JPS5859456A - 電子写真現像剤用キヤリア - Google Patents

電子写真現像剤用キヤリア

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JPS5859456A
JPS5859456A JP56158114A JP15811481A JPS5859456A JP S5859456 A JPS5859456 A JP S5859456A JP 56158114 A JP56158114 A JP 56158114A JP 15811481 A JP15811481 A JP 15811481A JP S5859456 A JPS5859456 A JP S5859456A
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carrier
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coin
spherical
shaped
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JP56158114A
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JPH0121503B2 (ja
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Hirofumi Okuyama
奥山 弘文
Toshiaki Narisawa
成沢 俊明
Seiji Okada
誠二 岡田
Isao Watanabe
勲 渡辺
Norio Saruwatari
紀男 猿渡
Kazumasa Saito
斎藤 和正
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/107Developers with toner particles characterised by carrier particles having magnetic components
    • G03G9/1075Structural characteristics of the carrier particles, e.g. shape or crystallographic structure

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、電子写真現像剤用キャリヤ、%にその形状に
関すゐ。
電子写真(又は静電記録)方式は公知であり、その基本
原Itは、均一な静電荷を与えた光伝導性絶縁層上に、
露光部分の電荷が消散することを利用して静電潜像を形
成し、これにトナーと呼ばnる粉末着色剤を静電的に付
着して現像し、その像状のトナーを紙などの記録媒体に
静電的に転写し、そして定着することから取る一電子写
真方式では二成分系粉体現偉剤(トナーとそnの担体粒
子であるキャリヤとから成る)が、好ましいものとして
一般的に用いらnている。二放分系粉体埃像剤を用いた
現像法としては、現偉剤を静電潜像上に    ゛自然
落下させる「カスケード」法と、磁石9r用いて現偉剤
を静電潜像近傍へ運びかつブラシ状に整列させる「磁気
ブラシ」法とが代表的である。
本発明は上記二成分系粉体現像剤用のキャリヤ(以下単
に「キャリヤ」と称する。)、特にその形状に関するも
のである。従来、キャリヤとしては、球状のもの(1’
1図(a))、塊状のもの(第1図(b))、板状のも
の(第1図(C))、球状や塊状のものを樹脂等で会合
させたもの(第1図(ω)、形状1特定できない不定形
のtの、又はこれらの混倉体が用いられている0 球状のキャリヤは画像を比較°的均−にし、またシャー
プな文字中線−14たらすが、広6面積の画像部分は周
辺部が強調された所謂白抜は画像となる傾向がある0こ
れは、球状粒子は比較的均一な表面電荷となゐので均一
なトナーの吸引、従って均一なトナーの析出及び均一な
最終iir*を与え、他方、静電潜傷のエツジ効果をも
忠実に再現して、シャープな文字や線画とともに白抜け
のある黒ペタ部を与えるのである0又、球状のキャリヤ
は転がり易い性質を有するのでカスケード現像′に適し
、さらにR動性もあるので磁気ブラシ現@におけるキャ
リヤの運搬のための負荷が小さくてすみ、磁気ブラシ用
モータの発熱量が少ないという利点があるけnども、比
表面積が相対的に小さいのでトナーの運搬効率が悪く、
トナー濃度の減少に敏感であり、tたトナーの運搬量を
増加しようとするとモータが発熱するという欠点がある
0比表面積が小さいということは、トナーの粘着による
電荷付与表面の減少及び消滅が早いことt意味し、キャ
リヤとして寿命が短い。前述のモーターによる発熱がキ
ャリヤへのトナーの粘着を増加することは明らかである
が、さらに潜傷媒体への粘着も増加し、そ扛は転写工程
に干渉し、光伝導表面を破壊する。
しかし、球状のキャリヤに鋭い先端部かないので光伝導
表面に引掻き傷をつけたジ、放電電極として働いて光伝
導表面を破壊したりすることが少ないという利点を有し
ていることは忘nられないワこnK対して、塊状、板状
又は不定形のキャリ、ヤは、上述の球状キャリヤの特性
と丁度正反対の性質を有している。広い面積部分や階調
性を有する画像部′分は忠実に再現するが、文字や線画
のシャープさに欠け、バックグランドも比較的に汚nる
。比表面積が相対的に大きいのでトナーの運搬効率は高
く、トナーの濃度減少にも強いが、1がり易さ及び流動
性に欠けるので磁気ブラシのモーター、が発熱し、トナ
ーの粘着を鋳発する。そして、これらの形状のキャリヤ
は鋭い先端部ケ有するので、光伝導表面に引掻き傷tつ
けたり、放電破壊を起こしたりしゃ丁い〇 そこで、球状のものと例えば塊状や不定形のものとを混
合することKよって上述の中間的性質管得ようとする提
案が行々わtしたが、実際的には両者の欠点を併有した
ものとなり、所望の効果が得られない。又、樹脂等で球
状着しくけ塊状のものを会合させた場合には、樹脂等の
絶縁性又は低誘電性の7tめに現像電極とし、ての効果
が4書さnるので、現像電流がとれず、現像効率が低下
する0rjb’、従来は製造の容易さから塊状のもの又
は板状のものが用いらrt*が、近時、単位時間当りの
記録量の多い高速機が求められるに及んで、光伝導表面
の保鏝及び長い寿命のキャリヤが1費となり、そうした
場合球状で清らかなl!面のキャリヤが好んで用いられ
ている。
本発明は、上述のような従来技術における形状のキャリ
ヤの欠点を克服することを目的とする0即ち、本発明は
、低バッググランドで広狭いずれの面積の両偉でも忠実
に現像することを可能ならしめ、かつ潜像媒体表面I/
c損傷を与えず、トナー濃度の変化に対して敏感でなく
、キャリヤ寿命が長く、そして製造容易なキャリヤを提
供することt目的とする。
本発明は、キャリヤの形状をコイン形にすることKよっ
て上記の目的を達成する。
キャリヤの形状がコイン形である場合には、板状や塊状
のキャリヤの欠点をなしていた鋭い先端部が実質的にな
くなり、かつ球状のキャリヤの欠点である比表面積の小
ささも改良されるので、従来技術における形状を持つキ
ャリヤの欠点を克服し・板状や塊状のものと球状のもの
との両方の長所を合わせ持つキャリヤが提供される。こ
のコイン形キャリヤの優れた点は本発明者らが実際に確
認したが、さらに、後述するようにその製造はきわめて
容易であるので、本発明は実際的意義を有するものでめ
る◎ ここにそして本明細畳全体において「コイン形」(又は
「コイン状の形状」)の用@は、−平行な二千面を有す
る実質的に鋭い先端部のない形状を指称すゐ0従りて、
円板状のものく第2図1a))、太鼓状のもの(@2図
(i))から、平行な二平面IJ有するが球状に近いも
(IC(812図(C))、さらには平行な二平面に平
行な断面の形状が例えば楕円、六角形、六角形、又は四
角形等のものであ〜でも実質的に鋭い先端部のないもの
は、と−nl包含するものである。本発明のコイン形キ
ャリヤは典型的には球状−物を押し潰して製造するが、
例えば、この押し潰し工程を2回以上行なってできる形
状のキャリヤもその殆んどは上記コイン形キャリヤの定
義に含まnることは明らかであり、かつ出1人はこれら
を含ましめる意味で上記定義を行な−11いる。さらに
、本発明によるコイン形キャリヤは上記定義の範囲内の
様々の特定形状の混合物を含むことは明らかであるが、
その混合物に他の形状のものをさらに一定橿度混合した
場合にもコイン形キャリヤの利点は及ぶものであるから
、そうした混合物も実質的lCは本発明の範囲内である
。従って、上記の押し潰しを多数回実施してできるキャ
リヤはこの意味でも本発明の範囲内にある。
本発明に依るコイン形キャリヤは、実質的に球状のキャ
リヤ材料を押し潰して製造できることは明らかであり、
またそうすることによって本発明の利点はよく発揮され
る0キヤリヤ材料を球状にすることは慣用の手法のいず
れかを用いて実施すればよい。球状のキャリヤ材料を押
し潰すことも一般的手法を用いnは足9、例えば、反対
方向に回転するローラ関に送るとか、金槌などで叩く尋
によることができる。押し潰しの程度、即ち例えば円板
状にするか太鼓状にするかなどの選択は用途に応じて選
択すれは工い0高速機では球状のもOK近いことが好ま
しいので、球状から極端に遠ざからない範囲で比表面積
を増大させることになろう。
キャリヤは平均粒度分布30〜500ミクロンでああも
のが像形成において好ましい。平均粒度分布は、メッシ
為の異なるIIt−用いて(即ち1粒子O最大寸法に基
いて)粒1分布と測定し、重量基準でその平均f&を計
算することによって求めた%Oである。こうしたキャリ
ヤt)ナーと温合してl!偉剤組成物t−調製子ゐ場合
、主として幾何学的理由から、キャリヤが組amの95
.0〜99.5重量パーセントをなすと好ましいヘ キャリャ材料に、金属、ガラス、プラスチックなどが一
般的であるが、磁気ブラシ法では強磁性体であることが
好ましいことは明らかであり、金属、’IK鉄はその製
造の容易性も加って特に好ましい。金I[はカスケード
法における転が9易さの点でも優nでいる0さらに、ト
ナーの付着性のない樹脂を金属キャリヤの表面に被覆し
て表面を滑らかにし、トナーの粘り付きを防止すること
は、本発明によるコイン形キャリヤにおいても好ましい
O このようにして、前述した目的は、コイン形キャリヤで
あることtv#黴とする本発明に工つて十分に達成さn
る0 以下1本発明を例を用いてさらに説明子ゐ。
町 関東電化製球状鉄粉S’l’−2L)O(粒径70〜1
60μ鱈の真球状鉄粉でその表mは酸化処理が施さnて
いる)をキャリヤとして用いた、このキャリヤに、カー
ボンブラック5チ、スチレン−メタクリルIn−ブチル
共1合体とポリビニルブチラールとのブレンド90%、
ニグロシン染料3%、及びアミン系電荷調整剤2%から
成るトナー組成物を混合し、現像剤を調製した。
次に、富士通製高速レーザプリンタF −6715DK
上記の現像剤?次の条件で使用したnセレン系フォトコ
ンダクタ−の表面にコロナチャージャで+700■に帯
電し、レーザ光ケ照射し、得らrした静電潜像y1c 
+ 200 Vの現像バイアスで磁気ブラシ現像した。
結果は後記り)表の通りであづひ同和鉄粉製板状鉄粉D
SP−128B(粒径50〜200μmの比較的に板厚
の厚い板状鉄粉でその表面は酸化処理さnている)ケキ
ャリャとI7て用いたことを除いて、例1と同様の処理
を行なった。結果は後記の表の通りでありた0 、倒」 日本鉄粉製球形鉄粉ASRU又は関東t1化製球形鉄粉
ST(いずnも粒径約50〜150μ隅の埴面が比較的
滑らかな球形鉄粉である)t−、ギャップ間隔約60μ
隅の相互に反対方向に回転している鋼製ローラ間に電磁
フィーダで装置づつ落下やせ、押し潰し、潰nた球即ち
太鼓状ないし円板Vの混合物(別言すれば、厚さの異な
る各種コイシ形混合物)の鉄粉を作成した。この鉄粉t
−250メッシ、の11(JIS)t−通して1.篩に
残った唾Vをキャリヤとして使用した0以降の処理は例
」におけると同様に行ない、抜記表の結果を得た。
瞥4 旭ダウ製ハイインパクトポリスチレン470(スチレン
ブタジェン共重合体)に導電性キャ沙、 トハルカンX
c−72(カーMン) l OXk lを分散させたも
のを1例3で作成したキャリヤれ約1μ欝の厚さで樹脂
被覆して、本例における鴫ヤリャとしたことを除いて、
例3におけると同し処理を行なった。結果は下記の表の
′1aりである。
結果O検討:表から明らかなように、コイン形キャリヤ
を用いると、黒ベタ部の印字濃度及び線画の印字濃度も
両者共に優れており、かつフォトコンに対する損傷もな
いので、球状コイン及び板状コインの長所を兼ね備えて
いる。
なお、樹脂被覆したコイン形キャリヤでは、現俸バイア
スを±1ooov間で振らせてもキャリヤとフォトーン
の間で放電が全く起こらず、極めて電位マージンの広い
現像を可能ならしめることが判明した。
【図面の簡単な説明】
@1lla従来用いられてiるキャリヤの形状の概略図
であシ、11B2図は本発明によるキャリヤの特許出願
人 富士通株一式会社” 誇許出原代−人 弁理士 青 木    網 弁理士 西 舘 和 之 弁■士 円 1)幸 男 弁理士 山 口 昭 之 第10 (a)    (b)    (C)”    (d)
す20

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 コイン状の形状であることt¥f徴とする電子写
    真現俸剤用キャリヤリ 2、前記キャリヤが強磁性の性質を有する、特許請求の
    範囲@1m記載のキャリヤ0 3 前記キャリヤが金属である、特許請求の範@@1項
    又は@2項記載のキャリヤ0 4、前記キャリヤが鉄である、特許請求の範囲@3項記
    載のキャリヤ。 5、前記キャリヤが樹脂被覆を施した鉄である、特許請
    求の範囲111項又は第2項記載のキャリヤn6、前記
    キャリヤが約30〜500ミクロンの平均粒度分布を有
    する、特許請求の範S¥IRI項ないしll!5項のい
    ずれかに記載のキャリヤ。
JP56158114A 1981-10-06 1981-10-06 電子写真現像剤用キヤリア Granted JPS5859456A (ja)

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