JPS58150967A - 電子写真用現像剤 - 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】 本発明は・電子写真用現像剤に関し、詳しくは磁気ブラ
シ現象法で現像する際ＶＣ有用な二成分現像剤に関する
。

仰来より、電子写真法についてに、米国特許宅２２９７
６９１号、特公昭４２−２３９１０号、特公昭４３−２
４’７４８号公報等に記載されているごとく光導電層上
にコロナ放電によって、一様に静電荷を与え、これに原
稿に沁した光像を露光させる事により露光部分の電荷を
消滅させ潜像形成を行なう。この得られた静電潜像上に
微微粉末検電物質、所呂肖トナーを耐着させることによ
り現像を行々うものである。トナーは光導電層上の電荷
量の大小にｂ’ｃ、＋　シて静電潜像に引きつけられ、
丸濃淡を持ったトナー像を形成する。このトナー務は必
要に応じて紙又は布帛等の支持表面に転写し、加熱、加
圧又は溶剤処理や上塗り処理など適当な定着手段を用い
支持表面に永久定着する。またトナー像転写工程を省略
したい場合には、このトナー像を光導電層上に定着する
こともできる。

前記、静電潜像の現像において、トナーは比較的大粒子
であるキャリアと混合され、電子写真用現像剤として用
いられる。トナーとキャリアの両者の組成は、相互の接
触摩擦により、トナーが光導電層上の電荷と反対の極性
を帯びるように選ばれる。また両者の接触摩擦の結果、
キャリアはトナーを表面に静電的に付着させ、現像剤と
して、現像装置内を搬送し、また光導電層上にトナーを
供給する。

現像剤の現像方法としては数多く知られている。

米国特許第２６１８５５２号記載のカスケード現像法、
米国特許第２８７４０６３号記載の磁気プラン法、米国
特許第２８９５８４７号記載のタノチダウン法、その他
ファーブラシ法現像法等がある。特に代表的な現像剤法
としては、カスケード法と磁気ブラシ法が知られている
。カスケード法は、ガラスピーズなと磁性のない粒子を
用い、表面に微粉末トナーを剛着させ現像剤とする。こ
の現像剤が静電潜像を帯びた光導電層表面をカスケード
する時、トナーが静電潜像の帯電部分へのみ選択的に付
着し、非帯電部分へは付着しないことにより現像を行な
う。

また磁気ブラシ法は、キャリアとして（１）化フェライ
トｉど磁性を有する粒子を用いる。トナーと磁性ギヤリ
アとからなる現像剤は磁石で保持され、その磁石の磁界
により、現像剤をブラシ状に配列させる。この磁気ブラ
シが光導電層上の静電潜像面と接触すると、トナーのみ
がブラシから静電潜像へ引きつけられ現像を行なうもの
である。

タッチダウン現像法はウェブ、またはシートのような支
持層によって現像剤を潜像支持表向へ運び静電潜像に従
って現像を行なうものである。

従来の技術において、二成分現像剤を用い電子複写装置
で多数枚連続複写を行なうと、初期には釘、明で良好な
画質を持った画像が得られるが、数万枚複写後はカブリ
の多いエツジ効果が著しく、階調性及び鮮明性に乏しい
画像となり、今だ光分耐久性に富んだ二成分現１象剤は
得られていない。

また特に、有彩色トナーを用いるカラー複写においては
、連続階調性は、画質に大きく影曽を及ぼす因子であり
、従来の技術では、多数枚連続複写後、画像にエツジ効
果が大きく現われ、階調性のない、像の周辺部のみが強
調される貧弱な画像となる。

そのため、現在多数枚連続複写における耐久性能の向上
を計るため、特にキャリアに関し検討が行なわれ、数多
く報告されている。例えば、キャリアとして用いられる
物質の表向を被覆したものをキャリアとして用いること
が提案されている。

しかし、かかるキャリアでも、摩擦帯電特性、機１： 械的特性など要求される諸特性に対し、すべ几わたって
満足されるものはなく、一般的に破着キャリアはエツジ
効果が画像に出やすいため、ベタ部が多く、階調性が重
要視されるカラー用現像剤として用いることはできない
。

本発明の目的は多数枚複写において、耐久性能を有する
現像剤を提供することにある。

また更なる目的は、有彩色を有するトナーを用いるカラ
ー接写において、多数枚複写後、エツジ効果の出ない現
像剤を提供することにある。

別の目的は、光学濃度検知式現像剤濃度制御装置の使用
下で、常に安定な現像剤濃度を維持出来る現像剤を提供
することにある。

その特徴とするところは、キャリアとトナーとの近赤外
領域における分光反射率の差が１０％以上である電子写
真用現像剤にある。

第１図は、光学濃度検知式現像剤濃度制御装置を適用し
た現像装置の説明図である。

同図において、現像装置１は、マグネットブラシ方式で
固定マグネット２と、その回りを回転するスリーブ３に
より現像剤Ｔが感光体ドラム４上に供与され、感光体上
の静電潜像が現像可視′化される。現像剤１°は、例え
ばキャリアが鉄粉で、トナーは樹脂に着色剤を混ぜ合わ
せ、１０μ程度に粉砕したものを主成分とすん現像剤濃
度は、反射濃度検出器５によりランプ６からの光の反射
光をフォトダイオード等の受光素子７で受けた反射濃度
として検出される。

さらに詳細に説明すると、反射濃度検出器すの内部に現
像剤基準濃度板を具備しており、現在得られる反射濃度
とその基準ｍ度板より得られる反射濃度の差を検出制御
回路８により検出し、所定の制御信号へ変換され、補給
モータ９を駆動させる。またモーター９はウオームギヤ
を回転させ、トナーホッパー１２の下部に設けた搬送ス
クリュー１１を駆動して現像装置内に所定量のトナーを
補給する。受光素子７がランプ６からの反射光を受光す
る際、現像剤との接触面１５は可視光、紫外光などの迷
光を防ぐ意味で、７０Ｑ７１ｍより、長波長光を透過す
る近赤外フィルターをハｊいることは特に重要である。

キャリアとトナーのこの近赤外領域での反射率は、大き
く異なる必要があり、キャリアの反射率はトナーの反射
率に比して十分低い値でなければならない。というのは
、近赤外領域でキャリアとトナーの分光反射率の差が小
さいと、現像剤中のトナー濃度が下っても受光される反
射濃度はほとんど変化しなりという現象が生じる。実質
的に現像剤中のトナー量が減少し、画像にカスレ、ムラ
が生じても、検知される反射濃度は、キャリアとトナー
の分光反射率の差が小さいため、そのちがいを区別でき
ず、常に基準！以内の値であると判断してしまうのであ
る。

有彩色トナーであるイエロートナー、マゼンタトナーで
は７００〜８００？ＬＭＮ付近では大きな分光反シ 射率を有しているが、さアントナーでは、その領域で低
い分光反射率しか持っていないため、光学濃度検知式濃
度制御装置を用いる場合キャリアの選択時に多分の注意
が必要とされ、出来る限り反射率の低いキャリアを選ば
なければならない。

本発明は、上述のような濃度制御装置を用い、特に有彩
色トナーで多数枚複写した時、安定な現像剤濃度を維持
できる現像剤を提供することにある。

本発明の目的は、７００〜ＢＯＯ７Ｌｍの近赤外領域で
分光反射率が、好ましくは２５％以下であるキャリアと
、かつそのキャリアと７００〜８００　ｎｗで分光反射
率の差が１０％以上となるトナーの組合せによる電子写
真用現像剤により達成することが出来る。

近赤外領域に於て、トナーとキャリアの分光反射率の差
は１０％以上（好ましくは１５％以上）であることが必
要である。もし１０％以下であると、連続複写等に現諒
剤濃度が不安定となり、基準値の範囲内に収めるものは
難かしくなる。

また、キャリア自身も近赤外領域で、できるだけ低い分
光反射率を持つことが好ましく、２５％以下（より好ま
しくは２０％以下）が良い。

ギヤリア及びトナーの分光反射率測定はテジタルダブル
ビーム自記分光光度計（商品名ＵＶよりｔＯ−５０５，
日本分光製）によって行なった。

本発明に適用されるギヤリアは、特に偏平形状とすると
、従来の球状、結節状キャリア、または波器キャリアで
はまったく望めなかった高電流値及び耐久性が得られる
。これは、キャリア表面がなめらかな偏平であるため、
キャリア相互の接触も球状キャリアなとよりもはるかに
大きくなり、それゆえ、高電流値が得られやすいもので
あろうと推察される。その結果、本発明の現像剤を用い
た時、画質的には、エツジ効果が少なく、階調性がすぐ
れ、またベタ部の再現性も良いものとなり、カラー複写
などの連続階調を重視する複写には最適である。多数枚
複写後も充分、その性能が維持され、初期画像とほとん
ど遜色のない画像が得られた。

本発明に用いられるキャリアはさらに、電流値が１１５
〜１４５μＡ（好ましくは１２０〜１３０μＡ）であり
、粒径は７０μ以下（好ましくは６０μ以下、特に好ま
しくは５０μから２０μ）の範囲に入るものが使用でき
る。

キャリアの電流値の測定は第９図のような装置を用いる
。すなわち、内部に磁極３１を有し、それを非磁極性の
スリーブ３２で包んだ磁気ドラム３３上に被検キャリア
３４をｌ＃Ｉのせ、回転数５０〜１００　ｒｐｍで回転
させる。この時固定子３５との間隙は２０〜５．　Ｑ　
ｒｒｍあける。図中、Ｅは２００Ｖの直流電源、■は微
少電圧計であり、Ｒは標準抵抗として１にΩの抵抗を使
用する。このような装置を用い磁気ドラム回転中におけ
る鉄粉の電流値を測定する。

電流値１は下の式 １−Ｖ−×１Ｏ０（μＡ）より、微少電圧計の読み■か
ら求めることができる。

また、キャリアの材質は、例えば鋼、鉄、ｒ−フェライ
ト、　Ｅａ−フェライト、　５ｒ−７エライト、及ヒク
ロム、コバルト、マンガン、ニッケルナトの金属、その
他の強磁性合金なと、１べての公知の強磁性物質が使用
できる。

本発明に使用するトナーとしては公知のものかすべて使
用可能であるが、トナー結着樹脂としてハ、例えは′、
ホリスチレン、ホリＰ−クロルスチレン、ポリビニルト
ル上ンなどのスチレン及びそノ置換Ｋ　（７Ｊ単Ｍｉ　
合ｈ　’スナレンーＰ−クロルスナレン共重合体、スチ
レン−プロピレン共重合体、スチレンーヒニルトルエン
共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチ
レン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル
酸エチル共車合体、スチレン−アクリル酷ブチル共重合
体、スチレン−アクリル酸オクナル共重合体、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
、スナレンー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ｆ
ｍ合体、スチレン−ブタジェン共重合体、スチレン−イ
ンブレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−イン
テン共重合体、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ナトのスナレン系共重
合体；ホ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、４ζす酢酸ヒニル、ホ０リエ
チレン、ホ０リブロヒ゛レン、ポリエステル、ポリウレ
タン、ホリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラー
ル、ポリアマイド、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、＜ファ
イン、パラフィンワックスなどが単独或いは混合して使
用できる。

トナーに用いられる着色剤としては、カーボンブラック
、ニグロシン染料、ランプ黒、スーダンブラックＳＭ、
ファースト・エロー０１ベンジジン・エロー、ピグメン
ト・エロー、インドファースト・オレンジ、イルガジン
・レッド、ノぐラニトロアニリン・レッド、トルイジン
・レッド、カーミンＦＢ、バーマイ・ント・ボルドーＢ
ＩＲＲ，ピグメント・オレンジＲ１リノール・レッド２
０％レーキ・レッド０、ローダミンＦＢ、ロータミンＢ
レーキ、メチル・バイオレッドＢレーキ、７タロシアニ
ンブルー、ピグメントブルー、プリリャント・グリーン
Ｂ１フタロンアニングリーン、オイルイエローＧＧ１ザ
ポン・ファーストエロー〇〇Ｇ。

カヤセットＹ９６３、カヤセットＹＧ、スミフ゛ラスト
・エローＱＧ、ザポンファーストオレンジＲＲ。

オイル・スカーレノト、スミプラストオレンジＧ１オラ
ゾール・ブラウンＢ１サボンファーストスカーレソト０
０．アイセンスピロン・レッド・ＢＥＨ。

オイルヒンクＯＦ、ビクトリアブルーＦ４Ｒ，ファース
トゲンブルー５００’７、スーダンブルー、オイルビー
コンクブルーなど公知の染・顔料を全て使用することが
できる。

本発明をここで、実施例によって更に詳細に記載する。

〔実施例１〕 第２図及び第３図に示されるような分光反射率曲線を有
するγセンタトナーとキャリアＡを１００＝１３で混合
し現像剤とした。この時７００〜８００７Ｌｍの範囲で
、トナーとキャリアの反射率の差は最低でも７４％ある
。これを、ＮＰ−カラー複写機（キャノン製、第１図示
の現像剤濃度制御装置を有している。）を用い連続複写
を行なったところ、初期ｌＩ！ＩＩ像とほとんど変らな
いエツジ効果の少ない階調性に富んだ画質が一万線枚後
も維持された。

その時の現像剤濃度変化も第４図に示されるようｇ呉 に該差±１％の安定した動きであった。

また、これに用いたキャリアＡＩ、偏平でスムースな面
を有し一流値は１２０μＡの鉄粉キャリアである０ 〔実施例２〕 第２図及び第３図に示されるような分光反射率曲線を持
ったシアントナーとキャリアＢを１００　：１４で混合
し現像剤とした。これを実施例１と同様に連続複写を行
なったが、第５図のよう彦安定な現像剤濃度を維持し、
画質も８０００枚後でも階調性が良好なものであった。

トナーとキャリアの分光反射率の差は７００〜８００ｎ
ｍの範囲で１１％以上２２％以下である。

〔実施例３〕 第２図及び第３図に示されるイエロートナーとキャリア
Ｂを混合し、現像剤とした。これを実施例１と同様に連
続複写を行々つだ所、１２０００枚後も良好な画質と安
定な現像剤濃度（第６図）を維持しまた。キャリアＢは
偏平な形状を有し、電流粒 値１３５μＡ　で、精度３０ｏ１５００の鉄粉である。

７００〜８００７１？Ａでトナーとキャリアの分光反射
率の差はで゛ ６０　　％　以　上ハ必　Ｏ。

〔実施例４〕 第２図及び第３図に示されるシアントナーとキャリアＡ
の組み合わせで実施例１と同様に連続複写を行なったと
ころ、良好な耐久性と画質が維持された。現像剤濃度変
化は第７図のようであった。

７００〜８００　？ｌｒｎでシアントナーとキャリアＡ
の分光反射率の差は１０％以上２２％以下である。

（比較例１〕 第２図及び第３図にボされるシアントナーとキャリアＣ
の組み合わせで実施例１と同様に連続複写を行なったが
、この組合せはキャリアの分光反射率がトナーのそ７Ｌ
よりも高いため、第８図に示はれるように不安定な現像
剤濃度変化であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、光学＃度検知式現像剤濃度制御装置を適用し
′ｉＣ現像装置の説明図３゜ 第２図は、トナーの分光反射率曲線のグラフｕ第３図は
、キャリアの分光反射率曲線のグラフ。 第４図〜第８図は、耐久枚数に対するトナー濃度の変化
を表わすグラフ。 第９図６１、ギヤリアの電流値を測定する装置の説明図
。 １−一一一現像装置、５−−−−反射濃度検出器、３４
−−　キャリア、Ｔ　−現像剤、Ｔ１−　　補充現像剤
。 出　願　人　キャノン株式会社 １ト！ｊ′！！豐２　　　　　　　　　　　Ｌヤーー町
記−５９９− １せ−−ｄ区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. キャリアとトナーとの近赤外領域における分光反射率の
   差が１０％以上でちる電子写真用現像剤。