JP2995949B2

JP2995949B2 - 電子写真用現像剤

Info

Publication number: JP2995949B2
Application number: JP3256017A
Authority: JP
Inventors: 敏行矢野; 保雄松村; 隆一木村; 佳洋前川; 政巳種瀬
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1991-09-09
Filing date: 1991-09-09
Publication date: 1999-12-27
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: JPH0566615A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、顔料分散型感光体を
用い、磁気ブラシ現像法により現像を行う、静電記録、
電子写真および電子印刷用の二成分現像剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法は、セレンを始めとする光導
電性物質を感光体として用い、種々の手段により静電潜
像を形成し、この潜像をトナーを含む現像剤により現像
し、形成茶されたトナー像を紙、シート等に転写した
後、熱、溶剤、圧力等により定着して永久画像を得るも
のである。近年、感光体としてセレンの他に、α−Ｓｉ
系感光体や、顔料を結着樹脂中に分散させた光導電層を
有する顔料分散型感光体等が実用化されている。顔料分
散型感光体はセレン系／α−Ｓｉ系感光体に比較して安
価に製造できるという利点がある。このような感光体上
の静電潜像を現像する際に用いられる乾式現像剤には、
トナーとキャリアが混合されてなる二成分現像剤と、磁
性トナーなどを単独で用いる一成分現像剤とがあるが、
二成分現像剤は、キャリアにより、現像剤の撹拌／搬送
／帯電等の機能が付与されるために、現像剤における機
能が分離され、制御性がよい等の特徴があり、現在広く
用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、二成分現像
剤を用いて感光体上の静電潜像を現像する際に、現像剤
の抵抗が低いと、感光体表面の欠陥におけるバイアス電
圧の短絡等により、画像部に白抜けを発生させるという
問題があった。このような問題を改善するために、特開
昭５３−７２６７号及び同５６−８１５３号公報に開示
されるように、現像剤の抵抗を高くすることが提案され
ている。現像剤の抵抗を高くする方法としては、抵抗の
高いキャリアを用いる方法があるが、高抵抗のキャリア
を用いた場合、エッジ効果が強く現れてソリッド画像の
現像濃度が低くなってしまい、さらに、このような抵抗
の高い現像剤を、顔料分散型感光体上の静電潜像の現像
に用いると、得られる画像の背景部にかぶりを生じると
いう新らたな問題が生じた。

【０００４】本発明は、上記のような実情に鑑みてなさ
れたものであって、その目的は、電子写真感光体として
顔料分散型感光体を用いた場合において、バイアス電圧
の短絡や背景部のかぶりがなく、ソリッド画像の濃度再
現性も良好な磁気ブラシ現像法に用いられる二成分現像
剤を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前述の問
題点に関して鋭意検討を重ねた結果、次のような知見を
得て本発明を完成するに至った。すなわち、前述の高抵
抗現像剤を用いた場合に発生する背景部のかぶりは、顔
料分散型感光体特有の問題である背景部表面電位の微小
なムラがエッジ効果により現像されることに起因する。
この問題は、バイアス電圧を高くすることにより改善可
能であるが、バイアス電位を高くすると、現像コントラ
ストが小さくなって濃度低下を引き起こすという新たな
問題が生じる。また一方、低抵抗現像剤を用いた場合に
発生する背景部かぶりは、感光体表面電位とバイアス電
位との電位差により電荷が現像剤から感光体表面に注入
して、実際の現像領域で感光体表面電位が上昇すること
によって生じる。

【０００６】そこで、本発明者等は、現像剤の抵抗値に
着目して上記の問題を解決した。即ち、本発明は、顔料
を結着樹脂中に分散させてなる光導電層を有する顔料分
散型電子写真感光体に形成された静電潜像を、磁気ブラ
シ現像法によって現像するための少なくとも磁性キャリ
ア粉とトナー粉とを混合してなる二成分現像剤におい
て、磁気ブラシの形で１０００Ｖ／ｃｍの電界のもとで
測定した体積抵抗値が１×１０⁷Ω・ｃｍ以上、３×１
０⁹Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする。

【０００７】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の二成分現像剤は、磁性キャリア粉とトナー粉とを
混合してなるものであって、公知の材料よりなるものが
使用される。

【０００８】キャリアとしては、鉄粉、フェライト等の
磁性粉末、これらの磁性粉末を樹脂等により被覆したも
の、あるいは異種金属の混合物等の粉末が使用され、そ
れらの粉末は、表面をスチレン樹脂、ビニル系樹脂、ア
クリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル樹脂、
エポキシ樹脂等の樹脂やパルミチン酸、ステアリン酸等
の脂肪酸ワックスで被覆して用いることができる。本発
明において、これらキャリアの粒径は、３０μｍ〜５０
０μｍの範囲が好ましく、また、キャリアの抵抗は、１
×１０⁹Ω・ｃｍよりも低いことが好ましい。

【０００９】本発明における二成分現像剤において用い
られるトナーとしては、公知の顔料、樹脂を主成分と
し、場合により帯電をコントロールする添加剤や流動性
を確保するための添加剤を配合しても使用できる。トナ
ーの粒径は現像特性等から、５μｍ〜２０μｍの範囲が
好ましく、粒度分布は狭い方が好ましい。

【００１０】本発明の二成分現像剤は、磁気ブラシの形
で１０００Ｖ／ｃｍの電界のもとで測定した体積抵抗値
が、１×１０⁷Ω・ｃｍないし３×１０⁹Ω・ｃｍであ
ることが必要である。二成分現像剤の体積抵抗値が３×
１０⁹Ω・ｃｍよりも高くなると、顔料分散型感光体の
表面微小電荷ムラが現像されやすくなり、背景部にかぶ
りが生じ、また、二成分現像剤の体積抵抗値が１×１０
⁷Ω・ｃｍよりも低くなると、感光体表面電位とバイア
ス電位との電位差により、現像剤から感光体表面に電荷
が注入されて背景部にかぶりを生じたり、感光体表面の
欠陥によるバイアス電圧の短絡等により、画像部に白抜
けを発生するようになり、実質上問題になる。また、こ
の現像剤の好ましい現像条件は、感光体露光部電位と現
像バイアスの差が８０Ｖから３００Ｖであり、さらに好
ましくは１５０Ｖから２５０Ｖである。感光体露光部電
位と現像バイアスの差が８０Ｖ以下になると、数千枚程
度で背景部にかぶりが生じやすく、また、３００Ｖ以上
でも数千枚程度で背景部にかぶりや画像部に白抜けを生
じやすくなる。

【００１１】二成分現像剤の抵抗は、キャリアの抵抗
値、あるいは、キャリアとトナーの配合比でも調整する
ことができ、トナーの着色顔料としてカーボンブラック
を用いた場合は、その添加量でも調整することができ
る。さらに、本発明者等の検討によれば、トナーの粒
径、粒度分布による調整も可能である。本発明における
現像剤の体積抵抗値は、図１の装置を用い、次の方法で
測定したものである。図１において、１は電流計、２は
電極、３はスリーブ、４は穂切り板、５は電源を示し、
スリーブの外径５０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、磁極の強さ
６００ガウス、穂切り間隔２．５ｍｍ、電極−スリーブ
間隔２．５ｍｍである。そして、スリーブを５０ｒｐｍ
で回転させながら、電極−スリーブ間に直流２５０Ｖを
印加し、その際の電流量から抵抗を求め、さらに体積抵
抗値を求める。

【００１２】

【実施例】次に、実施例及び比較例によって本発明を説
明する。トナーの製造（１）スチレン−ｎブチルアクリレート共重合体９３重量部（三洋化成製：ＳＢＭ７３０）カーボンブラック５重量部（キャボット社製：リーガル６６０）ニグロシン染料２重量部（オリエント化学製：ボントロンＮ−０３）上記の成分を、バンバリーミキサーにより溶融混練し、
粉砕、分級し、体積平均粒径が、７μｍ、９μｍ、１１
μｍ、１３μｍ、１５μｍのトナーを得た。このトナー
をそれぞれ、トナーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、とする。

【００１３】トナーの製造（２）スチレン−ｎブチルアクリレート共重合体８８重量部（三洋化成製：ＳＢＭ７３０）カーボンブラック１０重量部（キャボット社製：リーガル６６０）ニグロシン染料２重量部（オリエント化学製：ボントロンＮ−０３）上記の成分を、バンバリーミキサーにより溶融混練し、
粉砕、分級し、体積平均粒径が、７μｍ、９μｍ、１１
μｍ、１３μｍのトナーを得た。このトナーをそれぞ
れ、トナーＦ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、とする。

【００１４】キャリアの製造（１）１００μスチールショット１００重量部ポリフッ化ビニル１重量部上記の成分を用い、ニーダー中で熱媒を１９０°Ｃに設
定して撹拌混練し、冷却して、樹脂コートキャリアを得
た。このキャリアを、キャリアＡとする。

【００１５】キャリアの製造（２）１００μスチールショット１００重量部ポリフッ化ビニル３重量部上記の成分を用い、ニーダー中で熱媒を１９０°Ｃに設
定して撹拌混練し、冷却して、樹脂コートキャリアを得
た。このキャリアを、キャリアＢとする。

【００１６】二成分現像剤の調製（１）１００μスチールショット１００重量部上記のトナーＡ〜Ｉ３重量部上記の成分を、Ｖブレンダーにより混合して二成分現像
剤を得た。これらの二成分現像剤をそれぞれＡ〜Ｉと
し、それらの体積抵抗を表１に示す。

【００１７】二成分現像剤の調製（２）キャリアＡ１００重量部上記のトナーＡ〜Ｉ３重量部上記の成分を、Ｖブレンダーにより混合して二成分現像
剤を得た。これらの二成分現像剤をそれぞれＡＡ〜ＡＩ
とし、それらの二成分現像剤の体積抵抗を表２に示す。

【００１８】二成分現像剤の調製（３）キャリアＢ１００重量部上記のトナーＡ〜Ｉ３重量部上記の成分を、Ｖブレンダーにより混合して二成分現像
剤を得た。これらの二成分現像剤をそれぞれＢＡ〜ＢＩ
とし、それらの体積抵抗を表３に示す。

【００１９】上記のようにして調製した二成分現像剤を
用いて、結着樹脂中に酸化亜鉛を分散させた光導電層を
有する感光体用いたプリンター（ゼロプリンター１０
０、富士ゼロックス製）によりコピー画像を得、その画
質を評価した。その結果を表１〜３に示す。なお、現像
条件は、次の通りであった。現像バイアス：−２５０Ｖ感光体現像電位：−７５０Ｖ感光体露光部電位：−５０Ｖまた、二成分現像剤について、現像バイアスを変化させ
た時の維持性を評価した。その結果を表４に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】

【表３】

【００２３】

【表４】

【００２４】以上の結果からも明らかなように、顔料分
散型感光体を二成分現像剤によって現像する場合に、二
成分現像剤の体積抵抗値が１×１０７Ω・ｃｍないし３
×１０９Ω・ｃｍの範囲であれば、背景部のかぶりや、
濃度低下、白抜け等の発生しない良好な画像が得られ
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明の二成分現像剤は、上記の範囲の
体積抵抗を有するから、顔料分散型電子写真感光体に形
成された静電潜像を磁気ブラシ法によって現像する場
合、バイアス電位の短絡がなく、ソリッド画像の濃度再
現性が良好であり、したがって、形成される画像は、背
景部カブリのない良好なソリッド濃度を有するものとな
る。特に、現像バイアスのとりかたにより多数枚にわた
って複写をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】体積抵抗値を測定するための装置の概略構成
図である。

【符号の説明】

１…電流計、２…電極、３…スリーブ、４…穂切り板、
５…電源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者前川佳洋神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社竹松事業所内 (72)発明者種瀬政巳神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社竹松事業所内 (56)参考文献特開昭60−229033（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−107257（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−130959（ＪＰ，Ａ) 特開平２−37366（ＪＰ，Ａ) 特開平２−163745（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−72627（ＪＰ，Ａ) 特公昭50−18779（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 9/08,5/06,9/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】顔料を結着樹脂中に分散させてなる光導
電層を有する顔料分散型電子写真感光体に形成された静
電潜像を、磁気ブラシ現像法によって現像するための少
なくとも磁性キャリア粉とトナー粉とを混合してなる二
成分現像剤において、磁気ブラシの形で１０００Ｖ／ｃ
ｍの電界のもとで測定した体積抵抗値が１×１０⁷Ω・
ｃｍないし３×１０⁹Ω・ｃｍであることを特徴とする
二成分現像剤。