JPH04155362A - 電子写真用現像方法 - 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、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等にお
いて静電潜像を現像する二成分現像剤を用いて現像する
方法に関する。

（従来の技術） 電子写真法は複写機あるいはプリンターに広く多用化さ
れてきているが、その中で感光体と現像剤の特性の安定
化はこれら商品の信頼性を向上させる上で最も重要な技
術要素として多くの研究、開発が進められできている。

中でも感光体は低コスト、安定性等から有機感光体が注
目されてきているが、この場合、感光体を高い電位で帯
電させると感光体が破壊され易く寿命が短くなるという
問題があった。又、近年のオフィスの事務書類における
カラー化の進展と共に感光体の表面電位を多値化するこ
とにより、２色以上のトナーを現像させる方式が用いら
れるようになった。このようなシステムにおいては感光
体の表面電位を従来より大幅に下げることが必要となっ
てきている。

一方、現像方式においては磁気ブラシ現像と称せられる
キャリアとトナーとから主として構成される二成分現像
が主液な現像方式として使用されているが、上記のよう
な感光体の表面電位が低い場合、つまり静電コントラス
トが高くとれないシステムにおいては、これら二成分現
像方式を使用するにあたってはトナーとキャリアの付着
力をある程度弱めておく必要があった。さらに、トナー
の電荷量を低い値にしておく必要があった。この理由は
トナーをキャリアの付着からはがし、静電像へ付着させ
ねばならないこと、及びトナーの電荷が高いと少ないト
ナー量で静電像の電荷が中和し、多くのトナーが付着で
きないことによって説明されうる。

しかし、トナーの電荷量を低くするにはトナーのキャリ
アに対しての割合を増大させることが必要となり、トナ
ー同志の摩擦帯電やキャリアとの接触が不十分となり逆
極性トナーが増大することがあった。又、現像剤の使用
と共にトナーがキャリア表面に付着し、トナーとキャリ
アとの摩擦帯電により、逆極性トナーが増大することが
あった。これらの逆極性は、感光体背景部へのトナー付
着をもたらすことになり、結果的には現像剤を長期間使
用できないという問題があった。

このことから、低い電荷量で常に安定し、長時間使用し
ても逆極性トナーが増大しない現像剤が求められてきた
。長時間にわたり安定した電荷量のトナーを得るために
、例えば特開昭６２−１２９８６０号公報、特開昭６２
−１２９８６１号公報、特開昭６２−１２９８６６号公
報ではトナー表面にある種の無機酸化物を添加混合する
ことによって、これら無機酸化物添加剤の電気的特性に
より、長時間安定な摩擦帯電性を有するトナーが得られ
ることを開示している。

しかし、トナー表面にこれらの無機酸化物を添加しでも
、キャリア表面の帯電列とトナー表面の帯電列の差か大
きいとトナーの摩擦帯電量か大きく、所望の低い電荷量
のトナーを長時間安定して得ることはできなかった。さ
らにキャリアとトナー間の電荷交換性も悪く帯電スピー
ドが遅いため、新しいトナーが追加される際に逆極性を
持つトナーが発生しで、かぶりが生じるという問題があ
った。

（発明が解決しようとする課題） 従って、本発明の目的とするところは、静電コントラス
トが低くても高い濃度で現像がなされるべき現像方法を
提供することであり、さらに具体的には電荷量が低く帯
電分布が狭く、かつ長時間の使用にわたっても安定であ
る現像剤を見い出し、これを活用す方法を見い出すこと
である。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、無機酸化物粒子が表面に添
加されているキャリア粒子と該無機酸化物粒子が添加さ
れたトナー粒子とからなる二成分現像剤を使用するもの
であり、該無機酸化物は、通常の電子写真用トナーに帯
電調整、粉体速動性調整の目的で添加される無機微粉体
をも用いることができ、特に限定されない。

具体的には酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、
酸化マグネシウム、酸化錫、酸化鉄等が挙げられる。粒
径は１μｍ以下より望ましくは０．１ｐｍ以下とするの
が適当である。

また本発明に用いる無機酸化物粒子は、必要に応じ疎水
化、帯電！Ｆ！整等の目的で表面処理を施されていても
よい。

本発明に用いるキャリアは、通常の電子写真法に用いら
れるキャリアを用いることができ、特に限定されない。

具体的には鉄粉、各種フェライト粉、各種マグネタイト
粉、各種金属粉、ガラスピーズ等が挙げられる。これら
は、必要に応じ帯電調整等の目的で表面に樹脂被覆層を
設けることもできる。

また、結着樹脂と磁性粉を溶融混練し粉砕、分級するこ
とにより得られた粒子、あるいは結着樹脂と磁性粉を溶
融混練し、噴霧冷却し造粒することにより得られた粒子
、すなわち、いわゆる分散型のキャリアも好適である。

本発明に用いるキャリアの粒径は１０〜５００ｐｍ、よ
り望ましくは２０〜２００μｍとするのが適当である。

本発明に用いられるトナーは、結着樹脂中に着色剤を分
散させた、通常の電子写真法で用いられている、いかな
る帯電性トナーをも使用することができ、特に限定され
ない。

本発明に用いる無機酸化物粒子のトナーへの添加量は０
．０５〜１０％、より望ましくは０．１〜５％とするの
が適当である。

本発明に用いる無機酸化物粒子のトナーへの添加方法は
、通常に用いる混合装置であれば、何でもよく特に限定
されない。具体的には、Ｖ型ブレンダー、ヘンシェルミ
キサー、ハイブリダイザ−等が挙げられる。

本発明に用いる無機酸化物粒子のキャリアへの添加量は
０．０１〜１０％、より望ましくは０．０５〜５％とす
るのが適当である。

無機酸化物粒子のキャリア表面への添加方法は、通常に
用いる混合装置であれば何でもよく特に限定されない。

具体的には、Ｖ型ブレンダー、セメントミキサー、ペイ
ントシェーカー、へ〉シェルミキサー、ニーダ−コーダ
ー等が挙げられる。無機酸化物粒子の添加は、現像剤作
製時のトナー添加以前、もしくはトナー添加と同時に行
われる。

（作用） 本発明が目的の効果を及ぼす作用については明確となっ
ていないが一本発明においてキャリア表面に、トナー表
面に添加されている無機酸化物粒子と同一の粒子を添加
することでキャリア表面の帯電列とトナー表面の帯電列
の差が少なくなり、その結果、帯電量が低下し、電荷交
換性、帯電スピードか向上するためと考えられる。

一方、キャリア表面に添加されている無機酸化物粒子と
トナー表面に添加されている無機酸化物粒子が異なる現
像剤では、低静電コントラストでは濃度か出す、また帯
電スピードが遅く電荷交換性が悪いために新しいトナー
が追加される際に逆極性が発生して、ひどいかぶりを生
じる。

以上より、本発明に・より効果がもたらされるものと考
えられる。

（実施例） 以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説
明する。しかしながら、本発明はこれら実施例により何
ら限定されるものではない。

（実施例１） スチレンｌ ｎ−ブチルメタクリレート共重合体　　３０部磁性粉（
ＥＰＴ−１０００，戸田工業社製）７０部を加圧ニーダ
−により混練し、ジェットミルにより粉砕、風力分級機
により分級し、平均粒径５０μの混練、粉砕型キャリア
を得、さらに本キャリア１００部に対し、二酸化チタン
微粉末（Ｐ−２５，チタン工業社製）０．２部をＶプレ
シダーを用いて添加した。

スチレンｌ ｎ−ブチルメタクリレート共重合体　　８４部ポリプロ
ピレンワックス　　　　　　　　５部（６６０Ｐ、三洋
化成社製） カーボンブラック　　　　　　　　　　　　８部（Ｒ３
３０，キャボット社製） 電荷制御剤　　　　　　　　　　　　　　３部（ポジト
ロンＮ−０４，オリエント化学社製）を混練、粉砕、分
級することにより得られた平均粒径１１μのトナー１０
０部に対し、前記キャリアに添加したものと同じ二酸化
チタン（Ｐ−２５）２．５部をヘンシェルミキサーを用
いて混合した。これらの操作により得られたキャリア及
びトナーを、トナー濃度が８重量％となる割合で混合し
、現像剤とした。

（実施例２） 実施例１において、キャリア及びトナーに添加する無機
酸化物粒子の二酸化チタンの代わりに酸化スズ（ｓ−ｉ
、三菱金属社製）を用いる以外は、同様の組成、操作に
より現像剤を作製した。

（実施例３） 実施例１において、キャリア及びトナーに添加する無機
酸化物粒子の二酸化チタンの代わりにアルミナ（ＡＯＣ
，８本アエロジル社製）を用いる以外は、同様の組成、
操作により現像剤を作製した。

（比較例１） 実施例３において、トナーに添加する無機酸化物粒子で
あるアルミナの代わりに二酸化チタン（ｐ−２５）を用
いる以外は、同じ組成、操作により現像剤を作製した。

次に本発明の現像剤を評価した画像形成システムについ
て説明する。本システムは低電位部、中電位部、高電位
部の３値の電位部を有する静電潜像の前記中電位部を背
景部電位とした時の低電位部及び高電位部をそれぞれ異
なる色のトナーで重ね現像し、−度に被複写体上に転写
する２色画像形成システムである。

本発明の現像剤はトナーの極性にかかわらず効果がある
か、本実施例では正帯電黒トナーとの組合せで用いたた
め、前証システムのパラメータを以下の様に設定した。

感光体ドラムとして、外径８４ｍｍのレーサープリンタ
ー用ＯＰＣドラムを用い、帯電器によって一８００ｖに
一様に帯電させた。次いで、発信波長７８０ｎｍの半導
体レーザー書込み装置を用いて反転露光（画像部露光）
を行い、露光部−１００Ｖ、非露光部−５ｏｏｖの表面
電位を有する静電潜像を形成させ、現像バイアス−６５
０ｖの下で、負帯電赤色トナー（ＦＸ５０３０用赤色現
像剤）を用いて現像を行った。続いて、露光ランプによ
り正規露光（非画像部露光）を行い、非露光部−７００
ｖ、露光部−５０Ｖの表面電位を有する静電潜像を形成
させ、実施例１〜３及び比較例１の現像剤によって、正
帯電黒色トナーを用いて現像を行った。この時現像バイ
アスは一４００Ｖであり、静電コントラストは３００Ｖ
であった。

上記のプロセスにより画質評価を行ったところ、第１表
に示す結果が得られた。すなわち、実施例１〜３のよう
にトナー及びキャリア表面に金属酸化物を添加した現像
剤においては、１０万枚コピー後でも低い帯電量を安定
して罷持しており、３００Ｖという低静電コントラスト
の潜像でも効率よく現像できる。又濃度低下やかぶりの
ない、長寿命の優れた現像剤性能が示されている。

（発明の効果） 以上の発明を実施することにより、キャリア表面の帯電
列とトナー表面の帯電列の差が少なくなる。これにより
帯電量が低下し、電荷交換性、帯電スピードが向上する
。その結果、帯電分布が狭く低帯電でも安定した帯電量
を維持でき、低静電コントラストの潜像でも効率よく現
像でき、しかも長寿命の現像剤を提供することができる
。特に、本現像剤は静電コントラストが低い場合、例え
ば５００Ｖ以下においても現像を可能とするという効果
をもたらす。

特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代　理　人　　
小１）富士雄 重用　　明

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）無機酸化物粒子が表面に添加されているキャリア
   粒子と該無機酸化物粒子が表面に添加されたトナー粒子
   とからなる二成分現像剤を用い、静電コントラストが５
   ００Ｖ以下の静電潜像を現像する方法。