JPS6136761A - 電子写真におけるカラ−現像法 - 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】 発明の分野 本発明は、電子写真におけるカラー現像法に関するもの
で、より詳細には、エツジ効果がなく画質に優れ′たカ
ラー画像を高現像感度で形成させる方法に関する。

従来の技術 従来、電子写真法における現像には、定着性と顕電性と
を有する着色樹脂粒子、即ちトナーを磁性キャリヤーと
混合した二成分系現像剤が広く使用されている。通常の
黒色トナーにおいては、顔料としてカーボンブラックが
一般に使用されているが、カラートナーと呼ばれるもの
では、着色顔料を単に樹脂中に分散しただけであり、こ
の粒子の電気抵抗が黒色トナーに比してかなり高くなる
のを避は得々い。

また、前述した二成分系磁性現像剤は内部に磁石を備え
た非磁性のスリープ上に磁気ブラシを形成し、静電潜像
を有する感光体表面をこの磁気ブラシで摺擦させること
により、静電潜像に対応するトナー像を形成させる。磁
気ブラシの摺擦位置における移動方向には、感光層の移
動方向と逆方向とする方式と、感光層の移動方向と同方
向とする方式とがあるが、前者の方式では、摺擦の効率
がよい反面、トナー引きやブラシマークの発生があシ、
また細線の再現性にも乏しいという欠点から力、後者の
方式では摺擦の効率が低いため、現像感度が概して低い
が、トナー引き、ブラシマーク等の発生が少なく、細線
の再現性にも優れている。

発明の解決しようとする問題 前述したカラートナを磁性キャリヤとの組合せで静電潜
像の現像に用いると、現像感度が極めて低く、エツジ効
果の発生も顕著に生じることが認められた。この傾向は
、感光層の移動方向と磁気ブラシの摺擦方向と同方向で
ある現像方式を採用するときＫ特に顕著であり、鮮明さ
に優れたカラー画像を得ることが困難である。

発明の目的 従って、本発明の目的は、カラートナーと磁性キャリヤ
との組合せを用いて、高現像感度でトナー像を形成させ
る方法を提供にするにあり、またエツジ効果のない、均
一濃度のベタ画像の形成が可能で、更にブラシマーク、
尾引き、地肌カブリのない、階調性に優れたカラーコピ
ー物を得ることが可能な電子写真法を提供するにある。

本発明の他の目的は、現像作業性に優れていると共に、
厳密な現像条件を必要とせずに、上述した画質特性に優
れた複写画像を形成し得るカラー現像法を提供するにあ
る。

発明の構成 本発明によれば、磁性キャリヤと顕電性トナーとの混合
物から成る磁気ブラシで、静電像を有する感光層表面を
摺擦して、静電像に対応するトナー像を形成させること
から成る現像方法において、定着用結着媒質中にカラー
用顔料を含有する顕電性トナー粒子と、体積固有抵抗が
ｌＸｌＯ７乃至５Ｘ１０’Ω−儂のフェライトキャリヤ
とから成る二成分系現像剤を用いることを特徴とする電
子写真におけるカラー現像法が提供される。

本発明によれば、上記現像法でろって、感光層の移動方
向と磁気ブラシの移動方向とを摺擦位置において同方向
として、トナー像の形成を行うカラー現像法が提供され
る。

発明の好適態様 本発明を以下に詳細に説明する。

電子写真法 電子写真法を説明するための第１図において、駆動回転
される金属ドラムｌの表面には、それ自体公知の光導電
体層、特にセレン系光導電体層２が設けられている。こ
のドラムの周囲には、上帯を用コロナチャージャ３；ラ
ンプ４、原稿支持透明板５及び光学系６から成る画像露
光機構；カラートナー７ｔ−有する現像機構８；トナー
転写用コロナチャージャ９；紙分離用コロナチャージャ
１０；除電ランプ１１：及びクリーニング機構νがこの
順序に設けられている。

先ず、光導電体層２ｔ−コロナチャージャ３で一定極性
の電荷で帯電させる。次いで、ランプ４で複写すべき原
稿１３を照明し、光学系６ｔ−経て原稿の光線像で光導
電体層２を露光し、原稿画像に対応する静電潜像を形成
させる。この静電潜像を、現像機構８によシカラートナ
ー７で現像する。転写紙１４を、トナー転写用チャージ
ャ９の位置でドラム表面と接触するように供給し、転写
紙１４の背面から静電像と同極性のコロナチャージを行
って、カラートナー像を転写紙１４に転写させる。カラ
ートナー像が転写された転写紙１４ｔｉ、分離用コロナ
チャージャｌＯの除電によってドラムから静電的に剥離
され、定着域（図示せず）等の処理域に送られる。

トナー転写後の光導電体層２は、除電ランプ１１による
全面露光で残留電荷が消去され、次いでクリーニング機
構１２によって残留トナーの除去が行われる。

現像機構８の詳細な配置を示す第２図において、矢符１
５の方向に回転する感光ドラム１に対して全体として８
で示す現１１装置が設けである。この現像装置８Ｖｉ、
感光ドラム１側に複数の磁極を表面に有するマグネツ）
１６１ｍ内設した矢符１７方向に回転する非磁性の円筒
形スリーブ１８、スリーブ１８の感光体と反対側には複
数の攪拌羽根１９ｔ−備えた現像剤攪拌ローラ加、攪拌
ローラ加の上方に位置する現像剤流案内機構２１．現像
剤流案内機構２１から攪拌ローラ加に落下する現像剤の
落下位置の上方にはカラートナー供給ローラ２２ｔ−備
えたトナーホッパー２３及びスリーブ１８上く形成され
る磁気ブラシの穂長を一定の長さに規制するための穂切
ブレート２４とから構成されている。

この構成から成る現像装置内において現像剤は以下の流
れをとることができる。即ち、カラートナーとキャリヤ
ーとから成る現像剤は内股されたマグネット１６によヤ
スリーブ１８上に磁気ブラシ郷を形成し、この磁気ブラ
シ部はスリーブ１８の回転に伴って現像領域２６に搬送
される。現像領域２６では感光体ドラム表面の静電潜像
に応じてカラートナー像が形成され現像が行われる。そ
して現像が終了し、トナーが消費された磁気ブラシ部は
スリーブ１８の回転に伴って現像剤掻き取り部ηへと移
動する。掻き取シ部釘はマグネットの同磁極が隣接して
おり、この構成により、現像剤は、反発磁界を受け、ス
リーブより離脱する。

次いで、掻き取られた現像剤は、この攪拌羽根１９の矢
符２８回転に伴って上部に位置するホツノ（−おから随
時供給されたトナー及び案内機構２１から落下してきた
現像剤と共に混合攪拌されながら現像剤汲み上げ位置２
９まで搬送される。この汲み上は位置四で再びスリーブ
１８上に磁気的に吸引された現像剤は、案内機構２１の
下部面をスリーブ１８の回転に伴って移動する。次いで
穂切ブレートスにより一定量に規制され、一部は磁気ブ
ラシ５として現像領域へと搬送され、規制された残部は
案内機構２１の上部面上を移動し攪拌ローラ加に再び供
給される。

この具体例に示す現像方式では、現像領域２６において
、感光層１の移動方向と、磁気ブラシδの移動方向とが
同方向であり、この現像方式は、イタ部においてブラシ
マーク（ブラシ摺擦方向に掻き傷状の白地抜けが生ずる
現象）の発生が抑制され、且つ細線の再現性がよい等の
利点が達成される反面、カラートナーを使用すると、現
像感度が極めて低くなるというトラブルを生ずる。

本発明は、導電性のカラートナーと電気抵抗が一定の範
囲、即ちＩ　Ｘ　１０７乃至５Ｘ１０’Ω−αの範囲に
あるフェライトキャリヤとを組合せて、静電潜像の磁気
ブラシ現象に用いると、現像感度増大及び形成される画
像の濃度や画質の顕著な向上がもたらされるという知見
に基づくものである。

一般に、感光層の帯電電位ＩＥ、現像電流を１１現像剤
磁気ブラシの電気抵抗ｉＲとすれば、下記式 ％式％（１１ の関係が成立つと考えられる。帯電電位（Ｅ）　　が一
定で、現像電流ｔにトナー濃度が比例するとすれば、磁
気ブラシの電気抵抗Ｒからまりに高くなると、現像電流
ｔが減少し、画像濃度の低下、即ち現像感度の低下を生
じることが明らかであろう。

通常の黒色トナーでは、カーボンブラックが着色顔料と
して使用されるが、このものはそれ自体導電性であるた
め、トナー粒子の電気抵抗は一般Ｋ　Ｉ　Ｘ　１０１４
Ω−α以上の範囲となっている。これに対して、カラー
トナーに使用される有機或いは無機の顔料は、それ自体
高電気抵抗で１、この顔料を配合したトナー粒子の電量
抵抗は、Ｉ　Ｘ　１０”Ω−菌以上の高い値となってい
る。このカラートナー中に導電剤を配合して、トナー粒
子の電気抵抗を、黒色トナーのそれと同レイルに調節す
ることが考えられるが、導電剤の配合は、カラートナ一
本来の色相を損うか、或いは湿度に対する敏感性が増大
する等の欠点をもたらすので、かかる手段は採用し得な
い。

本発明においては、カラートナー粒子として、電気抵抗
がｔ　ｘ　ｔｏ１５Ω−α以上のような高いものをその
まま使用しながら、体積抵抗がＩ　Ｘ　１０７乃至５×
１０Ω−αの比較的低い一定範囲内にあるフェライトキ
ャリヤーを用いることによって、現像感度を増大させ、
高濃度で、しかもブラシマーク、尾引き、地肌カブリが
なく、またベタ部でもエツジ効果のない画像を得ること
に成功したものである。この目的に対して、体積抵抗が
上記範囲内にあることが臨界的であり、キャリヤーの抵
抗が上記範囲よりも高いと、現像感度の著しい低下、エ
ツジ効果の発生等のトラブルを生ずる。また、抵抗が上
記範囲よりも低いと、地肌カプリやブラシ賃−り発生等
の画質の低下を生じる。

本発明に用いるフェライトキャリヤーは、通常のフェラ
イトキャリヤよりも１〜４桁低い電気抵抗を有する。即
ち、通常のフェライトキャリヤは、一般に体積固有抵抗
がＩ　Ｘ　１０”Ω−α以上であるが、本発明に用いる
フェライトキャリヤは、例えば、焼結フェライト粒子を
水素還元のような手段で体積抵抗を前記範囲に減少させ
ることにより得られる。原料のフェライト焼結粒子はそ
れ自体公知のものであり、公知の焼結フェライト粒子、
特に球状の焼結７工ライト粒子が有利に使用される。

フェライトの組成も公知のものであり、一般にソフトフ
ェライトと呼ばれるもの、例えばこれに限定されるもの
でな−か、Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ系フェライト、　Ｃ
ｍ　系フェライト、ＭＷ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フ
ェライト、Ｍｎ−１ｖｊｙ系フエライト、Ｏｕ、−Ｚｎ
系フェライト、Ｎｉ　−Ｚｎ系フェライト、　Ｍｙｓ−
Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト等が挙げられる。

好適なフェライトは、原子重量％で、Ｆｇ３５乃至６５
％、ＣｆＡ３乃至１５チ、Ｚｎ５乃至１５チ及びＭｎ　
Ｑ乃至０．５％から成るＣｍ　−Ｚｎ系又はＣｕ−Ｚｎ
−ＭＷ系フェライトである。

この焼結フェライト粒子な、例えば水素気流中３００乃
至５００℃、特に３４０乃至４２０℃の温度で還元する
。必要な処理時間は、温度や水素通気量によっても相違
するが、一般的に言って、１０分乃至４０分の内から、
生成物の体積抵抗が前述した範囲となる時間を選ぶ。と
の還元により焼結フェライト粒子の少なくとも表面部分
ｑ金属成分が酸化状態の低い酸化物、即ち原子価の低い
状態に移行し、これにより電気抵抗の低下を生じるもの
と認められる。還元処理は、水素雰囲気中で行うことが
望ましいが、−酸化炭素を用いて行うことも可能である
。

用いる焼結還元フェライト粒子は、一般に平均粒径が３
０乃至１００ミクロン、特に３５乃至４５ミクロンにあ
るものが望ましい。

用いるカラートナーは、当然のことながら、導電性と定
着性とを有するカラートナーでなければならない。結着
剤樹脂中に、カラー顔料、荷電制御剤等を分散させた粒
径５乃至３０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、ポリスチレン等の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
レフィン樹脂等でおる。

カラー顔料の適当な例は、これに限定されないが、次の
通りである。

黄色顔料 黄鉛、亜鉛黄、カド電つムエロー、黄色酸化鉄、ミネラ
ルファストイエロー、ニッケルチタンエロー、ネー７’
ルスエロー、ナフトールｘ　ｏ　−Ｓ　。

ハンザ−イエロー０１ノーンサーイエロー１０１：ｒ。

ベンジジンエロー０１ベンジジンエローＧＲ１キノリン
エローレーキ、パーマネントエローＮＣＧ、　　クード
ラジンレーキ。

橙色顔料 赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、ノξ−マネントォレン
ｕＧ　Ｔ　Ｒ，ピラゾロンオレンジ、パルカンオレンジ
、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、　ベンジ
ンオレンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧ
Ｋ。

赤色顔料゛ ベンガラ、カド°ミクムレツド、鉛丹、硫化水銀カドミ
ウム、パーマネントレツ）ｌ’４Ｒ，リソールレッド、
ピラゾロンレッド、ウオッチングレッドカルシューム塩
、レーキレットｊＤ、、／ＩＪＩＪアントカーミン６Ｂ
１エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ１アリザリンレ
ーキ、プリリアントカーミン３Ｂ。

紫色顔料 マンガン紫、ファストバイオレットＢ１メチルバイオレ
ットレーキ。

青色顔料 紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクト
リア／ルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタ
ロシアニンブルー、フタルシアニンブル一部分塩素化物
、ファーストスカイズルー、インダンスレンブル−ＢＣ
０ 緑色顔料 クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、
マラカイトグリーンレーキ、７アナルイエローグリーン
Ｇ０ 白色顔料 亜鉛華、酸化チタン、アンチ七ン白、硫化亜鉛。

また、荷電制御剤としては、例えばニグロシンイース（
ＣＩ　５０４１５）、オイルブラック（ＣＩ２６１５０
）、スビロンブラック等の油溶性染料や、ナンテン酸金
属塩、脂肪醗金属石鹸、樹脂酸石鹸、等が必要により使
用される。

フェライトキャリヤと顕電性トナーとは、一般に１００
：６乃至１００：１１の重量比で使用するのがよい。こ
の量比も現像剤の磁気ブラシの電気抵抗に影響を及はす
。即ち、フェライトキャリヤの量比が大きくなると、現
像剤の磁気ブラシの電気抵抗が小さくなる傾向を示す。

本発明の二成分系現像剤は、種々の感光板、特にセレン
系感光板金用いて、静電潜像からカラー画像を形成させ
るのに有用である。

本発明を次の例で説明する。

実施例 トナーの調製 上記材料全二軸押出機で溶融混練させたものを冷却した
後カッティングミルで２１１以下の大きさに粗粉砕する
。その後超音波式ジェットミル微粉砕機で微粉砕したも
のを、アルピネ分級機で５μｍ以下を除去させ、平均粒
径Ｉ１．５μｍの分級品を得た。さらには、疎水性シリ
カ微粒子Ｒ−９７２（日本アエロジル社製）０．５％を
添加して流動性を改善させて赤色トナーとした。

現像剤の調製 上述の方法で得た赤色トナー２５ｇと第１表に示す物性
を有するフェライトキャリア４５０９ｔそれぞれ混合さ
せて現像剤とした。

第１表 第１表における物性値は、試料をセル（ｄ＝３ＩＥＬ　
　５＝＝１５ｃＩＩＬ”）に入れ、電極として３Ｘ５ａ
ａｔ用いて印加電圧Ｄ０１６７ｖで自然充填し測定した
値である。

前述の現像剤Ａ−Ｅｔ−用いて、市販の電子写真複写機
Ｉｎｃ−ｔｔｉ　（Ｓｇ感感体体ドラム−スリープ回転
方向・・・順方向、三田工業社製）に充填し、主帯電を
変化させながら、そのつど、複写を行ない、画像濃度の
測定を行なった。その結果を第３図に示す。また、表面
電位７００ｖにおける画像品質を観◎：最良（発生せず
） ○：良好（はとんど発生せず） △：やや良好（わずかに発生） ×：不良（かな９発生） 注１）階調性に関しては第３図の判断によるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子写真法を説明するための図でおり、第２図
は現像機構の詳細な配置を示した図であり、 第３図はキャリアの抵抗に伴なう、表面電位と画像濃度
との関係を示したものでおる。 ２・・・光導電層、８・・・現像装置、２５・・・磁気
ブラシ第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、磁性キャリヤと顕電性トナーとの混合物から成
   る磁気ブラシで、静電像を有する感光層表面を摺擦して
   、静電像に対応するトナー像を形成させることから成る
   現像方法において、定着用結着媒質中にカラー用顔料を
   含有する顕電性トナー粒子と、体積固有抵抗が１×１０
   ＾７乃至５×１０＾９Ω−ｃｍのフェライトキャリヤと
   からなる二成分系現像剤を用いることを特徴とする電子
   写真におけるカラー現像法。
2. （２）、感光層の移動方向と磁気ブラシの移動方向とを
   摺擦位置において同方向として、トナー像の形成を行う
   特許請求の範囲第１項記載の現像法。