JPS5994763A - 磁気ブラシ現像用二成分系現像剤 - 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、磁気ブラシ現像用二成分系現像剤に関するも
ので、より詳細には、広い現像条件で静電像の６」気ブ
ラシ現像が可能で、感光板の耐刷性に批れ、しかも高品
質の画像を形成し得る二成分系現像剤に関する。特に本
発明は、新規組成の混合キャリヤを用いた二成分系現像
剤に関する。

二成分系磁性現像剤を用いる電子写真法においては、顕
電性トナーと磁性キャリヤとを混合し、この二成分系組
成物を、内部に磁石を備えた現像スリーブ上に供給して
、この組成物から成る磁気ブラシを形成させ、静電潜＠
！を有する゛亀子写真感光板にこの磁気ブラシを摺擦せ
しめることにより、顕電性トナー像を感光板上に形成さ
せる。顕電性トナーは磁性キャリヤとの摩掠により、感
光板上の静電潜像の電荷とは逆極性の電荷に帯・竜され
、磁気ブラシ上の顕電性トナー粒子がクーロン力により
静電潜像上に付着して、静電潜像の現像が行われる。一
方磁性キャリャはスリーブ内の磁石により吸引されてお
り、しかもその帯電電荷が静電潜像の電荷と同極性であ
り、そのため、磁性キャリヤはスリーブ上にそのまま残
ることになる。鮮明で且つ濃度の高い画像を形成させる
ためには、感光板と磁気ブラシとの間に十分に相対的な
速度差を与えて、感光板が磁気ブラシで十分に摺擦され
るようにすることがＭ要である。

磁性キャリヤとしては一般に、鉄粉キャリヤが広く使用
されているが、この鉄粉キャリヤには未だ多（の欠点が
認められる。即ち、この鉄粉キャリヤを用いた二成分系
現像剤では、現像感度曲線（静電像と現像スリーブ間の
電位差対画像濃度の曲線）の立上りが急で、階調性に劣
り、中間調の再現性に乏しいという欠点がある。また、
この鉄粉キャリヤを含む現像剤は硬い磁気ブラシを形成
することがあり、感光層を傷つける可能性があると共に
、ベタ黒部の接写に際しては、形成される画像に、ブラ
シマーク、即ちブラシの摺擦方向に延びている細（て短
い白線の多数の列が入るという欠点が認められる。更に
、−鉄粉キャリヤは湿度に敏感であり、湿度の影響によ
り現像特性が変化したり、或いはそれ自体錆を発生する
傾向があり、更にまた磁気ブラシの駆動に大きなトルク
を必要とするという問題もある。

近年、二成分系現像剤の磁性キャリヤとして、フェライ
ト、特にソフトフェライトを用いることが提案されてい
る。しかしながら、フェライトキャリヤは鉄粉キャリヤ
よりも高電気抵抗であることにも開運して、現像に際し
てキャリヤ引き、即ちキャリヤが感光層側へ移行すると
いうトラブルや、形成される画像にエツジ効果が生じる
という問題を生じ易い。また、現像スリーブと感光層と
の間隔を狭くしなければ満足すべき画像が得られず、シ
ビアな現像条件が要求される。更に、フエライ！・キャ
リヤを使用した現像剤では、磁気ブラシによるクリーニ
ングも困難であるという問題もある。

従って、本発明の目的は、上述した種々の欠点が解消さ
れた磁気ブラシ現像用二成分系現像剤を提供するにある
。

本発明の他の目的は、広い現像条件で静電像の磁気ブラ
シ現像が可能であり、従来の現像剤に比して感光層の耐
刷性に顕著に優れており、更にプランマークやキャリヤ
引き等のトラブルなしに高濃度で階調性に優れた画像を
形成し得る二成分系現像剤を提供するにある。

本発明によれば、磁性キャリヤ粒子と該磁性キャリヤと
の摩擦により帯電可能なトナー粒子との混合物から成る
０気ブラシ現像用二成分系現像剤において、該磁性キャ
リヤは鉄粉キャリヤとフェライトキャリヤとを６ｏ：４
０乃至５：９５の重量比で含有する混合キャリヤである
ことを特徴とする二成分系現像剤が提供される。

本発明は、二成分系現像剤の磁性キャリヤとして、鉄粉
キャリヤとフェライトキャリヤとを６０：４０乃至５：
９５の重量比、特に３０ニア０乃至１［１：９（）の重
量比で組合せて使用すると、シビアな現像栄件を必要と
せずに、広い現像条件で静電像の安定した現像が可能と
なり、また従来の、磁気ブラシ現像用二成分系現像剤に
比して感光層の耐刷性を顕著に向上させることが可能と
なり、更にブラシマークやキャリヤ引き等の欠陥のない
高品質画像を形成し得るという新規知見に基づ（もので
ある。

本発明の二成分系現像剤の原理を説明するための第１図
において、多数の磁極Ｎ、Ｓ　　を備えたマグネットロ
ール１がアルミの如き非磁性材料から成るスリーブ２内
に収容され、このマグネットロール１及びスリーブ２は
その少な（とも一方が駆動回転されるように設けられて
いる。このスリーブ２の外周面に二成分系現像剤６が現
像剤タンク４から供給されて、磁気ブラシ５を形成する
。この磁気ブラシ５はね切機横６により租立長を調節さ
れ、ドラム基体上のｍｌ子写真感光層７との摺擦位置迄
搬送され、感光層７上の静１に潜像を顕電性トナー８で
現像して、可視像を形成する。

この磁気ブラシ５の穂立状態を拡大して示す第２図にお
いて、本発明の混合キャリヤでは、鉄粉キャリヤ９がス
リーブ２の外表面に近い部分に優先的に分布し、一方フ
エライトキャリヤ１０は磁気ブラシ５の外側に近い部分
に優先的に分布した微細溝造が磁気ブラシ中で形成され
るものと信じられる。即ち、この混合キャリヤを現像ス
リーブ上に供給すると、保磁力の大きい鉄粉キャリヤ９
が先ずスリーブ表面に強く引き付けられ、保磁力の小さ
いフェライトキャリヤ１０はこの鉄粉キャリヤ９の上に
載った状態で磁気ブラシを形成するわけである。鉄粉キ
ャリヤ粒子９は、その製法上の／ｌ？徴により一般に不
定形であるのに対し−Ｃ１〕エライトキャリヤ１０は焼
結により形成された球状に近い杓子形状を有する。

しかして、本発明に用いる混合キャリヤでは、上述した
微細構造の磁気ブラシを形成するため、種々の利点がも
たらされるものである。即ち、鉄粉キャリヤが「ｊｌ［
い磁気ブラシを形成し、感光層表面を傷つけ易く、また
ブラシマークを形成し易いことは既に指摘したところで
あるが、本発明においては、鉄粉キャリヤの穂の先端に
フェライトキャリヤの柔い穂先が形成されるため、感光
層表面を傷つける傾向が少なく、またトナー像中にブラ
シマークを形成する傾向も少ない。

また、フェライトキャリヤ単独を使用した場合には、保
磁力が少ないため磁気ブラシの穂長を長くすると、スリ
ーブからの離脱を生じ、穂長を０．５乃至２門のように
極端に短かい長さとしなければ、満足すべき現像が行わ
れないが、本発明においては、保磁力の大きい鉄粉キャ
リヤの先端部にフェライトキャリヤが保持されるため、
磁気ブラシの穂長を、通常の鉄粉キャリヤの場合の２乃
至５ｖｍの著しく長い範囲とした場合にも、スリーブか
らの脱落なしに優れた現像画像が形成され、スリーブと
感光層とのクリアランスｆ　４＠　端（Ｆ：、小さくす
ることによって生ずる感光層の摩耗や製筒設計の困難さ
停のトラブルが解消される。更に、フェライトキャリヤ
が鉄粉キャリヤの先端部に強（保持されているため、フ
ェライトキャリヤを使用する場合のトナー引き等のトラ
ブルも解消される。

本発明の混合キャリヤは、磁気ブラシの穂長をフェライ
トキャリヤを使用する場合のように短か（したときでさ
えも勿論良好な画像を与え、現像条件の許容範囲が広い
という利点をもたらす。

二成分系現像剤による磁気ブラシ現像では、磁性キャリ
ヤの電気抵抗が高い場合には階調性に優れた画像が形成
される傾向があるが、本発明の混合キャリヤを用いる場
合には５磁気ブラシの穂中に、電気抵抗の低い鉄粉キャ
リヤに電気抵抗の高いフェライトキャリヤが直列に接続
された形で存在するため、混合キャリヤ中の鉄粉キャリ
ヤの配合比をかなり増加した場合でさえ、磁気ブラシ全
体の電気抵抗がｉ”ｊ５’ｖ・レベルに維持され、階調
性にε）れた画像を得ることが可能となる。

本発明において、鉄粉キャリヤとフェライトキャリヤと
を前述した重量比で用いることも重要であり、フェライ
トキャリヤの量及び鉄粉キャリヤの（÷が上記範囲より
も少ないときには、本発明による前述した利点が達成し
に（くなる。

フェライトキャリヤとしては、焼結フェライト粒子、特
に球状の焼結フェライト粒子が有利に使用される。この
焼結フェライト粒子の粒径は、一般に２０乃至１００ミ
クロンの範囲にあるのがよい。

この焼結フェライト粒子の粒径が２０ミクロンよりも小
さい場合に（ｄ、磁気ブラシの穂立ちを良好にすること
が困難となる傾向があり、一方この粒径が１００ミクロ
ンよりも大きい場合には、形成されるトナー像に前述し
たブラシマーク、即ち引掻き傷が入る傾向がある。

本発明に用いる焼結フェライト粒子はそれ自体公知のも
のであり、例えば酸化鉄亜鉛（ＺｎＦｅ２０４）、酸化
鉄イツトリウム（ＹｓＦ’ａ０，２）、酸化鉄カドミラ
Ａ　（ＣｕＦｅ２Ｏ，）、酸化鉄ガドリニウム（色、Ａ
　０１２　）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ２Ｏ，）、酸化鉄錯
（ｐｂｐ’ｎｏ＋Ｊ、酸化鉄ニッケル（Ｍｉｌｌ、０４
）、酸化鉄ネオジウＡ　（ＮｄＦｅ　Ｏ８）、酸化鉄バ
リウム（”’＋２０１９　）、酸化鉄マグネシラｌｋ　
（Ｍｆｅ２０．　）、酸化鉄マンガン（ＪｆｎＦｅ２０
４　）、酸化鉄ランタン（Ｌａｌ？ｅＯ，）等の１種或
いは２種以上から成る組成の焼結フェライト粒子が使用
される。

本発明の目的に特に好適なものは、酸化鉄マンガン亜鉛
から成る焼結フェライト粒子である。

一方、鉄粉キャリヤとしては、それ自体公知の鉄粉キャ
リヤの任意のものが使用されるが、その粒径は一般に２
０乃至１５［１ミクロンの範囲にあることが望ましい。

磁性キャリヤ鉄粉は、一般に軟鋼層を一次粉砕、油焼、
選鉱等の工程を経た後、窒化処理して脆い一次粒子を形
成させ、これを粉砕処理して最終粒子とし、これを脱窒
処理し、最後に、表面を酸化処理して、表面の電気抵抗
を上げることにより製造される。このようにして製造さ
れる鉄粉キャリヤは不定形であるが、本発明によれば、
球状、＋１１円状の鉄粉キャリヤをも勿論使用し得る。

本発明による二成分系現像剤は、上述した組合せｆａ性
キャリヤをそれ自体公知の顕′１江性着色トナーと混合
することにより製造される。

この際、本発明によれば、磁性キャリヤとトナーとを、
１００：６乃至１００：１７、！待に１００：８乃至１
００：１５の重量比でブレンドして現像剤とする、トナ
ーとしては、顕電性と定着性とを有する着色トナーが何
れも使用でき、結着剤樹脂中に、着色顔料、荷電制御剤
等を分散させた粒径５乃至６０ミクロンの粒状組成物が
使用される。

樹脂としては、熱可塑性樹脂や、未硬化乃至は初期縮合
物の熱硬化性樹脂が使用される。その適当な例は、重要
なものの順序に、ビニール芳香族樹脂、アクリル系樹脂
、ポリビニルアセタール樹脂、ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、石油樹脂、オレフィン樹脂
等である。顔料としては例えばカーボンブラック、カド
ミウムエロー、モリブデンオレンジ、ピラゾロンレッド
、ファストバイオレットＢ１フタロシアニンブルー等の
１種又は２種以上が使用され、荷電制御剤としては、例
えばニグロシンベース（ＣＩ５０４１５）、オイルブラ
ック（Ｃｌ　２６１５０　）、スピロンブラック等の油
溶性染料や、ナフデン酸金属塩、脂肪酸金属石鹸、樹脂
酸石鹸等が必要により使用される。

本発明を次の例で説明する。

実施例 以下に示す、フェライトキャリヤ、鉄粉キャリヤ及びト
ナーを各種の割合でよ（混合攪拌し現像剤を調整し、ミ
タＰＣ−１９１複写機にてコピーしたところ、全て階調
性に優れ、しかもブラシマーク、かぶりそしてエツジ効
果のない鮮明な画像を得た。

（α）　フェライトキャリヤ 電気抵抗：１．８ｘ１１ＪＱΩ、最大磁化：　４９．８
　＃Ｌ／Ｉ、残留磁化：　０．２５　ｖｎＬｔ／ｇ、保
磁力＝５．３８０ｇ、　　中心粒径：４０μ （ｂ）　　鉄粉キャリヤ 電気抵抗：４．０ｘ１０’Ω、最大磁化：１８０．０脂
ｍ−ｙ’ｇ、残留磁化：　１５．Ｏｅｍｕ／９、保磁カ
ニ１７．３００ｃ、中心粒径：４０μ （Ｃ）トナー ハ、イマーＳＢＭ−７５（スチレン系 （）１脂：三洋化成工業に、に、製）・・・・・８７重
量部ビスコール５５０Ｐ（低分子量ポリプロピレン：三
洋化成工業に、べ製）・・・・・・５重量部スペシャル
ブラック４（カーボンブラック：デグサ社製）・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・５．５重量部ボ
ントロンＳ−５２（染料：オリエン ト化学社製）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・１．５重量部上記組成からなる混合物を熱三
本ロールミル充分に熔融混線分散を行い、取り出し冷却
後粗粉砕機（ロートプレックスカッティングミル：アル
ビネ社製）で２ｍｍ５ａ度に粗粉砕し、その後超音速ジ
ェッ　ト　ミ　ル　（　　ＮＩＰＰＯＮ　　ＰＮＥＵＭ
ＡＴＩＣ　　ＭＦＣ　　Ｃ。

ＬＴＤ製）にて微粉砕して１０〜２０μ程度の粒径にし
たもの。

比較例 実施例で使用したフェライトキャリヤ、鉄粉キャリヤそ
してトナーを以下の割合でよく混合した現像剤を用いて
、ミタＤＣ−１９　１複写機にて実施例と同じ条件でコ
ピーしたところ、かぶりはないが下表にＸ印で示すよう
にエツジ効果、キャリヤ引き、かぶり、ブラシマークそ
して階調性の劣りをそれぞれに持つコピーが得られた。

以上の実施例、比較例における現像感度曲線を第６図に
示す。図中、実線は本発明の実施例を、また点線は比較
例を表わしている。図から明らかのように、本発明の実
施例では鉄粉キャリヤとトナーのみからなる現像剤（比
較例４）よりも立上りが緩やかで階調性に優れ中間調の
Ｐｒ現住のよいことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は二成分系現１象剤による３Ａ像を説明する原理
図、第２図は磁気ブラシの穂立状態を拡大して示す図、
第６図は本発明の実施例及び比較例の現像感度曲線を示
す図である。 引照数字１はマグネットロール、２はスリーブ、５は磁
気ブラシ、７は感光層、８はトナー、９は鉄粉キャリヤ
、１０はフェライトキャリヤ。 舟許出−人　　三田工業株式会社 代理人　弁理土鈴木郁男

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性キャリヤ粒子と該磁性キャリヤとのび停によ
   り帯電可能なトナー粒子との混合物から成る磁気ブラシ
   現像用二成分系現像剤において、 該磁性キャリヤは鉄粉キャリヤとフェライトキャリヤと
   を６０．：４０乃至５：９５の重量比で含有する混合キ
   ャリヤであることを特徴とする二成分系現像剤。