JPH02309365A - 静電潜像現像用の光導電性キャリア及びそれを用いる静電潜像の現像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真用の乾式二成分系現像剤に用いられ
る磁性キャリア及びそれを用いる現像方法に関する。

〔従来の技術〕

電子写真方式による画像形成方法は、一般に知られてい
る。通常の画像形成方法は、コロナ放電によって感光体
を全面帯電させ１次に画像に基いた露光をすると、感光
体の露光部分は導電性となり、電荷が消失し、未露光部
分が静電潜像として残る。この静電潜像に対して、逆極
性に帯電したトナーを近づけると、トナーは静電力によ
って引きつけられ、潜像が顕像化される。ゼログラフィ
一方式では、この顕像を普通紙に転写、定着する。

静電潜像の現像には、トナーからなる一成分系現像剤を
用いる方式と、トナーにキャリアを混合した二成分系現
像剤を用いる方式がある。俊才の方式においては、一般
に、静電潜像を現像する際。

現像剤中において、磁性キャリアとの摩擦帯電接触によ
り、絶縁性トナーを所定の極性に帯電させる一方、該ト
ナーと磁性キャリアとで磁気刷子を形成させ、この磁気
刷子を感光体表面に摺接させて現像剤中のトナーにより
、感光体表面に担持される静電潜像を顕像化して現像す
ることが行なわれる。

従来、現像剤中の磁性キャリアとしては、樹脂被ｍ層を
有するものと、有しないものがあり、それぞれ長所及び
短所を持っている。

即ち、被覆層を有するもの、いわゆるコートキャリアに
おいては、キャリア芯材の表層に樹脂層を薄くコーティ
ングするために、キャリアの表層抵抗が高くなり、電荷
を維持する能力が窩＜、帯電量の制御が容易なことが長
所として挙げられる。

また、被［／ｉＷの中には、帯電量を制御するための極
性制御剤や、被覆ＪＣ’ｆの削れ防止のためのフィラー
（通常は無機微粒子）や、被１：！！Ｊｆ’Ｊの抵抗を
調整するための導電性物質等を添加することができるの
で、キャリアに必要な磁気特性、電気特性、帯電特性を
制御し易いという長所を有する。

しかしながら、コートキャリアは、現像時にトナーと逆
極性の電荷がキャリアに残り易く、この電荷が画像にい
ろいろな悪影響を及ぼずという欠点を有する。現像時に
おいては、このキャリアに残るカウンターチャージは、
トナーを引き戻そうとするので、画像の先端部分が充分
に現像されない、いわゆる白抜は現象を発生させる。ま
た、キャリアに残った電荷が大きくなると、キャリア自
身が感光体の非画像部に現像される、いわゆるキャリア
付着が発生する。

他方、被覆層を持たない、いわゆるノンコートキャリア
においては、キャリアの抵抗が低いために、発生した電
荷を保持しに＜＜、高い帯電量が得られず、帯電量制御
が困難であり、帯電量が低いと階調性のない画像になっ
てしまうという欠点があり、そのためにトナー側に高価
な極性制御剤を使用する必要があった。一般に帯電量と
キャリアの抵抗の間には関係があり、キャリア抵抗が高
いと電荷が保持され易く、キャリア抵抗が低いと電荷が
漏洩し易い。

トナーとキャリアとの摩擦帯電においては、ｌ・ナーと
キャリアが５接触した瞬間に瞬時に帯電し。

その電荷を維持できるのが最も望ましい。そういう意味
で、従来の被覆層を持つキャリア及び持たないキャリア
の現像剤としての性能は、未だ満足できるものではない
。

〔発明が解決しようとする課題〕

被Ｎｆｍを有するキャリアは、前述したようにさまざま
な長所が有りながら、カウンターチャージが残るために
、画像品質がキャリア付着や白抜は等で悪くなるという
欠点がある。

従って、本発明の目的は、カウンターチャージの影響を
受けにくい現像剤を形成するためのコートキャリア及び
それを用いたカウンターチャージの影響を受けない、ベ
タ画像埋まり、中間調理まりの良好な画像を与える現像
方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは鋭意研究の結果、通常の被ｍ層を有するキ
ャリアの特徴を有しながら、現像時においてはカウンタ
ーチャージの影響を受けにくい現像剤は、磁性体及び樹
脂からなるキャリア粒子において、樹脂中に光導電性物
質を含むキャリアであることを見い出し、本発明に到達
した。

即ち、本発明によれば、少くとも磁性体及び樹脂からな
るキャリア粒子において、樹脂中に光導電性物質を含有
することを特徴とする静電潜像現像用の光導電性キャリ
アが提供され、また乾式二成分系現像剤を用いる静電潜
像の現像方法において、前記の光導電性キャリアを用い
、しかも絶縁性トナーと該キャリアとの摩擦ｆ電時には
光を照射せずに混合撹拌し、且つ現像直前にトナー／キ
ャリア混合物に光を照射することを特徴とする静電潜像
の現像方法が提供される。

Ｉ擦帯電が有効に行なわれるためには、キャリア抵抗が
高い方が望ましい。トナーとキャリアとの間に発生した
電荷は、キャリア表面抵抗が高いほど漏洩しにくい。他
方、現像時には、キャリア抵抗が高いと、キャリアのカ
ウンターチャージが残り易く、トナーナが現像されるの
を妨げようとする力が働くために、現像時にはキャリア
の抵抗は低い方が望ましい。摩擦帯電時にはキャリア抵
抗が高く、現像時にはキャリア抵抗が低くなるようなキ
ャリアが最も望ましいキャリアである。

本発明のキャリアにおいては、その樹脂中に光導電性物
質を含有させたことにより、摩擦帯電時には高抵抗で、
しかも現像時には低抵抗なものとすることができる。即
ち、摩擦帯電させるときには光を照射せず（即ち高抵抗
を保たせる）、且つ現像の直前に現像剤に光を照射し、
光導電性物質が光が当たったことにより抵抗が低くなる
性質を利用して、抵抗を低くすることができる。

本発明のキャリアは、樹脂中に光導電性物質を含有する
ことを特徴とする。該キャリアは、キャリア芯材を被覆
している被覆層中に、光導電性物質を含有しているもの
であってもよいし、また樹脂中に磁性体を分散させたバ
インダー型キャリアの樹脂中に、光導電性物質を分散さ
せたものであってもよい。

この光導電性キャリアは公知の方法、例えばコーティン
グ法及びスプレードライ法などで作成することができる
。具体的には、熱可塑性樹脂を溶解した溶液中に光導電
性物質を分散させ、流動床等で磁性体をコーティングす
る方法、あるいは溶媒を使用せず、熱可塑性樹脂、磁性
体及び光導電性物質を熱混練法によって混合し、粉砕化
処理又は球形化処理をしてキャリア粒子を製造する方法
などが挙げられる。

本発明のキャリアにおける被覆層用の樹脂又はバインダ
ー型キャリアに用いられる樹脂としては、例えば以下の
ようなものが挙げられ、これらは単独であるいは混合し
て用いられる。

アクリル樹脂、メタクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂
、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
弗化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル
、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル
酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル
共重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、スチレン−
塩化ビニリデン共重合体、スチレン−アクリロニトリル
共重合体、エポキシ樹脂、変性ロジン、ポリエチレンワ
ックス、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂等。

また１本発明のキャリアで用いられる光導電性物質とし
ては、例えば無定形セレン、三方晶系セレン、セレン−
砒素合金、セレン−テルル合金、硫化カドミウム、セレ
ン化カドミウム、硫化水銀。

酸化鉛、硫化鉛、無定形シリコン、酸化亜鉛等の無機物
質やモノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾ等のアゾ系色素、
ペリレン系色素、アントラキノン系色素、多環キノン系
色素、インジゴイド系色素。

フタロシアニン系色素、カルボニウム系色素、キノンイ
ミン系色素、メチン系色素、キノリン系色素、ニトロソ
系色素、ニトロン系色素、ベンゾキノン及びナフトキノ
ン系色素、ペリノン系色素あるいはオナクリドン系色素
等の有機物質が挙げられる。特にジスアゾ、トリスアゾ
、ペリレン系、多環キノン系、フタロシアニン系の色素
を使用するのが好ましい。これらは単独であるいは２種
以上併用して用いられる。

本発明のキャリアで用いる光導電性物質の使用量は、一
般に樹脂１００重量部に対し、１〜９０重量部。

好ましくは５〜５０重量部である。使用量が１重量部未
満では光感度が不足し、キャリア抵抗が充分に低くなら
ないし、逆に９０重量部を越えると樹脂との相溶性が悪
くなり、キャリア被覆及びキャリアとしての充分な強度
が保てない３ 本発明のキャリアの主体をなす磁性体としては、フェラ
イト、マグネタイトなどをはじめとする鉄。

コバルト、ニッケルなどの強磁性を示す元素を含む合金
あるいは化合物などの微粉末又は強磁性元素を含まない
が適当に熱処理することによって強磁性を示すような合
金、例えばマンガン−銅〜アルミニウムあるいはマンガ
ン−銅−錫などのマンガンと銅を含むホイスラー合金と
呼ばれる種類の合金の微粉末又は二酸化クロムの微粉末
などが挙げられる。

なお、本発明のキャリアと共に用いられるトナーは、結
着樹脂と着色剤を主成分とする公知のものが用いられる
。この場合の、結着樹脂としては。

ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルト
ルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体：スチ
レン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピ
レン共重合体、スチレンービニルトルエン共重合体、ス
チレン−ビニルナフタレン共重合体、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−メタクリル
酸メチル共重合体、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−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン
−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチル
エーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共
重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチ
レン−ブタジェン共重合体、スチレン−イソプレン共重
合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体
、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン
酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体：ポリメチ
ルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩
化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリエステル、ポリウレタン。

ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポ
リアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン。

テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化
水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラ
フィンワックスなどが挙げられ、これらは単独であるい
は混合して使用される。

また、着色材としては、従来公知の染・顔料が使用でき
、例えばカーボンブラック、ランプブラック、鉄黒１群
青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニン
ブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、
ローダミン６ｃレーキ。

カルコオイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリン
イエロー、メチレンブルー、デュポンオイルレッド、キ
ノリンイエロー、メチレンブルークロライド、マラカイ
トグリーンオフサレート、キナクリドン、ベンジジンイ
エロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料、モ
ノアゾ系染顔料、ジスアゾ系染顔料等が挙げられ、これ
らは単独であるいは混合して使用される。

次に、本発明のキャリアを含有する現像剤を用いる本発
明の静電潜像の現像方法について説明する。

本発明の静電潜像の現像方法は、乾式二成分系現像剤を
用いる静電潜像の現像方法において、キャリアとして前
記した樹脂中に光導電性物質を含有するキャリアを用い
、しかも絶縁性トナーと該キャリアとの摩擦帯電時には
光を照射せずに混合撹拌し、且つ現像直前にトナー／キ
ャリア混合物（即ち現像剤）に光を照射することを特徴
とする。

即ち、トナーとキャリアとの摩擦帯電時には、トナーと
キャリアとの間に発生した電荷は、キャリア表面抵抗が
高いほど漏洩しにくいので、キャリア抵抗が高いことが
望ましく、そのために摩擦帯電時には光が照射されない
ような条件下におく。

続いて、現像の直前に現像剤を照射すると、キャリアの
樹脂皮膜中に含まれる光導電性物質が、光が当たったこ
とにより抵抗が低くなり、その結果、現像時にキャリア
のカウンターチャージが残りにくくなり、白ぬけやキャ
リア付着のない高品質の画像が形成される。なお、現像
直前の現像剤への光照射に際しては、感光体に光が当た
らないよう、遮閉板等を設ける必要がある。

〔発明の効果〕

請求項（１）のキャリアは、その樹脂中に光導電性物質
を含有させた構成としたことがら、摩擦帯電時にはキャ
リア抵抗が高く、且つ現像時にはキャリア抵抗を低くす
ることが可能になり、乾式二成分系現像剤用のキャリア
として非常に有用なものである。

また、請求項（２）の静電潜像の現像方法は、請求項（
１）記載の光導電性キャリアを用い、しかもトナーと該
キャリアとの摩擦帯電時には光を照射せず、且つ現像直
前にトナー／キャリア混合物（即ち現像剤）に光を照射
するという構成にしたことから１本方法により、摩擦帯
電時には高効率帯電を行なうことができ、且つ現像時に
はキャリアカウンターチャージを減衰することができ、
その結果、キャリアカウンターチャージの影響を受けな
い、ベタ画像埋まり、中間調画像埋まりの良好な。

高品質画像を得ることができる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

なお、部は重量部を表わす。

実施例 先ず、下記組成の混合物からなるキャリア被覆用樹脂液
を、高剪断撹拌により均一に分散撹拌して調製した。

（キャリア被覆用樹脂液） トルエン　　　　　　　　　　　　　　　１００部ジブ
チルチンジラウレート０．５部 銅フタロシアニン　　　　　　　　　　　３０部次に、
上記樹脂液と平均粒径１００戸の鉄粉１００ｆ）部とを
、流動造粒乾燥装置に供給し、流動層で鉄粉と樹脂液を
混合した後、９０℃の雰囲気下で乾燥し、更に２００℃
の電気炉内に３０分間放置してシリコーン樹脂の焼成を
して、本発明のキャリアを得た。

別に、下記組成の混合物を充分撹拌混合後、加熱溶融し
室温まで冷却した後、得られた混線物を粉砕、分級して
トナーを調製した。

（トナー） スチレン／ノルマルブチル／メタクリ カーボンブラック　　　　　　　　　　　１０部次に、
前記キャリアと該トナーを混合して現像剤を製造し、帯
電量を測定したところ、１７μＣ／ｇであった。

この現像剤を用い、ＰＰＣ複写機にてコピーしたところ
、細線再現性、黒部の濃度は優れたコピー画像が得られ
たものの、中間調の先端の埋まりが良くなかった。そこ
で、複写機を改良し２感光体への光照射防止のための遮
閉板を有する光照射部分を設け、現像直前に現像剤に光
を照射したところ、今度は中間調の埋まりの良い画像が
得られた。

比較例 実施例において、キャリア被覆用樹脂液中の光導電性物
質である銅フタロシアニンを用いなかった以外は、実施
例と同様にして比較用のキャリアを作成した。

次に、実施例と同様にして、このキャリアを用で現像剤
を作成し、帯電量を測定したところ、２０μＣ／ｇであ
った・ この現像剤を用い、ＰＰＣ複写機にてコピーしたところ
、細線再現性、黒部の濃度は優れたコピー画像が得られ
たものの、中間調の先端は埋まりが良くなかった。そこ
で、実施例で用いた光照射部分を備えた複写機にて、現
像直前に現像剤に光を照射したが、得られたコピー画像
には光を照射しなかった場合と差が見られなかった。

以上の結果から、光導電性キャリアを用いた場、合にの
み、画像に改良効果がみられ、これは光照射によりキャ
リア抵抗が低下し、キャリアカウンターチャージがなく
なったためと考えられる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少くとも磁性体及び樹脂からなるキャリア粒子に
   おいて、樹脂中に光導電性物質を含有することを特徴と
   する静電潜像現像用の光導電性キャリア。
2. （２）乾式二成分系現像剤を用いる静電潜像の現像方法
   において、キャリアとして請求項（１）記載の光導電性
   キャリアを用い、しかも絶縁性トナーと該キャリアとの
   摩擦帯電時には光を照射せずに混合撹拌し、且つ現像直
   前にトナー／キャリア混合物に光を照射することを特徴
   とする静電潜像の現像方法。