JP2776408B2 - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【概要】キャリヤの飽和磁化値を下げかつ平均粒径を小
さくすることによって黒ベタ現像能力を高め、それによ
ってキャリヤを高抵抗化し、トナーフィルミングによる
特性劣化を回避することを可能ならしめる。 【０００２】 【発明の属する技術分野】本発明は特に電子写真の磁気
ブラシ現像用の長寿命の現像剤を用いた画像形成装置に
関する。 【０００３】 【従来の技術】複写機またはレーザプリンタなどにおい
て採用されている電子写真法は一般には、光導電性絶縁
体層上に一様な静電荷を与え、該絶縁体層上に光像を照
射することにより静電荷を部分的に除去して静電潜像を
形成し、その静電荷の残った部分にトナーと呼ばれる微
粉末を付着させて潜像を可視化したトナー画像を形成
（現像という）し、該トナー画像を記録紙に固着（定着
という）して印刷物を得るものである。 【０００４】トナーは、天然または合成高分子物質より
なる結着樹脂に着色剤および帯電制御剤などを分散させ
たものを通常１〜３０μｍ程度に粉砕した微粉末であっ
て、鉄粉、フェライトなどの磁性粒子からなる担体物質
（キャリヤ）に混合されて現像剤を形成し現像に用いら
れる。キャリヤ粒子としては種々の材料が使用されてき
ているが、最も多く用いられているものとして鉄粉やフ
ェライト粉などがある。これらの磁性粒子はトナーと混
合された現像剤としてマグネットが内部に配置された円
筒状スリーブの上で磁気ブラシを形成し、これが、光導
電性絶縁体、いわゆるフォトコンと接触する形で静電潜
像の現像を行う。 【０００５】この磁気ブラシ現像において、現像剤を形
成する磁性粒子の電気抵抗は現像特性上非常に重要な要
因であり、抵抗が低い場合、現像剤の磁気ブラシの穂先
が現像電極となり、この現像電極効果により、面積の大
きな静電潜像を一様に現像し得る能力を持つ。逆に、電
気抵抗が高い場合は大きな面積の現像は難しい代わり
に、線画、つまりラインコピー特性に優れるという特徴
を持つ。そこで、一般的には、現像剤の磁性粒子すなわ
ちキャリヤの電気抵抗をある程度低くして（例えば１０
4 〜１０6 Ωcm）大面積の静電潜像を一様に現像できる
ようにして使用している。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかし、キャリヤの電
気抵抗があまり低すぎると、キャリヤがフォトコン上に
付着する、いわゆるキャリヤオーバーの問題が生じるた
め、電気抵抗をあまり低くできない。また、キャリヤは
トナーと現像器中で常に混合攪拌を繰り返しているた
め、キャリヤ表面上にトナーが融着するトナーフィルミ
ング現像が発生するため、黒ベタ現像特性をキャリヤの
低電気抵抗だけに依存するプロセスでは、トナーフィル
ミングによるキャリヤの高抵抗化によって黒ベタ特性に
経時的な変化が生じ、キャリヤの寿命が短かくなるとい
う問題がある。 【０００７】そこで本発明はこれら従来の電子写真用現
像剤の欠点をなくし、黒ベタ現像特性の優れた寿命の長
い現像剤組成物を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像形成装置は、１kV／cmの電界中の電気
抵抗率が１０9 Ωcm以上で、飽和磁化率が４０emu ／ｇ
以下の特性を有し、かつ平均粒径が３０μｍ以下のフェ
ライト粒子をキャリヤとし、トナーと混合させた現像剤
を用いて磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシで光導電性
絶縁体に形成された静電潜像を現像して、記録紙に定着
させるトナー画像を得ることを特徴とする。 【０００９】本発明は、現像剤の黒ベタ現像特性がキャ
リヤの低抵抗に依存する場合には、トナーフィルミング
により電気抵抗が変化し、長時間使用した場合に現像特
性が劣化するという問題を避けるために、高抵抗のキャ
リヤでなおかつ優れた黒ベタ現像特性を達成するように
したものである。すなわち、本発明による現像剤のキャ
リヤ（高抵抗である）における黒ベタ印刷特性は低抵抗
キャリヤにおける現像電極効果によって得るのではな
く、飽和磁化が小さく、粒径の小さなフェライトをキャ
リヤに用いて、磁気ブラシの穂先の密度を高め、かつソ
フトにフォトコンと接触させることにより、トナーの現
像能力を高めて実現される。さらに、本発明の現像剤で
は、トナーとして、粒径の小さいマイクロトナーを用い
ることにより、解像性の優れた高品位な印刷を可能とす
る。 【００１０】本発明において、上記フェライトコアの電
気抵抗率が１kV／cmの電界強度において１０9 Ω・cm以
上としたのは、抵抗が低い場合に問題となるトナーフィ
ルミングによる画像変化を避けるためであり、特に１kV
／cmでの電界強度の高い条件での抵抗値が重要となる。
これは、通常の現像プロセスにおいてはスリーブとフォ
トコンドラム間に現像バイアス電圧が１００Ｖ〜２００
Ｖ程度印加されているため、スリーブとフォトコンドラ
ムとの間隔（普通１〜２mm）を考えると、現像剤の電気
抵抗は１kV／cm程度の電界強度における抵抗値で表現し
なければならないからである。 【００１１】また、フェライトの飽和磁化値を４０emu
／ｇとしたのは、飽和磁化が高いと、特に鉄粉のように
２００〜３００emu ／ｇの値を持つ場合は、磁気ブラシ
の穂先が固くソフトタッチな現像ができないからであ
る。また、数十emu ／ｇ程度のフェライトでもスリーブ
内のマグネットの磁化や配置によっては同じブレードギ
ャップで現像剤を穂を切っても穂の高さが異常に高くな
り（膨らみ）、密な穂先が得られないからである。図１
は飽和磁化値と磁気ブラシの穂高との関係を示し、図２
の如く、マグネットローラ１に現像剤２を供給し、穂切
りブレード３のスリーブとの間隔をＧB （０．９mm、
１．１mm、１．３mm、１．５mm）にして現像剤の穂先を
切った場合に現像位置における穂高ｈをキャリヤの飽和
磁化値の関数として表わした図である。図１は、飽和磁
化値が４０emu ／ｇ以下であれば、現像位置においても
穂高ｈは穂切りブレードとスリーブの間隔ＧB と殆んど
変化せず、磁気ブラシが密であることを示している。 【００１２】さらに、キャリヤの粒径は磁気ブラシの密
度を決定する大きな要因であり、また、トナーを静電潜
像を埋めるトナー補給能力にもかかわっているため、重
要である。優れた黒ベタ印刷特性を示し、特に、印字特
性の長寿命化を図るためには、キャリヤの粒径が３０μ
ｍ以下であることが好ましい。トナーは通常５〜２５μ
ｍの粒径のものが使用されるが、キャリヤの小粒径化に
伴って、トナーも粒径を小さくするのが好ましい。特
に、解像性、キャリヤとの良好な摩擦帯電能力を発揮す
るために粒径は実質的に１〜１０μｍが適切である。こ
こにいう粒径が実質的に１〜１０μｍのトナーとは、篩
目の間隔が１０μｍの篩を通過し、それが１μｍ篩上に
残るトナーを指称するが、１〜１０μｍの範囲外のトナ
ーが若干量存在することを排除しない。 【００１３】本発明で用いられるフェライトは一般に主
金属として鉄を含有する磁性酸化物として一般式ＭＦｅ
Ｏ2 またはＭＦｅ2 Ｏ4 で表される。ここで、Ｍは一価
または二価の金属を表し、鉄は＋３の酸化状態をとって
いる。Ｍはニッケル、マンガン、マグネシウム、亜鉛、
鉄、バリウムなどの内の一種、または二種以上が含まれ
る。フェライト粒子の飽和磁化値および電気抵抗値の調
整は金属Ｍの種類と割合を適宜選択し、あるいは焼成条
件を変えることによって行なうことができる。 【００１４】 【発明の実施の形態】表１の特性を示すフェライトキャ
リヤを用い、トナーとして正帯電性を有するマイクロト
ナー（粒径１〜１０μｍ）、平均粒径５．８μｍ）と組
合わせた現像剤を調整し、電子写真方式を採用したレー
ザプリンタにより印字試験を行った結果、光学濃度
（Ｏ．Ｄ．）が１．２以上の黒ベタ印刷特性が得られ、
しかも、２０００００枚印刷後も、１０本／mm以上の解
像度、Ｏ．Ｄ．が１．１以上の黒ベタ印刷性を維持して
おり、さらに、背景部の地汚れも少ないことが確認され
た。 【００１５】 表１ フェライト組成 マグネシウム 亜鉛フェライト （ＭｇＺｎＦｅ4 Ｏ8 ） 電気抵抗率 ５×１０9 Ω・cm （於電界強度１kV／cm） 飽和磁化 ３８emu ／ｇ 粒径 １〜２５μｍ 【００１６】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
により、黒ベタ現像特性が優れしかもキャリヤ寿命の長
い現像剤となる等、優れた効果を発揮する画像形成装置
が提供される。
さくすることによって黒ベタ現像能力を高め、それによ
ってキャリヤを高抵抗化し、トナーフィルミングによる
特性劣化を回避することを可能ならしめる。 【０００２】 【発明の属する技術分野】本発明は特に電子写真の磁気
ブラシ現像用の長寿命の現像剤を用いた画像形成装置に
関する。 【０００３】 【従来の技術】複写機またはレーザプリンタなどにおい
て採用されている電子写真法は一般には、光導電性絶縁
体層上に一様な静電荷を与え、該絶縁体層上に光像を照
射することにより静電荷を部分的に除去して静電潜像を
形成し、その静電荷の残った部分にトナーと呼ばれる微
粉末を付着させて潜像を可視化したトナー画像を形成
（現像という）し、該トナー画像を記録紙に固着（定着
という）して印刷物を得るものである。 【０００４】トナーは、天然または合成高分子物質より
なる結着樹脂に着色剤および帯電制御剤などを分散させ
たものを通常１〜３０μｍ程度に粉砕した微粉末であっ
て、鉄粉、フェライトなどの磁性粒子からなる担体物質
（キャリヤ）に混合されて現像剤を形成し現像に用いら
れる。キャリヤ粒子としては種々の材料が使用されてき
ているが、最も多く用いられているものとして鉄粉やフ
ェライト粉などがある。これらの磁性粒子はトナーと混
合された現像剤としてマグネットが内部に配置された円
筒状スリーブの上で磁気ブラシを形成し、これが、光導
電性絶縁体、いわゆるフォトコンと接触する形で静電潜
像の現像を行う。 【０００５】この磁気ブラシ現像において、現像剤を形
成する磁性粒子の電気抵抗は現像特性上非常に重要な要
因であり、抵抗が低い場合、現像剤の磁気ブラシの穂先
が現像電極となり、この現像電極効果により、面積の大
きな静電潜像を一様に現像し得る能力を持つ。逆に、電
気抵抗が高い場合は大きな面積の現像は難しい代わり
に、線画、つまりラインコピー特性に優れるという特徴
を持つ。そこで、一般的には、現像剤の磁性粒子すなわ
ちキャリヤの電気抵抗をある程度低くして（例えば１０
4 〜１０6 Ωcm）大面積の静電潜像を一様に現像できる
ようにして使用している。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかし、キャリヤの電
気抵抗があまり低すぎると、キャリヤがフォトコン上に
付着する、いわゆるキャリヤオーバーの問題が生じるた
め、電気抵抗をあまり低くできない。また、キャリヤは
トナーと現像器中で常に混合攪拌を繰り返しているた
め、キャリヤ表面上にトナーが融着するトナーフィルミ
ング現像が発生するため、黒ベタ現像特性をキャリヤの
低電気抵抗だけに依存するプロセスでは、トナーフィル
ミングによるキャリヤの高抵抗化によって黒ベタ特性に
経時的な変化が生じ、キャリヤの寿命が短かくなるとい
う問題がある。 【０００７】そこで本発明はこれら従来の電子写真用現
像剤の欠点をなくし、黒ベタ現像特性の優れた寿命の長
い現像剤組成物を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像形成装置は、１kV／cmの電界中の電気
抵抗率が１０9 Ωcm以上で、飽和磁化率が４０emu ／ｇ
以下の特性を有し、かつ平均粒径が３０μｍ以下のフェ
ライト粒子をキャリヤとし、トナーと混合させた現像剤
を用いて磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシで光導電性
絶縁体に形成された静電潜像を現像して、記録紙に定着
させるトナー画像を得ることを特徴とする。 【０００９】本発明は、現像剤の黒ベタ現像特性がキャ
リヤの低抵抗に依存する場合には、トナーフィルミング
により電気抵抗が変化し、長時間使用した場合に現像特
性が劣化するという問題を避けるために、高抵抗のキャ
リヤでなおかつ優れた黒ベタ現像特性を達成するように
したものである。すなわち、本発明による現像剤のキャ
リヤ（高抵抗である）における黒ベタ印刷特性は低抵抗
キャリヤにおける現像電極効果によって得るのではな
く、飽和磁化が小さく、粒径の小さなフェライトをキャ
リヤに用いて、磁気ブラシの穂先の密度を高め、かつソ
フトにフォトコンと接触させることにより、トナーの現
像能力を高めて実現される。さらに、本発明の現像剤で
は、トナーとして、粒径の小さいマイクロトナーを用い
ることにより、解像性の優れた高品位な印刷を可能とす
る。 【００１０】本発明において、上記フェライトコアの電
気抵抗率が１kV／cmの電界強度において１０9 Ω・cm以
上としたのは、抵抗が低い場合に問題となるトナーフィ
ルミングによる画像変化を避けるためであり、特に１kV
／cmでの電界強度の高い条件での抵抗値が重要となる。
これは、通常の現像プロセスにおいてはスリーブとフォ
トコンドラム間に現像バイアス電圧が１００Ｖ〜２００
Ｖ程度印加されているため、スリーブとフォトコンドラ
ムとの間隔（普通１〜２mm）を考えると、現像剤の電気
抵抗は１kV／cm程度の電界強度における抵抗値で表現し
なければならないからである。 【００１１】また、フェライトの飽和磁化値を４０emu
／ｇとしたのは、飽和磁化が高いと、特に鉄粉のように
２００〜３００emu ／ｇの値を持つ場合は、磁気ブラシ
の穂先が固くソフトタッチな現像ができないからであ
る。また、数十emu ／ｇ程度のフェライトでもスリーブ
内のマグネットの磁化や配置によっては同じブレードギ
ャップで現像剤を穂を切っても穂の高さが異常に高くな
り（膨らみ）、密な穂先が得られないからである。図１
は飽和磁化値と磁気ブラシの穂高との関係を示し、図２
の如く、マグネットローラ１に現像剤２を供給し、穂切
りブレード３のスリーブとの間隔をＧB （０．９mm、
１．１mm、１．３mm、１．５mm）にして現像剤の穂先を
切った場合に現像位置における穂高ｈをキャリヤの飽和
磁化値の関数として表わした図である。図１は、飽和磁
化値が４０emu ／ｇ以下であれば、現像位置においても
穂高ｈは穂切りブレードとスリーブの間隔ＧB と殆んど
変化せず、磁気ブラシが密であることを示している。 【００１２】さらに、キャリヤの粒径は磁気ブラシの密
度を決定する大きな要因であり、また、トナーを静電潜
像を埋めるトナー補給能力にもかかわっているため、重
要である。優れた黒ベタ印刷特性を示し、特に、印字特
性の長寿命化を図るためには、キャリヤの粒径が３０μ
ｍ以下であることが好ましい。トナーは通常５〜２５μ
ｍの粒径のものが使用されるが、キャリヤの小粒径化に
伴って、トナーも粒径を小さくするのが好ましい。特
に、解像性、キャリヤとの良好な摩擦帯電能力を発揮す
るために粒径は実質的に１〜１０μｍが適切である。こ
こにいう粒径が実質的に１〜１０μｍのトナーとは、篩
目の間隔が１０μｍの篩を通過し、それが１μｍ篩上に
残るトナーを指称するが、１〜１０μｍの範囲外のトナ
ーが若干量存在することを排除しない。 【００１３】本発明で用いられるフェライトは一般に主
金属として鉄を含有する磁性酸化物として一般式ＭＦｅ
Ｏ2 またはＭＦｅ2 Ｏ4 で表される。ここで、Ｍは一価
または二価の金属を表し、鉄は＋３の酸化状態をとって
いる。Ｍはニッケル、マンガン、マグネシウム、亜鉛、
鉄、バリウムなどの内の一種、または二種以上が含まれ
る。フェライト粒子の飽和磁化値および電気抵抗値の調
整は金属Ｍの種類と割合を適宜選択し、あるいは焼成条
件を変えることによって行なうことができる。 【００１４】 【発明の実施の形態】表１の特性を示すフェライトキャ
リヤを用い、トナーとして正帯電性を有するマイクロト
ナー（粒径１〜１０μｍ）、平均粒径５．８μｍ）と組
合わせた現像剤を調整し、電子写真方式を採用したレー
ザプリンタにより印字試験を行った結果、光学濃度
（Ｏ．Ｄ．）が１．２以上の黒ベタ印刷特性が得られ、
しかも、２０００００枚印刷後も、１０本／mm以上の解
像度、Ｏ．Ｄ．が１．１以上の黒ベタ印刷性を維持して
おり、さらに、背景部の地汚れも少ないことが確認され
た。 【００１５】 表１ フェライト組成 マグネシウム 亜鉛フェライト （ＭｇＺｎＦｅ4 Ｏ8 ） 電気抵抗率 ５×１０9 Ω・cm （於電界強度１kV／cm） 飽和磁化 ３８emu ／ｇ 粒径 １〜２５μｍ 【００１６】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
により、黒ベタ現像特性が優れしかもキャリヤ寿命の長
い現像剤となる等、優れた効果を発揮する画像形成装置
が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はキャリヤの飽和磁化値と穂高の関係を表
わすグラフ図である。 【図２】図２は図１の穂高の測定を説明する模式図であ
る。 【符号の説明】 １…マグネットローラ ２…現像剤 ３…穂切りブレード ＧB …穂切りブレードとスリーブとの間隔 ｈ…現像位置における穂高
わすグラフ図である。 【図２】図２は図１の穂高の測定を説明する模式図であ
る。 【符号の説明】 １…マグネットローラ ２…現像剤 ３…穂切りブレード ＧB …穂切りブレードとスリーブとの間隔 ｈ…現像位置における穂高
フロントページの続き
(72)発明者 綿貫 恒夫
神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地
富士通株式会社内
(72)発明者 成沢 俊明
神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地
富士通株式会社内
(56)参考文献 特開 昭58−184156（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−90345（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−177162（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
G03G 9/107
G03G 15/09
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．１kV／cmの電界中における電気抵抗率が１０9 Ωcm
以上で、飽和磁化値が４０emu ／ｇ以下の特性を有し、
かつ平均粒径が３０μｍ以下であるフェライト粒子をキ
ャリヤとし、トナーと混合させた現像剤を用いて磁気ブ
ラシを形成し、該磁気ブラシで光導電性絶縁体に形成さ
れた静電潜像を現像して、記録紙に定着させるトナー画
像を得ることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7194807A JP2776408B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7194807A JP2776408B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 画像形成装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60184055A Division JPH0658546B2 (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 現像剤組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0850379A JPH0850379A (ja) | 1996-02-20 |
| JP2776408B2 true JP2776408B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=16330590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7194807A Expired - Fee Related JP2776408B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2776408B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58184156A (ja) * | 1982-04-21 | 1983-10-27 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 静電像現像方法 |
| JPS6090345A (ja) * | 1983-10-24 | 1985-05-21 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子複写機の現像剤キヤリヤ |
-
1995
- 1995-07-31 JP JP7194807A patent/JP2776408B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0850379A (ja) | 1996-02-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980317 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |