、ジルコン酸鉛、ニオブ酸リチウム等のセラミクス、
ADP(NH4H2PO4)、KDP(KH2PO4)、ロッシェル塩等の高
誘電率物質等があげられる。なかでも、酸化鉄、還元鉄
等の鉄粉やフェライトが安価で画像特性に優れた点で好
ましい。
元鉄、マグネタイト、銅、ケイ素鋼、フェライト、ニッ
ケル、コバルト等や、これらとマンガン、亜鉛、アルミ
ニウム等との合金、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト合
金、鉄−アルミニウム合金等の磁性体やバインダレジン
中に磁性体を分散させた粒子、さらに、酸化チタン、酸
化アルミニウム、酸化銅、酸化マグネシウム、酸化鉛、
酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、チタン酸マグネシウ
ム、チタン酸バリウム、チタン酸リチウム、チタン酸
鉛、ジルコン酸鉛、ニオブ酸リチウム等のセラミクス、
ADP(NH4H2PO4)、KDP(KH2PO4)、ロッシェル塩等の高
誘電率物質等があげられる。なかでも、酸化鉄、還元鉄
等の鉄粉やフェライトが安価で画像特性に優れた点で好
ましい。
キャリヤ芯材は1種のみに限らず、2種以上を混合し
て使用してもよい。
て使用してもよい。
またキャリヤ芯材の粒径は、30〜200μm、好ましく
は50〜130μm程度のものがよい。
は50〜130μm程度のものがよい。
前記コート層を形成するための高分子材料としては、
例えばアクリル系重合体、スチレン系重合体、スチレン
−アクリル系重合体、ポリエチレン、塩素化ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等のオレフィン系重合体、ポリ塩化
ビニル、ポリエステル、不飽和ポリエステル、ホリアミ
ド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、
シリコーン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリク
ロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等の
フッ素樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリル
フタレート樹脂等の各種のポリマーがあげられる。なか
でも、トナーとの摩擦帯電性および機械的強度の点か
ら、アクリル系重合体、スチレン系重合体、スチレン−
アクリル系重合体、シリコーン樹脂またはフッ素樹脂を
用いるのが好ましい。
例えばアクリル系重合体、スチレン系重合体、スチレン
−アクリル系重合体、ポリエチレン、塩素化ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等のオレフィン系重合体、ポリ塩化
ビニル、ポリエステル、不飽和ポリエステル、ホリアミ
ド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、
シリコーン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリク
ロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等の
フッ素樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリル
フタレート樹脂等の各種のポリマーがあげられる。なか
でも、トナーとの摩擦帯電性および機械的強度の点か
ら、アクリル系重合体、スチレン系重合体、スチレン−
アクリル系重合体、シリコーン樹脂またはフッ素樹脂を
用いるのが好ましい。
コート層には1種のポリマーのみに限らず、2種以上
を混合して使用してもよい。
を混合して使用してもよい。
またコート層中に抵抗調整剤や電荷制御剤を含有させ
てもよい。
てもよい。
キャリヤ芯材に対する高分子材料のコーティング方法
としては、流動層法、転動層法等の従来公知の方法がい
ずれも採用可能である。例えばキャリヤ芯材としてフェ
ライト、コート層としてシリコーン樹脂を用いた場合に
は、以下のようにして製造できる。
としては、流動層法、転動層法等の従来公知の方法がい
ずれも採用可能である。例えばキャリヤ芯材としてフェ
ライト、コート層としてシリコーン樹脂を用いた場合に
は、以下のようにして製造できる。
すなわち、キャリヤ芯材のフェライトを流動床型コー
ティング装置に入れ、コーティング装置の下部より空気
を供給してフェライトを浮遊させ、流動状態とする。他
方、所定量のシリコーン樹脂を溶媒中に溶解させたシリ
コーン樹脂溶液を用意し、コーティング装置の上方より
浮遊、流動状態のフェライトに噴霧してシリコーン樹脂
で被覆する。
ティング装置に入れ、コーティング装置の下部より空気
を供給してフェライトを浮遊させ、流動状態とする。他
方、所定量のシリコーン樹脂を溶媒中に溶解させたシリ
コーン樹脂溶液を用意し、コーティング装置の上方より
浮遊、流動状態のフェライトに噴霧してシリコーン樹脂
で被覆する。
本発明の2成分系現像剤のキャリヤは、(キャリヤ芯
材の抵抗値)/(キャリヤ抵抗値)が0.020〜0.20であ
る。(キャリヤ芯材の抵抗値)/(キャリヤ抵抗値)が
0.020未満であるとコート層にカウンタ電荷が残り易
く、キャリヤ飛びが発生し易くなる。
材の抵抗値)/(キャリヤ抵抗値)が0.020〜0.20であ
る。(キャリヤ芯材の抵抗値)/(キャリヤ抵抗値)が
0.020未満であるとコート層にカウンタ電荷が残り易
く、キャリヤ飛びが発生し易くなる。
前記トナーは、結着樹脂に着色剤、電荷制御剤および
離型剤等から構成される着色微粒子である。
離型剤等から構成される着色微粒子である。
前記結着樹脂としては、例えばポリスチレン、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−アキリロニトリル−アクリル酸エステル
共重合体等のスチレン系樹脂(スチレンまたはスチレン
置換体を含む単重合体または共重合体)、塩化ビニル樹
脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ロジン変成マレイ
ン酸樹脂、フェニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル
樹脂、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレ
ン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹
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、ポリビニルブチラール樹脂等があげ
られる。なかでも、スチレン系樹脂およびスチレン−ア
クリル系樹脂が好ましい。
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−アキリロニトリル−アクリル酸エステル
共重合体等のスチレン系樹脂(スチレンまたはスチレン
置換体を含む単重合体または共重合体)、塩化ビニル樹
脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ロジン変成マレイ
ン酸樹脂、フェニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル
樹脂、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレ
ン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹
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、ポリビニルブチラール樹脂等があげ
られる。なかでも、スチレン系樹脂およびスチレン−ア
クリル系樹脂が好ましい。
結着樹脂は1種のみに限らず、2種以上を混合して使
用してもよい。
用してもよい。
着色剤としては、後述する着色顔料、体質顔料、導電
性顔料、磁性顔料、光導電性顔料等があげられる。これ
らは用途に応じて、1種または2種以上の組み合わせで
使用される。
性顔料、磁性顔料、光導電性顔料等があげられる。これ
らは用途に応じて、1種または2種以上の組み合わせで
使用される。
着色剤としては、例えばカーボンブラック、アセチレ
ンブラック、アニリンブラック等の黒色顔料;黄鉛、亜
鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ニッケルチタ
ンイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエロー
G、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNC
G、タートラジンレーキ等の黄色顔料;赤口黄鉛、モリ
ブデンオレンジ、パーマネントオレンジ等の橙色顔料;
ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、パーマネントレッ
ド4R、ピラゾロンレッド、レーキレッドD、ブリリアン
トカーミンン65B、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等の赤色顔料;マンガン
紫、ファーストバイオレットB、メチルバイオレットレ
ーキ等の紫色顔料;群青、コバルトブルー、フタロシア
ニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、イ
ンダンスレンブルーBC等の青色顔料;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
ンレーキ等の緑色顔料;亜鉛華、酸化チタン、アンチモ
ン白、硫化亜鉛等の白色顔料:バライト粉、炭酸バリウ
ム、クレー、シリカ、タルク、アルミナホワイト等の体
質顔料;導電性カーボンブラック、アルミニウム粉等の
導電性顔料;各種フェライト類等の磁性顔料;酸化亜
鉛、セレン、硫化カドミウム、セレン化カドミウム等の
光導電性顔料等があげられる。
ンブラック、アニリンブラック等の黒色顔料;黄鉛、亜
鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ニッケルチタ
ンイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエロー
G、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNC
G、タートラジンレーキ等の黄色顔料;赤口黄鉛、モリ
ブデンオレンジ、パーマネントオレンジ等の橙色顔料;
ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、パーマネントレッ
ド4R、ピラゾロンレッド、レーキレッドD、ブリリアン
トカーミンン65B、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等の赤色顔料;マンガン
紫、ファーストバイオレットB、メチルバイオレットレ
ーキ等の紫色顔料;群青、コバルトブルー、フタロシア
ニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、イ
ンダンスレンブルーBC等の青色顔料;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
ンレーキ等の緑色顔料;亜鉛華、酸化チタン、アンチモ
ン白、硫化亜鉛等の白色顔料:バライト粉、炭酸バリウ
ム、クレー、シリカ、タルク、アルミナホワイト等の体
質顔料;導電性カーボンブラック、アルミニウム粉等の
導電性顔料;各種フェライト類等の磁性顔料;酸化亜
鉛、セレン、硫化カドミウム、セレン化カドミウム等の
光導電性顔料等があげられる。
着色剤は、結着樹脂100重量部に対して1〜20重量
部、好ましくは3〜15重量部の割合で使用される。
部、好ましくは3〜15重量部の割合で使用される。
前記電荷制御剤としては、正電荷制御用のものと負荷
制御用のものとの2種類がある。
制御用のものとの2種類がある。
正電荷制御用の電荷制御剤としては、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、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合物、アミノ
シラン類これで表面処理された充填剤類等があげられ
る。他方、負電荷制御用の電荷制御剤としては、カルボ
キシ基を含有する化合物(例えばアルキルサリチル酸金
属キレート等)、金属錯塩染料、脂肪酸石鹸、ナフテン
酸金属塩等があげられる。
を有する有機化合物、例えば塩基性染料、アミノピリ
ン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合物、アミノ
シラン類これで表面処理された充填剤類等があげられ
る。他方、負電荷制御用の電荷制御剤としては、カルボ
キシ基を含有する化合物(例えばアルキルサリチル酸金
属キレート等)、金属錯塩染料、脂肪酸石鹸、ナフテン
酸金属塩等があげられる。
電荷制御剤は、結着樹脂100重量部に対して0.1〜10重
量部、好ましくは0.5〜8重量部の割合で使用される。
量部、好ましくは0.5〜8重量部の割合で使用される。
前記離型剤(オフセット防止剤)としては、例えば脂
肪族系樹脂、脂肪族金属塩類、高級脂肪酸類、脂肪酸エ
ステル類もしくはその部分ケン化物類等があげられる。
なかでも、重量平均分子量が1000〜10000の低分子量脂
肪族系樹脂が好ましい。具体的には、低分子量ポリプロ
ピレン、高分子量ポリエチレン、パラフィンワックス、
炭素原子数4以上のオレフィン単位からなる低分子量オ
レフィン重合体等の1種または2種以上の組み合わせが
適当である。なお、上記の物質以外にもシリコンオイ
ル、各種ワックス等も使用できる。
肪族系樹脂、脂肪族金属塩類、高級脂肪酸類、脂肪酸エ
ステル類もしくはその部分ケン化物類等があげられる。
なかでも、重量平均分子量が1000〜10000の低分子量脂
肪族系樹脂が好ましい。具体的には、低分子量ポリプロ
ピレン、高分子量ポリエチレン、パラフィンワックス、
炭素原子数4以上のオレフィン単位からなる低分子量オ
レフィン重合体等の1種または2種以上の組み合わせが
適当である。なお、上記の物質以外にもシリコンオイ
ル、各種ワックス等も使用できる。
離型剤は、結着樹脂100重量部に対して0.1〜10重量
部、好ましくは0.5〜8重量部の割合で使用される。
部、好ましくは0.5〜8重量部の割合で使用される。
トナーは、上述した各成分を乾式ブレンダー、ヘンシ
ェルミキサー、ボールミル等を用いて均質に予備混合
し、この混合物を例えばバンバリーミキサー、ロール、
一軸または二軸の押出混練機等の混練装置を用いて溶融
混練し、この混練物を冷却して粉砕し、必要により分級
して製造する。
ェルミキサー、ボールミル等を用いて均質に予備混合
し、この混合物を例えばバンバリーミキサー、ロール、
一軸または二軸の押出混練機等の混練装置を用いて溶融
混練し、この混練物を冷却して粉砕し、必要により分級
して製造する。
トナーの粒度分布は粉砕工程によって調節するほか、
分級によっても調節することができる。
分級によっても調節することができる。
一般にトナーの粒度は3〜35μm、好ましくは5〜25
μmの範囲内にあることが望ましい。特に粒度が16μm
以上のものは個数割合で1.5%以下が好ましい。粒度が1
6μm以上のトナーの含有量が1.5%より多くなると、キ
ャリヤのコート層中のカウンタ電荷が高くなりキャリヤ
飛びが生じ易く、好ましくない。
μmの範囲内にあることが望ましい。特に粒度が16μm
以上のものは個数割合で1.5%以下が好ましい。粒度が1
6μm以上のトナーの含有量が1.5%より多くなると、キ
ャリヤのコート層中のカウンタ電荷が高くなりキャリヤ
飛びが生じ易く、好ましくない。
またトナーの圧縮度は40%以下としてトナーの流動性
を高めるのがトナーのキャリヤへの付着を均一化ならし
め、キャリヤのカウンタ電荷を均等にするうえで好まし
い。
を高めるのがトナーのキャリヤへの付着を均一化ならし
め、キャリヤのカウンタ電荷を均等にするうえで好まし
い。
なおトナーの圧縮度は次式により求められる。
ここで、ゆるみ見掛け密度は、トナーを100メッシュ
のふるいに通し、100ccのセルに自然落下させ、そのと
きの100ccの重量から求められるものである。
のふるいに通し、100ccのセルに自然落下させ、そのと
きの100ccの重量から求められるものである。
また、かため見掛け密度は、ゆるみ見掛け密度の測定
後、そのままの状態でセルに延長セルを装着し、1回/
秒で180秒間タップしてトナーをかためたときの容量と
前記重量とから求められるものである。このかため見掛
け密度は結着樹脂、着色剤等の成分量が一定であれば、
混合時間等にかかわらずほぼ一定の値を示す。
後、そのままの状態でセルに延長セルを装着し、1回/
秒で180秒間タップしてトナーをかためたときの容量と
前記重量とから求められるものである。このかため見掛
け密度は結着樹脂、着色剤等の成分量が一定であれば、
混合時間等にかかわらずほぼ一定の値を示す。
トナーの圧縮度の調整方法としては、例えば疎水性シ
リカ、酸化チタン、アルミナ等の流動性付与材をトナー
100重量部に対して0.05〜3重量部の範囲から選択して
添加する方法等があげられる。
リカ、酸化チタン、アルミナ等の流動性付与材をトナー
100重量部に対して0.05〜3重量部の範囲から選択して
添加する方法等があげられる。
本発明の2成分系現像剤のトナーは、導電率が3.0×1
0-10S/cm以上であり、トナーの導電率が3.0×10-10S/cm
未満となると、キャリヤのコート層中に残るカウンタ電
荷が高くなり、キャリヤ飛びが発生し易くなる。
0-10S/cm以上であり、トナーの導電率が3.0×10-10S/cm
未満となると、キャリヤのコート層中に残るカウンタ電
荷が高くなり、キャリヤ飛びが発生し易くなる。
なおトナーの導電率の調整は、例えばカーボンブラッ
ク等の着色剤の添加量を、トナー100重量部に対して5
〜15重量部の範囲から選択することにより行う他、着色
剤の分散状態により調整してもよい。着色剤の分散状態
は、混合、混練装置の運転条件により設定できる。
ク等の着色剤の添加量を、トナー100重量部に対して5
〜15重量部の範囲から選択することにより行う他、着色
剤の分散状態により調整してもよい。着色剤の分散状態
は、混合、混練装置の運転条件により設定できる。
<実施例> 以下、実施例をあげて本発明の2成分系現像剤を詳細
に説明する。
に説明する。
実施例1〜5および比較例1〜3 (1)キャリヤの作製 芯材:フェライト粒子 中心粒径:約100μm 飽和磁化:50emu/g コート層用高分子:スチレン−アクリル共重合体 上記高分子を流動コーティング法を用いて上記芯材の
表面に被覆してコート層を形成し、抵抗値が異なる各キ
ャリヤを作製した。得られた各キャリヤの抵抗値を第1
表に示す。また、このキャリヤの抵抗値と、予め求めた
芯材の抵抗値とから(キャリヤ芯材の抵抗値)/(キャ
リヤ抵抗値)を求めた。
表面に被覆してコート層を形成し、抵抗値が異なる各キ
ャリヤを作製した。得られた各キャリヤの抵抗値を第1
表に示す。また、このキャリヤの抵抗値と、予め求めた
芯材の抵抗値とから(キャリヤ芯材の抵抗値)/(キャ
リヤ抵抗値)を求めた。
なお、キャリヤの抵抗値の測定は以下に示すようにし
て行った。
て行った。
[キャリヤの抵抗値の測定方法] 磁気ブラシ現像方式を模し、磁極間間隔5mmにて、N
極およびS極を対向させる。この場合、磁極の表面磁束
密度は1500Gauss、対向磁極面積は10×30mmとする。こ
の磁極間に電極間間隔2mmにて、平行平板電極を配置
し、電極間に試料200mgを入れ、磁力により保持する。
そして、絶縁抵抗計または電流計により抵抗値を測定し
た。
極およびS極を対向させる。この場合、磁極の表面磁束
密度は1500Gauss、対向磁極面積は10×30mmとする。こ
の磁極間に電極間間隔2mmにて、平行平板電極を配置
し、電極間に試料200mgを入れ、磁力により保持する。
そして、絶縁抵抗計または電流計により抵抗値を測定し
た。
(2)トナーの作製 (成 分) (重量部) スチレン−アクリル共重合体 100.0 帯電制御剤(モノアゾ系染料) 3.0 低分子量ポリプロピレン 1.8 上記処方の各成分にカーボンブラックを第1表に示し
た割合(重量部)で加え、混合、溶融混練して冷却後、
粉砕、分級して導電率の異なる各トナーを得た。得られ
た各トナーの導電率を第1表に示す。
た割合(重量部)で加え、混合、溶融混練して冷却後、
粉砕、分級して導電率の異なる各トナーを得た。得られ
た各トナーの導電率を第1表に示す。
また実施例1〜5で得たトナーのうち、粒径が16μm
以上のものの個数割合は実施例1〜4が0.45%、実施例
5が1.35%であった。さらに実施例1〜5のトナーの圧
縮度はいずれも37.4%であった。圧縮度の調整のため
に、各トナー100重量部に対して疎水性シリカ0.3重量部
を添加した。
以上のものの個数割合は実施例1〜4が0.45%、実施例
5が1.35%であった。さらに実施例1〜5のトナーの圧
縮度はいずれも37.4%であった。圧縮度の調整のため
に、各トナー100重量部に対して疎水性シリカ0.3重量部
を添加した。
なお、トナーの導電率の測定は、以下のようにして行
った。
った。
[トナーの導電率の測定] 上述のようにして得られた各トナーを、平行平板電極
(安藤電気社製、粉体用電極)に空隙率25%の割合で充
電し、ピーク〜ピークが+1Vから−1Vの100KHzの交流電
圧を印加し、各トナーの導電率を測定した。
(安藤電気社製、粉体用電極)に空隙率25%の割合で充
電し、ピーク〜ピークが+1Vから−1Vの100KHzの交流電
圧を印加し、各トナーの導電率を測定した。
なお上記電極は電極面積が2.27cm2であるものを使用
し、電極間距離が0.5mm±0.1mmになるようにトナーを充
填した。
し、電極間距離が0.5mm±0.1mmになるようにトナーを充
填した。
上述のようにして得られたキャリヤとトナーとを重量
比で100:3,5の割合で混合し、現像剤を得た。
比で100:3,5の割合で混合し、現像剤を得た。
[キャリヤ飛び評価試験] 実施例1〜5および比較例1〜3で得られた各現像剤
を、複写機(三田工業株式会社製のDC3255)に装填し
た。一方、一辺の長さが24mmの正方形の枠内に各辺から
約0.57mmの間隔で縦横に平行な直線を多数本描いた網目
パターンを30ヶ所貼付した網目チャートを作成した。こ
の網目チャートを原稿として、前記複写機にて5000枚複
写を行い、0枚時、500枚時、1000枚時、2000枚時、300
0枚時、4000枚時および5000枚時の7回に、各々5枚ず
つサンプリングし、キャリヤ飛びによる画像白ヌケの発
生の有無を確認し、下記の基準で評価した。その結果を
第1表に記す。
を、複写機(三田工業株式会社製のDC3255)に装填し
た。一方、一辺の長さが24mmの正方形の枠内に各辺から
約0.57mmの間隔で縦横に平行な直線を多数本描いた網目
パターンを30ヶ所貼付した網目チャートを作成した。こ
の網目チャートを原稿として、前記複写機にて5000枚複
写を行い、0枚時、500枚時、1000枚時、2000枚時、300
0枚時、4000枚時および5000枚時の7回に、各々5枚ず
つサンプリングし、キャリヤ飛びによる画像白ヌケの発
生の有無を確認し、下記の基準で評価した。その結果を
第1表に記す。
○ … 画像白ヌケ箇所が9箇所以内 × … 10箇所以上の画像白ヌケが有る また、初期画像濃度(ID)を東京電色社製の反射濃度
計(MODEL TC−6D)にて測定し、その結果をも第1表
に併せて記す。
計(MODEL TC−6D)にて測定し、その結果をも第1表
に併せて記す。
なお、同表中、芯材抵抗値とはキャリヤ芯材の抵抗値
のことを示す。
のことを示す。
第1表から判るように、(キャリヤ芯材の抵抗値)/
(キャリヤ抵抗値)が0.020以上である実施例1〜5
は、キャリヤ飛びが防止されて画像白ヌケがほとんど問
題とならないのに対して、(キャリヤ芯材の抵抗値)/
(キャリヤ抵抗値)が0.020未満の比較例1および比較
例2は、トナーの導電率が共に8.5×10-10S/cmであり実
施例1〜5と同じ値であるにもかかわらず、キャリヤ飛
びが多数発生し、初期画像濃度も低い。
(キャリヤ抵抗値)が0.020以上である実施例1〜5
は、キャリヤ飛びが防止されて画像白ヌケがほとんど問
題とならないのに対して、(キャリヤ芯材の抵抗値)/
(キャリヤ抵抗値)が0.020未満の比較例1および比較
例2は、トナーの導電率が共に8.5×10-10S/cmであり実
施例1〜5と同じ値であるにもかかわらず、キャリヤ飛
びが多数発生し、初期画像濃度も低い。
また比較例3は、(キャリヤ芯材の抵抗値)/(キャ
リヤ抵抗値)が0.020を超えているが、トナーの導電率
が2.4×10-10S/cmと低いため、キャリヤ飛びが防止でき
ずに画像白ヌケが多くみられる。
リヤ抵抗値)が0.020を超えているが、トナーの導電率
が2.4×10-10S/cmと低いため、キャリヤ飛びが防止でき
ずに画像白ヌケが多くみられる。
このように、実施例1〜5で得られた2成分系現像剤
は、比較例1〜3に比していずれもキャリヤ飛びが防止
されて画像白ヌケがほとんどなく、初期画像濃度も良好
な値を示していた。
は、比較例1〜3に比していずれもキャリヤ飛びが防止
されて画像白ヌケがほとんどなく、初期画像濃度も良好
な値を示していた。
<発明の効果> 本発明の2成分系現像剤によれば、(キャリヤ芯材の
抵抗値)/(キャリヤ抵抗値)が0.020〜0.20であり、
かつ、導電率が3.0×10-10S/cm以上であり、粒径が16μ
m以上のものを個数割合にして1.5%以下含有し、かつ
圧縮度が40%以下のトナーを用いるので、キャリヤ飛び
による画像白ヌケを防止することができる。しかも初期
画像濃度も高く、良質の画像を提供できる。
抵抗値)/(キャリヤ抵抗値)が0.020〜0.20であり、
かつ、導電率が3.0×10-10S/cm以上であり、粒径が16μ
m以上のものを個数割合にして1.5%以下含有し、かつ
圧縮度が40%以下のトナーを用いるので、キャリヤ飛び
による画像白ヌケを防止することができる。しかも初期
画像濃度も高く、良質の画像を提供できる。
第1図は、べた黒、近接線および網目パターンをそれぞ
れ複写する場合における感光体ドラム上の電位パターン
を示す説明図である。
れ複写する場合における感光体ドラム上の電位パターン
を示す説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺谷 輝明 大阪府大阪市中央区玉造1丁目2番28号 三田工業株式会社内 (72)発明者 津山 浩一 大阪府大阪市中央区玉造1丁目2番28号 三田工業株式会社内 (72)発明者 清水 義威 大阪府大阪市中央区玉造1丁目2番28号 三田工業株式会社内 (72)発明者 石丸 聖次郎 大阪府大阪市中央区玉造1丁目2番28号 三田工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−50337(JP,A) 特開 昭60−192960(JP,A) 特開 昭62−242961(JP,A) 特開 昭59−105652(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】キャリヤ芯材の表面を高分子のコート層で
覆ったキャリヤと、トナーとからなる2成分系現像剤に
おいて、 (キャリヤ芯材の抵抗値)/(キャリヤ抵抗値)が0.02
0〜0.20であり、かつ上記トナーは、 (a)導電率が3.0×10-10S/cm以上であり、 (b)粒径が16μm以上のものを個数割合にして1.5%
以下含有し、かつ (c)圧縮度が40%以下 であることを特徴とする2成分系現像剤。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2129797A JP2701962B2 (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | 2成分系現像剤 |
TW080103681A TW212835B (ja) | 1990-05-18 | 1991-05-11 | |
EP91108100A EP0457357B1 (en) | 1990-05-18 | 1991-05-17 | Electrophotographic two-component developer |
KR1019910008055A KR950003304B1 (ko) | 1990-05-18 | 1991-05-17 | 2성분계 현상제 |
DE69124834T DE69124834T2 (de) | 1990-05-18 | 1991-05-17 | Elektrophotographischer Zweikomponentenentwickler |
ES91108100T ES2100902T3 (es) | 1990-05-18 | 1991-05-17 | Revelador electrofotografico de dos componentes. |
US07/946,154 US5376489A (en) | 1990-05-18 | 1992-09-17 | Two-component developer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2129797A JP2701962B2 (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | 2成分系現像剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0424654A JPH0424654A (ja) | 1992-01-28 |
JP2701962B2 true JP2701962B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=15018470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2129797A Expired - Lifetime JP2701962B2 (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | 2成分系現像剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2701962B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5650337A (en) * | 1979-09-29 | 1981-05-07 | Nippon Teppun Kk | Resin coated carrier |
JPS59105652A (ja) * | 1982-12-09 | 1984-06-19 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 静電荷像現像用トナ− |
JPS60192960A (ja) * | 1984-03-14 | 1985-10-01 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 静電荷像現像用キヤリア |
JPS62242961A (ja) * | 1986-04-14 | 1987-10-23 | Hitachi Metals Ltd | 静電荷像現像用キャリア |
-
1990
- 1990-05-18 JP JP2129797A patent/JP2701962B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0424654A (ja) | 1992-01-28 |
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Legal Events
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