JPH03118551A - 反転現像用現像剤 - 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トナーとキャリ
ア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
の表面にレザー光等を画線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、該潜
像に磁気ブラシを接触させながら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。

近年、このような原理に基づいた反転プリンターはコン
ピュータに直接接続し、コンピュータによって作成され
る図形を印刷する、いわゆるＣＡＤ用の印刷媒体として
用いられるようになってきた。

この場合、反転プリンターに用いられる反転現像用現像
剤には図形を忠実に再現するために、ベタ部の均一性、
濃度及び細線再現性等の緒特性が要求されている。上記
の緒特性を満足するため、従来はトナー及びキャリアの
電気抵抗を下げたり、キャリアに対するトナー濃度を高
くするという手段が用いられているが、これらの方法で
は、ベタ部の均一性は満足するものの細線の再現性の悪
化、トナー消費量の増加、地力プリの増大、文字のにじ
み等の問題を有していた。

〔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、細線
再現性、トナー飛散、地力ブリ、文字のにじみ等に悪影
響を与えることなく、ベタ部の均−性及び濃度が得られ
る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〕

本発明の要旨は、トナーと逆極性の電荷をもち、体積固
有電気抵抗が１０２Ω−（至）以下のカーボンブラック
を表面に０．０５〜２重量部付着してなり、且つ体積粒
子径５μｍ以下の微粉を除去したトナー及びキャリアと
からなることを特徴とする反転現像用現像剤である。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明において、トナーの表面に付着させるカーボンブ
ラックはキャリアとの摩擦帯電量すなわち電荷がトナー
の極性と逆極性であり、且つ体積固を電気抵抗が１０２
Ω−ロ以下のものである。

例えば、キャリアに対するトナーの極性が負であるとす
ると、カーボンブラックの極性は正となるものである。

更にカーボンブランクの電荷の量は、トナーの摩擦帯電
量を必要以上に低くしないため絶対値で０〜１．５μｃ
／ｇであることが好ましく、この範囲であるとトナー消
費量が少なく、地力ブリ、細線再現性、文字のにじみが
なく良好な画質となる。

この場合、キャリアに対するカーボンブラックの電荷の
測定方法は次のとおりである。すなわち、キャリア１０
０重量部に対してカーボンブラックを３重量部混合し、
この混合物を東芝ケミカル社製のブローオフ帯電量測定
器でＮ２ガス圧力１．０　ｋｇ／ａｊの条件にて測定し
、測定開始から３０秒間の間において最も出力が高かっ
た値をカーボンブラックの電荷とするものである。

また、カーボンブランクがトナーと同極性の場合は、ト
ナーとキャリアとの摩擦による帯電の立ち上がりが十分
でないため、トナー補給時にトナーが飛散したり、トナ
ー消費量が増加する等の問題が発生する。

このようなカーボンブランクとしては、例えばファーネ
ス法及び衝撃法等の通常の製造方法によって製造された
ものでよく、体積固有電気抵抗が１０２Ω−■以下であ
ればとくに制限されるものではない。カーボンブラック
の電荷及び極性は使用するキャリアによって調整するこ
とが可能である。本発明ではカーボンブラックの体積固
有電気抵抗が１０”Ω−■を越えるとカーボンブラック
の導電性の効果が小さくなりベタ部の均一性、濃度が低
下する。

上記カーボンブラックの市販品としては以下のものが挙
げられる。例えば、三菱化成社製ＭＡ−１００゜＃　４
０．　　＃９００．＃１０００．　＃２２００Ｂ　：米
国キャボソト社製ＭＯＮＡＲＣＨ１３００，ＭＯＮＡＲ
ＣＨ１０００，ＭＯＧＵＬ、Ｌ、ＲＥＧＡＬ・４００Ｒ
等が挙げられ、これらは単独又は二種以上を混合して使
用することができる。

本発明において、カーボンブラックをトナーに付着する
状態は例えばまぶしく外添）といういわゆる弱い状態で
トナーの表面にカーボンブラックが付着していても良い
し、またトナーの表面にカーボンブランク粒子の一部が
埋没か又は熱融着等により強固に付着した状態いわゆる
固着という状態で付着していても良い。

トナーの表面にまぶしの状態でカーボンブランクを付着
させる手段としては、Ｖ型混合機、タービン型攪拌機、
ヘンシェルミキサー等の一般的な混合機を用いる方法が
適用され、一方、固着の状態でカーボンブラックをトナ
ーの表面に付着する手段としては、上記の混合機を長時
間攪拌させるかもしくは、混合機の外部から温水等によ
って熱を与えて攪拌させる方法がある。

トナーの表面に付着させるカーボンブラックの量は、ト
ナー１００重量部に対して０．０５〜２重量部が必要で
ある。カーボンブラックの量が０．０５重量部未満であ
るとカーボンブラックを付着させた効果がなく、２重量
部を越えるとトナーの抵抗が必要以上に低下して文字の
にじみ等が悪くなる。

本発明においては、導電性物質であるカーボンブランク
をトナーの表面に付着させることによりベタ部の均−性
及び濃度を確保しているが、この手法だけではトナーの
抵抗が低くなるために文字や細線のにじみ等の画質が悪
くなる。したがって本発明では体積粒子径５μｍ以下の
微粉をトナーの粒子径より取り除くことによって文字、
細線のにじみが無くなり良好な画質となるものである。

トナーの粒子径を測定する方法としては、コールタ−カ
ウンター（米国コールタ−エレクトリック社製）により
直径１００μｍのアパーチャチューブを用いて測定する
ものである。

トナーの粒子径から体積粒子径５μｍ以下の微粉を取り
除く方法としては、気流式分級器において分級器のエア
ーの引きを強くしたり、分級器へのトナーの投入量を少
なくすることによって達成することができる。

本発明の反転現像用現像剤を構成するトナーは、結着樹
脂、電荷制御剤、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、固化後粉砕分級し
て得られる。

以下に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、−ｉにトナー用結着剤として使用さ
れているも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、ポリ塩化ビニルデン
樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂などが挙げられる。

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、メチレゾブルー、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、定着剤などの例えばポリテ
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。

一方、本発明の反転現像用現像剤を構成するキャリアは
、一般に現像剤用のキャリアとして使用されるものが使
用可能であり、具体的には鉄粉系キャリア、フェライト
系キャリアがいずれも使用でき、ポリエステル系樹脂、
フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂等をキ
ャリア表面に被覆した樹脂コートキャリアとか磁性粉を
結着樹脂に混練して造粒したいわゆる磁性樹脂キャリア
も使用可能である。

〔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、以下において部とは全て重量部を示す。

上記原料をスーパーミキサーで混合し、溶融混練後、粉
砕分級して第１表の様な粒子径分布をもつ平均粒子径が
１ １μｍの負極性の微粒子を得た。

第１表 次に上記の微粒子１００重量部に対して第２表のような
カーボンブランク０．３部と５ｉＯｚ０．２部をヘンシ
ェルミキサーを用いて付着させ実施例１〜２として本発
明を構成するトナーを作製した。しかるのち該トナー４
部とパウダーチック社製ノンコートフェライトキャリア
Ｆ　Ｌ　−１５０７１００部とを混合して本発明の反転
現像用現像剤を作製した。

第２表 一方、前記微粒子１００重景部に対して第３表の微粉末
０．３部と５ｉ（ｈｏ、２部をヘンシェルミキサーを用
いて付着させ比較例１〜２としてトナーを作製した。し
かるのち該トナー４部とノンコートフェライトキャリア
Ｆ　Ｌ　−１５０７１００部とを混合して比較用の現像
剤を作製した。

第３表 なお、第２表及び第３表中の電荷はノンコートフェライ
トキャリアＦ　Ｌ　−１５０Ｔ　１００部とカーボンブ
ランク又は微粉末３部とを混合してブローオフ帯電量測
定器（東芝ケミカル社製）で測定した値である。

比較例３ トナーの粒子径分布を第４表の様にする以外は実施例１
と同様にして比較用の現像剤を作製した。

第４表 次に実施例１〜２に基づく本発明の反転現像用現像剤と
比較例１〜４に基づく比較用の現像剤とを市販のレーザ
ープリンターＫ　Ｘ　−Ｐ４４５０　　（九州松下社製
）に各々設置して温度１０℃、湿度１５％の環境条件に
おいて、レーザープリンターのバイアス電圧を変化させ
撮像試験を行った。その結果を第５表に示す。第５表中
の画像濃度（ＩＤ）はマクベス反射濃度計で涛完し、ま
た非画像部の地力ブリ（ＢＧ）はハンター白色度計によ
って測定した。

（以下余白） 第５表の結果から明らかな様に本発明の反転現像用現像
剤は、比較用の現像剤に比べて非画像部の地力ブリが少
なかった。

また、上記の現像剤及びレーザープリンターを用いて温
度２３℃、湿度６０％の環境条件において、５０００枚
までの多数枚複写試験を行った。その結果を第６表に示
す。なお、表中の文字のにじみ、細線再現性及びトナー
飛散は目視により評価を行った。

（以下余白） 第６表の結果から明らかな様に本発明の反転現像用現像
剤は、５０００枚後まで安定したＩＤであり、ＢＧも少
なかった。又文字のにじみも皆無であり、細線再現性も
良好でトナー飛散もなかった。一方、比較用の現像剤は
初期より文字のにじみが発生し、細線再現性も悪く、５
０００枚後においてはトナー飛散が多く実用上支障をき
たすものであった。

〔発明の効果〕

本発明は、以上の構成からなるので、細線再現性、トナ
ー飛散、非画像部の地力ブリ、文字のにじみを良好に維
持しなからベタ部Ｑ均−性及び濃度が得られる反転現像
用現像剤を提供することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トナーと逆極性の電荷をもち、体積固有電気抵抗が１０
   ＾２Ω−ｃｍ以下のカーボンブラックを表面に０．０５
   〜２重量部付着してなり、且つ体積粒子径５μｍ以下の
   微粉を除去したトナー及びキャリアとからなることを特
   徴とする反転現像用現像剤。