KR20100108168A

KR20100108168A - 보급용 캐리어, 보급용 현상제, 보급용 현상제 카트리지, 및 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR20100108168A
Application number: KR1020090072271A
Authority: KR
Inventors: 모에기 이구치; 사토시 이노우에; 고우타로우 요시하라; 마사히로 다카기
Original assignee: 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2010-10-06
Also published as: CN101846901A; US8628904B2; JP2010230873A; US20100248109A1; CN101846901B

Abstract

본 발명은, 회합 입자를 함유하지 않는 경우에 비해, 화상 형성 장치에서 사용한 경우, 표면의 거칠음(roughness)이 억제된 화상이 얻어지는 보급용 캐리어를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 현상 수단을 사용하여 잠상 유지체 위의 잠상을 현상할 때에, 보급용 현상제를 보급하면서 현상을 행하는 트리클(trickle) 현상 방식의 보급용 현상제에 사용되고, 심재(芯材)와 그 심재를 피복하는 수지층을 갖는 단체(單體) 입자가 수지층을 거쳐 결착한 회합(會合) 입자를 함유하는 보급용 캐리어를 제공한다.

화상 형성 장치, 보급용 현상제, 회합 입자

Description

보급용 캐리어, 보급용 현상제, 보급용 현상제 카트리지, 및 화상 형성 장치{CARRIER FOR REPLENISHMENT, DEVELOPER FOR REPLENISHMENT, DEVELOPER CARTRIDGE FOR REPLENISHMENT, AND IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은, 보급용 캐리어, 보급용 현상제, 보급용 현상제 카트리지, 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.

전자 사진법을 이용하여 화상을 형성하는 복사기 등의 화상 형성 장치는, 근래, 널리 보급함에 따라, 그 용도도 다종다양하게 확대되고, 고화질화가 요구되고 있다. 고화질화에 대응하기 위해서, 사용되는 토너나 캐리어는 소경화(小徑化)하고 있다. 또한, 현상에 의해 소비되는 토너와 함께 캐리어를 보급하는 트리클(trickle) 현상 시스템이 제안되고 있다(예를 들면, 일본 특공평2-21591호 공보 참조).

한편, 토너의 중량평균 입자경보다도 큰 구상의 스페이서 입자(자성 캐리어 입자)의 혼합물로 이루어지는 보급 키트가 제안되고 있다(예를 들면, 일본 특개2004-333514호 공보 참조).

본 발명은, 회합(會合) 입자를 함유하지 않는 경우에 비해, 화상 형성 장치에서 사용한 경우, 표면의 거칠음(roughness)이 억제된 화상이 얻어지는 보급용 캐리어를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 예시적 태양을 예거한다.

<1> 현상 수단을 사용하여 잠상 유지체 위의 잠상을 현상할 때에, 보급용 현상제를 보급하면서 현상을 행하는 트리클 현상 방식의 보급용 현상제에 사용되고,

심재(芯材)와 그 심재를 피복하는 수지층을 갖는 단체 입자가 수지층을 거쳐 결착한 회합 입자를 함유하는 보급용 캐리어이다.

<2> 평균 입경이 50㎛ 이상 300㎛ 이하인 <1>에 기재된 보급용 캐리어이다.

<3> 상기 회합 입자를 구성하는 단체 입자의 수가, 2개 이상 15개 이하인 <1> 또는 <2>에 기재된 보급용 캐리어이다.

<4> 상기 회합 입자를 함유하는 비율은, 단체 입자의 입자수를 N1, 회합 입자의 입자수를 N2라 했을 때에, (N2/(N1+N2)×100)으로 나타내면, 30개수% 이상 95개수% 이하인 <1>∼<3> 중 어느 하나에 기재된 보급용 캐리어이다.

<5> 형상 계수가 110 이상 230 이하인 <1>∼<4> 중 어느 하나에 기재된 보급용 캐리어이다.

<6> 상기 심재의 체적평균 입경이, 10㎛ 이상 150㎛ 이하인 <1>∼<5> 중 어 느 하나에 기재된 보급용 캐리어이다.

<7> 상기 심재를 피복하는 수지층의 양은, 상기 심재 100질량부에 대해 0.1질량부 이상 10질량부 이하인 <1>∼<6> 중 어느 하나에 기재된 보급용 캐리어이다.

<8> 수지층에 의한 상기 심재 표면의 피복률이 95% 이상인 <1>∼<7> 중 어느 하나에 기재된 보급용 캐리어이다.

<9> 토너와, <1>∼<8> 중 어느 하나에 기재된 보급용 캐리어를 함유하는 보급용 현상제이다.

<10> 현상 수단을 사용하여 잠상 유지체 위의 잠상을 현상할 때에, 보급용 현상제를 보급하면서 현상을 행하는 트리클 현상 방식의 보급용 현상제를 수용하고, 그 보급용 현상제가 <9>에 기재된 보급용 현상제인 보급용 현상제 카트리지이다.

<11> 잠상 유지체와, 그 잠상 유지체 위에 정전 잠상을 형성하는 정전 잠상 형성 수단과, 그 잠상 유지체 위의 정전 잠상을, 토너를 함유하는 현상제에 의해 현상하여, 토너상을 형성하는 현상 수단과, 그 토너상을 피전사체 위에 전사하는 전사 수단과, 그 피전사체 위에 전사된 토너상을 정착하는 정착 수단을 갖고,

상기 현상시에, 보급용 현상제를 보급하면서 현상을 행하는 트리클 현상 방식의 화상 형성 장치이며,

상기 보급용 현상제로서, <9>에 기재된 보급용 현상제를 사용하는 화상 형성 장치이다.

<1>에 따른 태양에 의하면, 회합 입자를 함유하지 않는 경우에 비해, 화상 형성 장치에서 사용한 경우, 표면의 거칠음이 억제된 화상이 얻어지는 보급용 캐리어가 제공된다.

<2>에 따른 태양에 의하면, 평균 입경이 50㎛ 이상 300㎛ 이하가 아닌 경우에 비해, 화상 형성 장치에서 사용한 경우, 화상마다의 농도 변동, 혹은 화상 표면의 거칠음이 억제된다는 효과가 발휘된다.

<3>에 따른 태양에 의하면, 회합수가 15개를 초과하는 경우에 비해, 화상 형성 장치에서 사용한 경우, 화질 결함의 발생이 억제된다.

<4>에 따른 태양에 의하면, 30개수% 이상 95개수% 이하가 아닌 경우에 비해, 화상 형성 장치에서 사용한 경우, 세밀 충전 구조의 형성, 화질 결함의 발생이 억제된다.

<5>에 따른 태양에 의하면, 형상 계수가 110 이상 230 이하가 아닌 경우에 비해, 화상 형성 장치에서 사용한 경우, 밀집 억제 및 정치(精緻)한 브리슬(bristle)이 형성되는 효과가 발휘된다.

<6>에 따른 태양에 의하면, 체적평균 입경이, 10㎛ 이상 150㎛ 이하가 아닌 경우에 비해, 화상 형성 장치에서 사용한 경우, 화상마다의 농도 변동, 혹은 화상 표면의 거칠음이 억제된다는 효과가 확실히 발휘된다.

<7>에 따른 태양에 의하면, 수지층의 양이 심재 100질량부에 대해 0.1질량부 이상 10질량부 이하가 아닌 경우에 비해, 화상 형성 장치에서 사용한 경우, 심재의 노출이나 수지층의 유리에 의한 화질 결함의 발생이 억제된다.

<8>에 따른 태양에 의하면, 심재 표면의 피복률이 95% 미만의 경우에 비해, 화상 형성 장치에서 사용한 경우에, 백점의 발생이 억제된다.

<9>에 따른 태양에 의하면, 회합 입자를 함유하는 보급용 캐리어를 함유하지 않는 경우에 비해, 화상 형성 장치에서 사용한 경우, 표면의 거칠음이 억제된 화상이 얻어지는 보급용 현상제가 제공된다.

<10>에 따른 태양에 의하면, 회합 입자를 함유하는 보급용 캐리어를 함유하는 보급용 현상제를 수용하지 않는 경우에 비해, 화상 형성 장치에서 사용한 경우, 표면의 거칠음이 억제된 화상이 얻어진다.

<11>에 따른 태양에 의하면, 회합 입자를 함유하는 보급용 캐리어를 함유하는 보급용 현상제를 사용하지 않는 경우에 비해, 표면의 거칠음이 억제된 화상이 얻어진다.

<보급용 캐리어>

본 실시 형태에 따른 보급용 캐리어는, 현상 수단을 사용하여 잠상 유지체 위의 잠상을 현상할 때에, 보급용 현상제를 보급하면서 현상을 행하는 트리클 현상 방식의 보급용 현상제에 사용되고, 심재와 그 심재를 피복하는 수지층을 갖는 단체(單體) 입자가 수지층을 거쳐 결착한 회합 입자를 함유한다.

현재, 전자 사진 방식의 화상 형성은, 고화질화를 위해서, 토너는 소(小)입경화 혹은 협(狹)입도 분포화로, 또한, 캐리어는 현상제 유지체 위에서의 현상제 브러쉬의 보다 정치한 브리슬 실현을 위해서 소입경화되고 있다. 캐리어의 소경화 는, 토너에 대해 불균일없이 대전하기 때문에, 고화질화에 유리하다. 그러나, 한편으로 캐리어의 소경화에 따라 비표면적이 커져 토너 소비의 영향을 받기 쉽고, 대전의 저하가 발생하여 장기간에 걸쳐 안정한 대전을 얻는 것이 어려운 경우가 있다.

이에 대해, 현상에 의해 소비되는 토너와 함께 캐리어를 보급하는 트리클 현상 시스템이 상기 특허문헌 1에 제안되고 있지만, 토너는 토너 보급 장치 내에서 최밀 충전 구조를 취하기 쉬워, 밀집성이 높아지기 쉽다. 토너 보급 장치 내에서 밀집성이 높아지면, 토너의 취출성이 저하한다. 또한, 과도한 밀집이 발생하면 토너가 응집한 상태로 취출되는 경우가 있어, 저(低)대전의 토너가 발생한다. 또한, 토너의 화상 밀도에 따라서는, 토너의 취출성도 변동하기 쉬워져, 시간이 경과함에 따라 농도 변동이 발생한다. 즉 토너 화상 밀도가 낮으면 보급용 현상제 카트리지에서의 교반 횟수가 적어져, 취출성이 낮아진다. 한편, 토너 화상 밀도가 높으면 보급용 현상제 카트리지에서의 교반 횟수가 많아져, 취출성은 토너 화상 밀도가 낮을 때와 비교해 높아진다.

또한, 토너의 중량평균 입자경보다도 큰 구상의 자성 캐리어 입자의 혼합물로 이루어지는 보급 키트가 상기 특허문헌 2에 제안되고 있지만, 토너의 중량평균 입자경보다도 큰 구상의 자성 캐리어 입자에서는, 시간이 경과함에 따라 밀집성이 높아져 버려, 농도 변동이 생기는 경우가 있었다. 또한, 자성 캐리어 입자가 현상 장치 내에 보급되면, 현상제 유지체 위에 현상제 브러쉬가 형성될 때에, 정치한 브리슬이 달성되지 않아, 선명한 화상이 얻어지지 않는 경우가 있었다.

본 실시 형태에 따른 보급용 캐리어는, 심재와 그 심재를 피복하는 수지층을 갖는 단체 입자가 수지층을 거쳐 결착한 회합 입자를 함유함으로써, 세밀 충전 구조를 형성하는 것이 방지되어, 과도한 밀집이 억제된다. 그 결과, 시간이 경과함에 따른 농도 변동이 억제된다. 이것은 (1) 응집체의 제작을 방지, 또한, 회합 입자의 존재에 의해 과도한 밀집이 억제되어 있어, 밀집의 억제 및 회합 입자의 자중(自重)에 의한 것과, (2) 토너 화상 밀도의 변동에 의한 토너 취출성의 불안정화가 억제됨에 의한 것으로 생각된다.

상기 회합 입자는, 후술하는 바와 같이 보급용 현상제나 현상 장치(현상 수단)에서, 교반 반송 부재 등에 의해 분해되고, 현상제 유지체 위에 현상제 브러쉬가 형성될 때에는, 단일 입자가 되어, 원래 현상 장치 내에 수용되어 있었던 캐리어와 동등의 입경 및 형상이 되기 때문에, 정치한 브리슬이 형성되어, 화상마다의 농도 변동을 억제하고, 또는 표면의 거칠음이 억제된 화상이 장기간에 걸쳐 얻어진다.

이하, 본 실시 형태에 따른 보급용 캐리어에 대해, 상세하게 설명한다.

상기 회합 입자는, 2개 이상의 단체 입자가 수지층을 거쳐 결착한 부정형상의 캐리어 입자이다. 이 회합 입자는, 하나의 단체 입자의 수지층의 일부분과 다른 단체 입자의 수지층의 일부분이 고착하거나 접착하거나 하여 일체화하여 연결한 상태의 캐리어 입자를 의미한다. 회합 입자는, 캐리어에 사용되는 단체 입자를 제작할 때의 제작 조건(구체적으로는, 심재 표면에 수지층을 형성할 때의 제조 조건)을 제어함으로써 제작된다. 또한, 이밖에도, 일단 제작된 단체 입자를, 수지층의 융착이 일어나는 정도로 가열 처리하는 것 등에 의해서도 제작된다.

도 1은, 본 실시 형태에 따른 회합 입자의 단면 구조의 일례를 나타내는 개략 모식도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 두 단체 입자가 수지층을 거쳐 결착하여 회합 입자를 형성하고 있다. 여기서, 310은 제1 단체 입자, 312는 심재, 314는 수지층, 320은 제2 단체 입자, 322는 심재, 324는 수지층, 330은 결착부, 340은 회합 입자를 나타낸다.

도 1에 나타내는 회합 입자(340)는, 두 단체 입자(310, 320)를 갖고, 심재(312)와 이것을 피복하는 수지층(314)으로 이루어지는 제1 단체 입자(310)의 수지층(314)의 일부분과, 심재(322)와 이것을 피복하는 수지층(324)으로 이루어지는 제2 단체 입자(320)의 수지층(324)의 일부분이, 연결하여 결착부(330)를 형성하여 이루어지는 것이다.

캐리어 입자가 회합 입자, 단체 입자 중 어느 것인가는, 주사형 전자 현미경을 사용하여 캐리어를 관찰했을 때에, 캐리어 입자에 결착부(330)가 존재하는지 여부에 따라 용이하게 판별된다.

또, 도 1에 나타낸 예에서는, 두 단체 입자가 결착한 회합 입자에 대해 나타냈지만, 회합 입자를 구성하는 단체 입자의 수(이하, 「회합수」라 칭하는 경우가 있다)는 2개 이상이면 특별히 한정되지 않지만, 그 상한은 15개 이하인 것이 바람직하고, 10개 이하인 것이 보다 바람직하다. 회합수가 15개를 초과하면, 이 회합 입자의 제작이 곤란하게 되는 경우가 있거나, 화질 결함이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다.

본 실시 형태에 따른 보급용 캐리어는, 상술하는 바와 같이 회합 입자를 함유하는데 그 비율은, 단체 입자의 입자수를 N1, 회합 입자의 입자수를 N2라 했을 때에, (N2/(N1+N2)×100)으로 나타내면, 30개수% 이상 95개수% 이하가 바람직하고, 50개수% 이상 90개수% 이하가 보다 바람직하다. 상기 회합 입자의 비율이 30개수% 미만이면, 세밀 충전 구조의 형성을 억제하는 효과가 작고, 화상마다의 농도 변동이 커지는 경우가 있고, 95개수%를 초과하면, 화상 결함이 발생하는 경우가 있다.

여기서, 입자수비 N2/(N1+N2)는 이하와 같이 하여 구했다. 우선, 주사형 전자 현미경에 의해 관찰 시야 내에 관찰되는 캐리어 입자에 대해, 단체 입자인지 회합 입자인지를 불문하고 무차별로 100개 선택한다. 계속해서, 선택한 캐리어 입자 중 100개(즉 N1+N2개) 중에, 몇 개(즉, N2개)의 회합 입자가 존재하는지를 카운트한다. 그리고 이들의 값으로부터, 입자수비 N2/(N1+N2)를 계산한다.

본 실시 형태에 따른 보급용 캐리어의 평균 입경 Dt는, 50㎛ 이상 300㎛ 이하인 것이 바람직하고, 60㎛ 이상 250㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 75㎛ 이상 200㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 보급용 캐리어의 평균 입경 Dt가 50㎛ 미만이면, 밀집 억제의 효과가 발휘되지 않는 경우가 있고, 300㎛를 초과하면, 현상제 유지체 위에 현상제 브러쉬를 형성할 때에, 충분히 단체 입자로 해쇄되지 않아, 정치한 브리슬이 형성되지 않는 경우가 있다. 또한, 토너에의 스트레스가 커지는 경우가 있다.

여기서, 보급용 캐리어의 평균 입경 Dt는, 이하와 같이 하여 구했다. 우선, 주사형 전자 현미경에 의해 캐리어를 관찰했을 때에, 관찰 시야 내에 확인되는 100 개의 단체 입자만을 선택한다. 계속해서, 개개의 단체 입자의 면적과 동일한 면적을 갖는 진원(眞圓)에 대응하는 직경(진원 상당경)을 구한다. 마지막으로, 이 진원 상당경의 평균값을 구하고, 이것을 평균 입경 D1이라 했다. 또한, 회합 입자의 평균 입경 D2에 대해서도, 상기와 같은 수순으로 구했다.

또한, 보급용 캐리어의 평균 입경 Dt는, 평균 입경 D1 및 평균 입경 D2로부터 하기식(1)에 의거하여 구했다.

·식(1) Dt=D1×N1/(N1+N2)+D2×N2/(N1+N2)

단, 식(1) 중, D1은 단체 입자의 평균 입경, D2는 회합 입자의 평균 입경, N1은 단체 입자의 입자수, N2는 회합 입자의 입자수를 의미한다.

또한, 본 실시 형태에 따른 보급용 캐리어는, 형상 계수가 110 이상 230 이하인 것이 바람직하고, 130 이상 220 이하인 것이 보다 바람직하고, 140 이상 200 이하인 것이 더욱 바람직하다. 상기 형상 계수가 110 미만이면, 밀집 억제의 효과가 발휘되지 않는 경우가 있고, 230을 초과하면, 현상제 유지체 위에 현상제 브러쉬를 형성할 때에, 충분히 단체 입자로 분해되지 않아, 정치한 브리슬이 형성되지 않는 경우가 있다. 또한, 토너 소비가 현저하게 발생하는 경우가 있다.

여기서, 보급용 캐리어의 형상 계수는, 이하와 같이 하여 구했다. 주사형 전자 현미경에 의해 관찰 시야 내에 관찰되는 캐리어 입자 100개를 무작위로 샘플링하고, 그 화상 정보를 인터페이스를 거쳐, 화상 해석 장치에 도입하고 해석을 행하여, 하기식에 의해 산출했다. 또, 식 중, R은 최대 길이, S는 투영 면적을 나타낸다.

형상 계수=R²/S×π/4×100

-심재-

본 실시 형태에 따른 보급용 캐리어에 있어서의 심재로서는, 특별히 제한은 없고, 공지의 캐리어용의 심재가 사용된다. 예를 들면, 철, 니켈, 코발트 등의 자성 금속, 페라이트, 마그네타이트 등의 자성 산화물, 자성분이 수지 중에 분산되어 이루어지는 자성분 분산형 입자, 유리 비드 등을 들 수 있지만, 토너에 스트레스가 걸리지 않고, 농도 불균일이 보다 억제되는 점에서, 자성분 분산형 입자가 바람직하다. 상기 심재의 체적평균 입경으로서는, 10㎛ 이상 150㎛ 이하가 바람직하고, 30㎛ 이상 100㎛ 이하가 보다 바람직하다.

한편, 상기 자성분 분산형 입자에 사용되는 자성분으로서는, 종래 공지 중 어느 것도 사용되지만, 페라이트나 마그네타이트, 마그헤마타이트가 바람직하다. 특히, 강자성의 자성분 입자로서는, 마그네타이트, 마그헤마타이트가 선택되고, 다른 자성분 입자로서, 예를 들면 철분이 알려져 있다. 철분의 경우는 비중이 크기 때문에 토너를 열화시키기 쉬우므로, 페라이트나 마그네타이트, 마그헤마타이트 쪽이 안정성이 뛰어나다. 페라이트의 예로서는, 일반적으로 하기식(3)으로 표시된다.

(MO)_X(Fe₂O₃)_Y …식(3)

(식 중, M은, Cu, Zn, Fe, Mg, Mn, Ca, Li, Ti, Ni, Sn, Sr, Al, Ba, Co, Mo 등에서 선택되는 적어도 1종을 함유한다. 또한 X, Y는 질량mol비를 나타내고, 또한 조 건 X+Y=100을 만족시킨다)

상기 M은, Li, Mg, Ca, Mn, Sr, Sn의 1종 혹은 수종의 조합으로, 그들 이외의 성분의 함유량이 1질량% 이하인 페라이트 입자인 것이 바람직하다. Cu, Zn, Ni 원소는 첨가함으로써 저(低)저항으로 되기 쉽고, 전하 리크(leak)가 일어나기 쉽다. 또한, 피복 수지하기 어려운 경향에 있고, 또한 환경 의존성도 나빠지는 경향에 있다. 또한, 중금속이며, 비중이 크기 때문인지 캐리어에 부여되는 스트레스가 강해져, 수명에 대해 악영향을 부여하는 경우가 있다.

또한, 안전성의 관점에서 근래에는 Mn이나 Mg 원소를 함유하는 것이 일반적으로 보급되어 있다. 페라이트 심재가 호적(好適)하며, 자성 입자의 원료로서는, Fe₂O₃을 필수 성분으로 하여 사용되는 자성분 분산형 수지 코어에 함유되는 자성분 입자로서는, 마그네타이트, 마그헤마이트 등의 강자성 산화철 입자 분말, 철 이외의 금속(Mn, Ni, Zn, Mg, Cu 등)을 1종 또는 2종 이상 함유하는 스피넬페라이트 입자 분말, 바륨페라이트 등의 마그네트플럼바이트형(magnet plumbite-type) 페라이트 입자 분말, 표면에 산화 피막을 갖는 철이나 철 합금의 입자 분말이 사용된다.

자성분으로서, 구체적으로는, 예를 들면 마그네타이트, γ-산화철, Mn-Zn계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트, Mn-Mg계 페라이트, Li계 페라이트, Cu-Zn계 페라이트 등의 철계 산화물을 들 수 있다. 그 중에서도 저렴한 마그네타이트가, 보다 바람직하게 사용된다. 또한, 이들 자성분은, 단종으로 사용해도 좋고, 2종 이상 병용해도 좋다.

자성분의 체적평균 입경은, 0.01㎛ 이상 1㎛ 이하의 범위인 것이 바람직하고, 0.03㎛ 이상 0.5㎛ 이하의 범위인 것이 보다 바람직하고, 0.05㎛ 이상 0.35㎛ 이하의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 자성분의 체적평균 입경이 0.01㎛ 미만의 경우, 자력의 저하를 초래하거나, 혹은 조성물 용액의 점도가 증대하고, 입경의 불균일이 없는 심재가 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, 자성분의 입경이 1㎛를 초과하면, 균질한 심재를 얻을 수 없는 경우가 있다.

상기 자성분의 체적평균 입경은, 레이저 회절/산란식 입도 분포 측정 장치에 의해 측정한다.

또한, 자성분의 심재 중에 있어서의 함유량으로서는, 30질량% 이상 98질량% 이하의 범위인 것이 바람직하고, 45질량% 이상 95질량% 이하의 범위인 것이 보다 바람직하고, 60질량% 이상 95질량% 이하의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 함유량이 30질량% 미만이면, 캐리어 1개당의 자력이 낮으므로 구속력이 얻어지지 않게 되어, 결과로서 비산 등을 초래하는 경우가 있고, 98질량%를 초과하면, 구상화가 곤란하게 될 뿐만 아니라, 강도가 저하하는 경우가 있다. 또한, 토너에의 스트레스도 커져, 캐리어의 브리슬이 딱딱해지는 경우가 있다.

자성분 분산형 입자를 구성하는 수지 성분으로서는, 가교된 스티렌계 수지, 아크릴계 수지, 스티렌-아크릴계 공중합 수지, 페놀계 수지 등을 들 수 있다.

또한, 상기 캐리어의 심재에는, 목적에 따라, 또한 그 밖의 성분을 함유하고 있어도 좋다. 그 밖의 성분으로서는, 예를 들면, 대전 제어제, 불소 함유 입자 등을 들 수 있다.

상기 자성분 분산형 입자의 제조 방법은, 예를 들면, 상기 자성분과 스티렌아크릴 수지 등의 수지를, 밴버리 믹서, 니더 등을 사용하여 용융 혼련하여, 냉각한 후에 분쇄하고, 분급하는 용융 혼련법(일본 특공소59-24416호 공보, 특공평8-3679호 공보 등)이나, 결착 수지의 모노머 단위와 자성분을 용매 중에 분산하여 현탁액을 제조하고, 이 현탁액을 중합시키는 현탁 중합법(일본 특개평5-100493호 공보 등)이나, 수지 용액 중에 자성분을 혼합 분산한 후, 분무 건조하는 스프레이 드라이법 등이 알려져 있다.

상기 용융 혼련법, 현탁 중합법, 및 스프레이 드라이법은 어느 것도, 자성분을 미리 어떤 수단에 의해 제조해두고, 이 자성분과 수지 용액을 혼합하여, 수지 용액 중에 자성분을 분산시키는 공정을 포함한다.

-수지층-

상기 심재를 피복하는 수지층에 사용되는 수지로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리염화비닐, 폴리비닐에테르, 폴리비닐케톤, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 스티렌-아크릴산 공중합체, 오르가노실록산 결합으로 이루어지는 스트레이트실리콘 수지 또는 그 변성품, 불소 수지, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 페놀 수지, 에폭시 수지 등이 예시되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

심재를 피복하는 수지량은, 심재 100질량부에 대해 0.1질량부 이상 10질량부 이하의 범위가 바람직하고, 0.5질량부 이상 10질량부 이하의 범위가 바람직하고, 1질량부 이상 5질량부 이하가 보다 바람직하고, 1질량부 이상 3질량부 이하가 더욱 바람직하다.

수지량이 0.5질량부보다 적으면, 심재의 표면 노출이 너무 많기 때문에, 현상 전계가 주입하기 쉬워지는 경우가 있다. 또한 수지량이 10질량부보다 크면, 수지층으로부터 유리하는 수지분이 많아져, 초기로부터 현상제 중에 벗겨진 캐리어 수지분이 함유되도록 되어 버리는 경우가 있다.

수지층에는, 저항을 제어하기 위한 목적 등에서, 필요에 따라 도전분이 함유되어도 좋다.

도전분(전기 저항을 낮게 하기 위해서 사용하는 물질)으로서 구체적으로는 예를 들면, 금, 은, 구리 등의 금속 입자; 카본 블랙; 켓첸 블랙; 아세틸렌 블랙; 산화티탄, 산화아연, 산화물 입자(산화티탄, 산화아연, 황산바륨, 붕산알루미늄, 티탄산칼륨 분말 등의 표면을 산화주석, 카본 블랙, 금속 등으로 덮은 입자) 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

도전분으로서는, 제조 안정성, 비용, 전기 저항을 낮게 하는 효과 등이 양호한 점에서, 카본 블랙 입자가 바람직하다.

카본 블랙의 종류로서는, 특별히 제한은 없지만, DBP 흡유량이 50ml/100g 이상 250ml/100g 이하인 카본 블랙이, 제조 안정성이 뛰어나 바람직하다.

도전분의 체적평균 입자경은, 0.5㎛ 이하의 것이 바람직하고, 0.05㎛ 이상 0.5㎛ 이하의 범위 내가 보다 바람직하고, 0.05㎛ 이상 0.35㎛ 이하의 범위 내가 더욱 바람직하다. 체적평균 입자경이 0.05㎛보다 작으면, 반대로 도전분의 응집성이 악화하여 캐리어 입자간의 체적 저항에 차를 발생시키기 쉬워지고, 체적평균 입 자경이 0.5㎛보다 크면, 도전분이 수지층으로부터 탈락하기 쉬워져, 안정한 대전성이 얻어지지 않게 되는 경우가 있다.

도전분의 체적평균 입자경은, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치(LA-700:호리바세이사쿠쇼제)를 사용하여 측정한다.

측정법으로서는, 계면활성제, 호적하게는 알킬벤젠설폰산나트륨의 5% 수용액 50ml 중에 측정 시료를 2g 가하고, 초음파 분산기(1,000Hz)로 2분간 분산하여, 시료를 제작하고, 측정한다.

얻어진 채널마다의 체적평균 입자경을, 체적평균 입자경이 작은 쪽에서부터 누적하여, 누적 50%가 된 지점을 체적평균 입자경으로 한다.

도전분의 체적 전기 저항은, 10¹Ω·cm 이상 10¹²Ω·cm 이하인 것이 바람직하고, 10³Ω·cm 이상 10⁹Ω·cm 이하가 보다 바람직하다.

또한 도전분의 체적 전기 저항은, 심재의 체적 전기 저항과 같이 하여 측정한다.

도전분의 함유량은, 수지층 전체에 대해, 0.05질량% 이상 1.5질량% 이하가 바람직하고, 0.10질량% 이상 1.0질량% 이하가 보다 바람직하다. 함유량이 1.5질량%보다 크면, 캐리어 저항의 저하를 초래하고, 현상상에의 캐리어 부착 등에 의해 화상 결손을 일으키는 경우가 있다. 한편, 함유량이 0.05질량%보다 작으면, 캐리어가 절연화되어, 현상시, 캐리어가 현상 전극으로서 작용하기 어려워져, 특히 흑의 솔리드 화상을 형성했을 때에 엣지 효과가 나타나는 등, 솔리드 화상의 재현성 이 떨어지는 경우가 있다.

또한 수지층은, 그밖에 수지 입자를 함유해도 좋다. 수지 입자로서는, 예를 들면, 열가소성 수지 입자, 열경화성 수지 입자 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 비교적 경도를 올리는 것이 용이한 관점에서 열경화성 수지가 바람직하고, 토너에 부(-)대전성을 부여하는 관점에서는, N 원자를 함유하는 함(含)질소 수지에 의한 수지 입자가 바람직하다. 또, 이들 수지 입자는, 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

수지 입자의 체적평균 입자경으로서는, 예를 들면, 0.1㎛ 이상 2.0㎛ 이하가 바람직하고, 0.2㎛ 이상 1.0㎛ 이하가 보다 바람직하다. 수지 입자의 평균 입경이 0.1㎛ 미만이면, 수지층에서의 수지 입자의 분산성이 매우 나빠지는 경우가 있고, 한편, 2.0㎛를 초과하면, 수지층으로부터 수지 입자의 탈락이 생기기 쉬워, 본래의 효과를 발휘하지 않게 되는 경우가 있다.

수지 입자의 체적평균 입자경은, 도전분의 체적평균 입자경과 같은 측정을 행함으로써 구해진다.

수지 입자의 함유량은, 수지층 전체에 대해, 1용량% 이상 50용량% 이하인 것이 바람직하고, 1용량% 이상 30용량% 이하가 보다 바람직하고, 1용량% 이상 20용량% 이하가 더욱 바람직하다. 수지 입자의 함유율이 1용량%보다도 적으면, 수지 입자의 효과가 발현하지 않는 경우가 있고, 50용량%를 초과하면, 수지층으로부터의 탈락이 생기기 쉬워, 안정한 대전성이 얻어지지 않는 경우가 있다.

수지층에 의한 심재 표면의 피복률은 95% 이상인 것이 바람직하고, 98% 이상 인 것이 보다 바람직하고, 100%인 것이 가장 바람직하다. 피복률이 95% 미만의 경우에는, 장기간에 걸쳐 사용한 경우에 캐리어에의 전하 주입이 발생하여, 전하 주입이 일어난 캐리어가 정전 잠상 유지체 위로 이행하여, 화상상에 백점이 발생해 버리는 경우가 있다.

또, 수지층의 피복률은, XPS 측정(X선 광전자 분광 측정)에 의해 구해진다. XPS 측정 장치로서는, 니뽄덴시제, JPS80을 사용하고, 측정은, X선원으로서 MgKα선을 사용하고, 가속 전압을 10kV, 에미션 전류를 20mA로 설정하여 측정한다.

-캐리어의 여러가지 물성-

캐리어의 포화 자화는, 40emu/g 이상인 것이 바람직하고, 50emu/g 이상인 것이 보다 바람직하다.

자기 특성의 측정으로서의 장치는 진동 시료형 자기 측정 장치VSMP10-15(도에이고교사제)를 사용한다. 측정 시료는 내경7mm, 높이5mm의 셀에 채워 상기 장치에 셋팅한다. 측정은 인가 자장을 가하여, 최대 1000에르스텟까지 소인(掃引)한다. 이어서, 인가 자장을 감소시키고, 기록지 위에 히스테리시스(hysteresis) 커브를 제작한다. 커브의 데이터로부터, 포화 자화, 잔류 자화, 유지력을 구한다. 본 발명에서는, 포화 자화는 1000에르스텟의 자장에서 측정된 자화를 나타낸다.

캐리어의 체적 저항률은, 1×10⁵Ω·cm 이상 1×10¹⁵Ω·cm 이하의 범위으로 제어되는 것이 바람직하고, 1×10⁸Ω·cm 이상 1×10¹⁴Ω·cm 이하의 범위인 것이 보다 바람직하고, 1×10⁸Ω·cm 이상 1×10¹³Ω·cm 이하의 범위인 것이 더욱 바람 직하다.

캐리어의 체적 전기 저항이 1×10¹⁵Ω·cm를 초과하는 경우, 고저항이 되어, 현상시에 현상 전극으로서 작용하기 어려워지기 때문에, 특히 솔리드 화상부에서 엣지 효과가 나타나는 등, 솔리드 재현성이 저하하는 경우가 있다. 한편, 1×10⁵Ω·cm 미만의 경우, 저저항이 되기 때문에, 현상제 중의 토너 농도가 저하했을 때에 현상 롤로부터 캐리어로 전하가 주입되어, 캐리어 자체가 현상되어 버리는 불량이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다.

또한 캐리어의 체적 전기 저항은, 자성 입자의 체적 전기 저항과 같이 하여 측정을 행한다.

-캐리어의 제조 방법-

캐리어의 제작시에, 심재의 표면에 수지층을 형성하는 경우, 수지층을 구성하는 수지 등의 각종 성분을 적당한 용매에 용해한 수지층 형성용 용액을 사용한다.

수지층 형성용 용액의 용매로서는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 사용하는 수지나, 심재에의 수지층 형성용 용액의 도포 방법 등을 감안하여 선택하면 좋지만, 예를 들면, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류; 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르류; 등을 들 수 있다.

구체적인 수지층의 형성 방법으로서는, 심재를 수지층 형성용 용액 중에 침지하는 침지법, 수지층 형성용 용액을 심재 표면에 분무하는 스프레이법, 심재를 유동 에어에 의해 부유시킨 상태에서 수지층 형성용 용액을 분무하는 유동상법, 니더 코터 중에서 심재와 수지층 형성용 용액을 혼합하여, 용제를 제거하는 니더 코터법을 들 수 있다.

또, 니더 코터법을 이용하는 경우는, 종래의 단체 입자만으로 이루어지는 캐리어를 제작하는 경우와 비교해, 진공 탈기형 니더 등의 코팅 장치의 날개 회전수를 보다 저회전수측으로 제어함으로써, 단체 입자와 함께 회합 입자가 제작된다. 이 때문에, 이 방법을 이용하면, 본 실시 형태에 따른 캐리어가 한번에 제작된다.

또한, 미리 제작해둔 단체 입자를 사용하여, 수지층이 융착할 정도의 온도로 가열하여 회합 입자를 제작하고, 체로 분급하여 이것을 단체 입자와 혼합함으로써, 본 실시 형태에 따른 캐리어가 제작된다.

<보급용 현상제>

본 실시 형태에 따른 보급용 현상제는, 기술한 본 실시 형태에 따른 보급용 캐리어와 토너를 함유하는 2성분 현상제이다. 2성분 현상제에서의 본 실시 형태에 따른 보급용 캐리어 100질량부에 대한 토너의 비율은, 70질량부 이상 95질량부 이하가 바람직하다.

또한, 본 실시 형태에 따른 보급용 캐리어와 함께, 본 실시 형태에 따른 보급용 현상제를 구성하는 토너는, 후술하는 화상 형성에 사용하는 현상제(초기 현상제)와 동일한 토너가 사용되지만, 현상제 유지체 표면에서 정치한 브리슬을 형성하여, 농도 불균일 및 표면의 거칠음이 억제된 화상이 장기간에 걸쳐 얻어진다는 효과가 발휘되는 점에서, 본 실시 형태에 따른 보급용 현상제에서는 특히, 토너의 체 적평균 입자경(Dv)이 2.0㎛ 이상 7.0㎛ 이하(3.0㎛ 이상 6.0㎛ 이하가 보다 바람직하다)이며, 그 체적평균 입경(Dv)을 상기 토너의 개수평균 입경(Dn)으로 나눈 값이 1.0 이상 1.25 이하(1.0 이상 1.20 이하가 보다 바람직하다)가 되는 토너가 바람직하다.

여기서, 상기 토너의 체적평균 입자경(Dv) 및 토너의 개수평균 입경(Dn)은 이하의 방법으로 측정된다.

콜터멀티마이저Ⅱ(벡맨-콜터사제) 등의 측정기를 사용하고, 전해액은 ISOTON-Ⅱ(베크먼-콜터사제)를 사용하여 측정한다.

측정시에는, 분산제로서 계면활성제(알킬벤젠설폰산나트륨이 바람직하다)의 5% 수용액 2ml 중에 측정 시료를 0.5mg 이상 50mg 이하 가한다. 이것을 전해액 100ml 이상 150ml 이하 중에 첨가한다.

시료를 현탁한 전해액은 초음파 분산기로 1분 정도 분산 처리를 행하여, 상기 콜터멀티마이저Ⅱ형에 의해, 어퍼쳐경으로서 100㎛어퍼쳐를 사용하여 2㎛ 이상 60㎛ 이하의 범위의 입경의 입자의 입도 분포를 측정한다. 또, 샘플링하는 입자수는 50000개이다.

얻어진 입도 분포를 기초로 하여 분할된 입도 범위(채널)에 대해 체적, 수를 각각 소경측으로부터 누적 분포를 그리고, 누적 50%가 되는 입경을 체적평균 입자경(Dv) 또는 개수평균 입경(Dn)으로서 구한다.

이하, 본 실시 형태에 사용되는 토너에 대해 보다 상세하게 설명한다.

토너의 결착 수지로서는, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 이소프렌 등의 모노올 레핀; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 벤조산비닐, 부티르산비닐 등의 비닐에스테르; 아크릴산메틸, 아크릴산페닐, 아크릴산옥틸, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 메타크릴산도데실 등의 α-메틸렌 지방족 모노카르복시산에스테르류; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 비닐부틸에테르 등의 비닐에테르류; 비닐메틸케톤, 비닐헥실케톤, 비닐이소프로페닐케톤 등의 비닐케톤류; 등의 단독 중합체 또는 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히 대표적인 결착 수지로서는, 예를 들면 폴리스티렌, 스티렌-아크릴산알킬 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-무수말레산 공중합체, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리아미드, 변성 로진 등을 들 수 있다.

또한 결정성의 결착 수지로서는, 예를 들면, 메틸렌기를 6 이상 직쇄상으로 이어진 알킬기를 주쇄로 갖는, 노난디올, 데칸디올, 도데칸디올 등의 디알코올과 데칸2산, 도데칸2산 등의 디카르복시산과의 축합에 의해 형성되는 폴리에스테르 수지나, 상기 메틸렌기를 6 이상 직쇄상으로 이어진 알킬기를 측쇄로 갖는 아크릴산데실, 아크릴산도데실, 아크릴산스테아릴을 중합 단위로서 갖는 수지 등을 들 수 있다.

착색제로서는, 특별히 제한은 없지만 예를 들면, 카본 블랙, 아닐린 블루, 칼코일 블루, 크롬 옐로우, 울트라마린 블루, 듀퐁오일 레드, 퀴놀린 옐로우, 메틸렌 블루 클로리드, 프탈로시아닌 블루, 말라카이트 그린 옥살레이트, 램프 블랙, 로즈벵갈, C.I. 피그먼트·레드48:1, C.I. 피그먼트·레드122, C.I. 피그먼트·레 드57:1, C.I. 피그먼트·옐로우97, C.I. 피그먼트·옐로우12, C.I. 피그먼트·블루15:1, C.I. 피그먼트·블루15:3 등을 들 수 있다.

또한 토너는, 필요에 따라 대전 제어제를 함유하여 있어도 좋다. 그 때, 특히 컬러 토너 등에 사용하는 경우에는, 색조에 영향을 주지 않는 무색 또는 담색의 대전 제어제가 바람직하다. 그 대전 제어제로서는, 공지의 것이 사용되지만, 아조계 금속 착체; 살리실산 혹은 알킬살리실산의 금속 착체 혹은 금속염; 등을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 토너에는, 필요하면, 오프셋의 방지 등을 목적으로 하여, 이형제가 함유되어 있어도 좋다.

이형제는 예를 들면, 다음의 것을 들 수 있다. 파라핀 왁스 및 그 유도체, 몬탄 왁스 및 그 유도체, 마이크로크리스탈린 왁스 및 그 유도체, 피셔-트롭쉬 왁스 및 그 유도체, 폴리올레핀 왁스 및 그 유도체 등이다. 유도체란 산화물, 비닐 모노머와의 중합체, 그래프트 변성물을 포함한다. 이외에, 알코올, 지방산, 식물계 왁스, 동물계 왁스, 광물계 왁스, 에스테르 왁스, 산아미드 등을 이용해도 좋다.

또한 토너는, 내부에 무기 산화물 입자를 첨가해도 좋다. 무기 산화물 입자로서는 예를 들면, SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, CuO, ZnO, SnO₂, CeO₂, Fe₂O₃, MgO, BaO, CaO, K₂O, Na₂O, ZrO₂, CaO·SiO₂, K₂O·(TiO₂)n, Al₂O₃·2SiO₂, CaCO₃, MgCO₃, BaSO₄, MgSO₄ 등이 예시된다. 이들 중, 특히 실리카 입자, 티타니아 입자가 바람직하다. 산화 물 입자의 표면은, 반드시 미리 소수화 처리되어 있을 필요는 없지만, 소수화 처리되어 있어도 좋다. 소수화 처리되어 있으면, 내부의 무기 입자의 일부가 토너 표면에 노출한 경우에 있어서도, 대전의 환경 의존성 및 캐리어 오염성이, 효과적으로 적게 억제된다.

소수화 처리는, 소수화 처리제에 무기 산화물을 침지함으로써 행한다. 소수화 처리제로서는 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, 실란 커플링제, 실리콘 오일, 티타네이트계 커플링제, 알루미늄계 커플링제 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 이들 중에서도 실란 커플링제를 호적하게 들 수 있다.

실란 커플링제로서는, 예를 들면 클로로실란, 알콕시실란, 실라잔, 특수 실릴화제 중 어느 타입을 사용해도 좋다. 구체적으로는, 메틸트리클로로실란, 디메틸디클로로실란, 트리메틸클로로실란, 페닐트리클로로실란, 디페닐디클로로실란, 테트라메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 데실트리메톡시실란, 헥사메틸디실라잔, N,O-(비스트리메틸실릴)아세트아미드, N,N-(트리메틸실릴)우레아, tert-부틸디메틸클로로실란, 비닐트리클로로실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡 시실란 등을 들 수 있다.

소수화 처리제의 양으로서는, 무기 산화물 입자의 종류 등에 따라 달라 일괄적으로 규정할 수는 없지만, 통상 무기 산화물 입자 100질량부에 대해, 5질량부 이상 50질량부 이하가 바람직하다.

또한 토너는, 무기 산화물 입자를 토너 표면에 첨가해도 좋다. 토너 표면에 첨가되는 무기 산화물 입자로서는, SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, CuO, ZnO, SnO₂, CeO₂, Fe₂O₃, MgO, BaO, CaO, K₂O, Na₂O, ZrO₂, CaO·SiO₂, K₂O·(TiO₂)n, Al₂O₃·2SiO₂, CaCO₃, MgCO₃, BaSO₄, MgSO₄ 등이 예시된다. 이들 중, 특히 실리카 입자, 티타니아 입자가 바람직하다. 산화물 입자는, 표면이 미리 소수화 처리되어 있는 것이 바람직하다. 이 소수화 처리에 의해 토너의 분체 유동성 개선 외에, 대전의 환경 의존성, 캐리어 오염성이 효과적으로 적게 억제된다.

소수화 처리는, 상기와 같이, 소수화 처리제에 무기 산화물을 침지함으로써 행한다. 소수화 처리제로서는 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, 실란 커플링제, 실리콘 오일, 티타네이트계 커플링제, 알루미늄계 커플링제 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 이들 중에서도 실란 커플링제를 호적하게 들 수 있다.

토너의 제조 방법은, 일반적으로 사용되고 있는 혼련 분쇄법이나 습식 조립법 등이 이용된다. 여기서, 습식 조립법으로서는, 현탁 중합법, 유화 중합법, 유화 중합 응집법, 소프프리(soap-free) 유화 중합법, 비(非)수분산 중합법, in-situ 중합법, 계면 중합법, 유화분산 조립법, 응집·합일법 등이 사용된다.

혼련 분쇄법으로 토너를 제작하기 위해서는, 결착 수지, 필요에 따라 착색제나 그 밖의 첨가제 등을, 헨쉘 믹서, 볼 밀 등의 혼합기에 의해 충분 혼합하여, 가열 롤, 니더, 익스트루더와 같은 열혼련기를 사용하여 용융 혼련하여 수지류를 서로 상용(相容)시킨 중에, 적외선 흡수제, 산화 방지제 등을 분산 또는 용해시키고, 냉각 고화 후 분쇄 및 분급을 행하여 토너가 얻어진다.

<화상 형성 장치, 보급용 현상제 카트리지>

본 실시 형태에 따른 화상 형성 장치는, 잠상 유지체와, 그 잠상 유지체 위에 정전 잠상을 형성하는 정전 잠상 형성 수단과, 그 잠상 유지체 위의 정전 잠상을 토너를 함유하는 현상제에 의해 현상하여, 토너상을 형성하는 현상 수단과, 그 토너상을 피전사체 위에 전사하는 전사 수단과, 그 피전사체 위에 전사된 토너상을 정착하는 정착 수단을 갖고, 상기 현상시에, 보급용 현상제를 보급하면서 현상을 행하는 트리클 현상 방식의 화상 형성 장치이며, 상기 보급용 현상제로서, 기술한 본 실시 형태에 따른 보급용 현상제를 사용한다.

또한, 본 실시 형태에 따른 보급용 현상제 카트리지는, 현상 수단을 사용하여 잠상 유지체 위의 잠상을 현상할 때에, 보급용 현상제를 보급하면서 현상을 행하는 트리클 현상 방식의 보급용 현상제를 수용하고, 그 보급용 현상제가 기술한 본 실시 형태에 따른 보급용 현상제이다.

이하, 도면을 사용하여, 본 실시 형태에 따른 화상 형성 장치 및 보급용 현상제 카트리지를 설명한다.

도 2는 본 실시 형태에 따른 화상 형성 장치의 일례의 기본 구성을 개략적으로 나타내는 개략 구성도이다. 도 2에 나타내는 화상 형성 장치(200)는, 중간 전사 방식의 컬러 화상을 형성하는 화상 형성 장치이다.

도 2에 나타내는 화상 형성 장치(200)는, 하우징(400) 내에서 넷의 전자 사진 감광체(잠상 유지체)(401a∼401d)가 중간 전사 벨트(409)에 따라 상호 병렬로 배치되어 있다.

전자 사진 감광체(401a∼401d)는, 예를 들면, 전자 사진 감광체(401a)가 옐로우, 전자 사진 감광체(401b)가 마젠타, 전자 사진 감광체(401c)가 시안, 전자 사진 감광체(401d)가 블랙의 색으로 이루어지는 화상이 각각 형성된다.

전자 사진 감광체(401a∼401d)의 각각은 회전하고(지면상은 반시계 방향), 그 회전 방향에 따라 대전 롤(402a∼402d), 현상 장치(현상 수단)(404a∼404d), 1차 전사 롤(전사 수단)(410a∼410d), 클리닝 블레이드(415a∼415d)가 배치되어 있다. 현상 장치(404a∼404d)의 각각에는, 보급용 현상제 카트리지(405a∼405d)에 수용된 블랙, 옐로우, 마젠타, 시안의 4색의 토너 각각과, 본 실시 형태에 따른 보급용 캐리어를 함유하는 본 실시 형태에 따른 보급용 현상제가 공급되고, 또한, 1차 전사 롤(410a∼410d)은 각각 중간 전사 벨트(409)를 거쳐 전자 사진 감광체(401a∼401d)에 접하고 있다.

또한, 하우징(400) 내에는 노광 장치(403)가 배치되어 있고, 노광 장치(403)로부터 출사된 광빔을 대전 후의 전자 사진 감광체(401a∼401d)의 표면에 조사하여, 전자 사진 감광체(401a∼401d) 표면 각각에 정전 잠상이 형성된다. 이에 의 해, 전자 사진 감광체(401a∼401d)의 회전 공정에서 대전, 노광, 현상, 1차 전사, 클리닝의 각 공정이 순차 행해져, 각 색의 토너상이 중간 전사 벨트(409) 위에 겹쳐 전사된다.

중간 전사 벨트(409)는 구동 롤(406), 롤(408 및 407)에 의해 장력을 가지며 지지되어 있어, 이들 롤의 회전에 의해 휨을 발생시키지 않고 회전한다. 또한, 2차 전사 롤(413)은, 중간 전사 벨트(409)를 거쳐 롤(408)과 접하도록 배치되어 있다. 롤(408)과 2차 전사 롤(413)에 끼워지면서 통과한 중간 전사 벨트(409)는, 예를 들면 클리닝 블레이드(416)에 의해 청정면화된 후, 다음의 화상 형성 프로세스로 반복 제공된다.

또한, 하우징(400) 내에는 수납 부재(피전사 매체 수납 부재)(411)가 마련되어 있고, 수납 부재(411) 내의 종이 등의 피전사 매체(피전사체)(500)가 이송 롤(412)에 의해 중간 전사 벨트(409)와 2차 전사 롤(413)에 끼워지는 위치, 또한 상호 접하는 2개의 정착 롤(414)에 끼워지면서 순차 이송된 후, 하우징(400)의 외부로 배지된다.

도 2에 나타내는 화상 형성 장치(200)에서는, 현상 장치(404a∼404d)는, 보급용 현상제 카트리지(405a∼405d)로부터 기술한 본 실시 형태에 따른 보급용 현상제가 보급되면서 현상을 행한다. 이하, 도 2에 나타내는 화상 형성 장치(200)에서, 405a∼405d로 표시되는 보급용 현상제 카트리지, 및 404a∼404d로 표시되는 현상 장치의 바람직한 예를 설명한다.

본 실시 형태에서의 현상 장치(현상 수단)의 일례에 대해 도 3을 사용하여 설명한다. 도 3은, 본 실시 형태에서의 현상 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.

도 3에 있어서, 현상 장치(20)는, 현상 영역에서 정전 잠상 유지체(11)에 대향하여 배치되어 있고, 예를 들면, 부(-)극성으로 대전하는 토너 및 정(+)극성으로 대전하는 캐리어로 구성되는 2성분 현상제를 수용하는 현상제 수용 용기(141)를 갖고 있다. 현상제 수용 용기(141)는, 현상제 수용 용기 본체(141A)와 그 상단을 막는 현상제 수용 용기 커버(141B)를 갖고 있다.

현상제 수용 용기 본체(141A)는 그 내측에, 현상 롤(현상제 유지체)(142)을 수용하는 현상 롤실(142A)을 갖고 있고, 현상 롤실(142A)에 인접하여, 제1 교반실(143A)과 제1 교반실(143A)에 인접하는 제2 교반실(144A)을 갖고 있다. 또한, 현상 롤실(142A)내에는, 현상제 수용 용기 커버(141B)가 현상제 수용 용기 본체(141A)에 장착되었을 때에 현상 롤(142) 표면의 현상제의 층두께를 규제하기 위한 층두께 규제 부재(145)가 마련되어 있다.

제1 교반실(143A)과 제2 교반실(144A)을 이격시키는 파티션벽(141C)에 의해 파티션되어 있고, 도시하지 않지만, 제1 교반실(143A) 및 제2 교반실(144A)의 파티션벽(141C)의 길이 방향(현상 장치 길이 방향) 양단부에는 통로가 마련되어 있어, 제1 교반실(143A) 및 제2 교반실(144A)에 의해 순환 교반실(143A+144A)을 구성하고 있다.

그리고, 현상 롤실(142A)에는, 정전 잠상 유지체(11)와 대향하도록 현상 롤(142)이 배치되어 있다. 현상 롤(142)은, 도시하지 않지만 자성을 갖는 자성 롤(고정 자석)의 외측에 슬리브(sleeve)를 마련한 것이다. 제1 교반실(143A)의 현상제는 자성 롤의 자력에 의해 현상 롤(142)의 표면상에 흡착되어, 현상 영역으로 반송된다. 또한, 현상 롤(142)은 그 롤축이 현상제 수용 용기 본체(141A)에 회전 자유로 지지되어 있다. 여기서, 현상 롤(142)과 정전 잠상 유지체(11)는, 역방향으로 회전하고, 대향부에서, 현상 롤(142)의 표면상에 흡착된 현상제는, 정전 잠상 유지체(11)의 진행 방향(화살표(a))과 동일 방향으로부터 현상 영역으로 반송하도록 하고 있다.

또한, 현상 롤(142)의 슬리브에는, 도시하지 않은 바이어스 전원이 접속되어, 현상 바이어스가 인가되도록 되어 있다(본 실시 형태에서는, 현상 영역에 교번 전계가 인가되도록, 직류 성분(DC)에 교류 성분(AC)을 중첩한 바이어스를 인가).

제1 교반실(143A) 및 제2 교반실(144A)에는 현상제를 교반하면서 반송하는 제1 교반 반송 부재(143) 및 제2 교반 반송 부재(144)가 배치되어 있다. 제1 교반 부재(143)는, 현상 롤(142)의 축 방향으로 뻗는 제1 회전축과, 회전축의 외주에 나선상으로 고정된 교반 반송 로터 블레이드(rotor blade)(돌기부)로 구성되어 있다. 또한, 제1 교반 부재(143)와 같이, 제2 교반 부재(144)도, 제2 회전축 및 교반 반송 로터 블레이드(돌기부)로 구성되어 있다. 또, 교반 부재는 현상제 수용 용기 본체(141A)에 회전 자유로 지지되어 있다. 그리고, 제1 교반 부재(143) 및 제2 교반 부재(144)는, 그 회전에 의해, 제1 교반실(143A) 및 제2 교반실(144A) 중의 현상제는 서로 역방향으로 반송되도록 배설되어 있다.

그리고, 제2 교반실(144A)의 길이 방향 일단측에는, 공급용 토너 및 공급용 캐리어를 함유하는 공급용 현상제를 제2 교반실(144A)로 적절히 공급하기 위한 현상제 공급 수단(146)의 일단(一端)이 연결되어 있고, 현상제 공급 수단(146)의 타단(他端)에는, 공급용 현상제를 수용하고 있는 현상제 카트리지(147)가 연결되어 있다. 또한, 제2 교반실(144A)의 길이 방향의 다른 일단측에는, 수용하고 있는 현상제를 적절히 배출하기 위한 현상제 배출 수단(148)의 일단도 연결되어 있고, 현상제 배출 수단(148)의 타단에는 도시하지 않지만 배출한 현상제를 회수하는 현상제 회수 용기와 연결되어 있다.

현상 장치(20)는, 현상제 카트리지(147)로부터 현상제 공급 수단(146)을 거쳐 공급용 현상제를 현상 장치(20)(제2 교반실(144A))로 적절히 공급하고, 오래된 현상제를 현상제 배출 수단(148)로부터 적절히 배출하는, 소위 트리클 현상 방식(현상제의 대전 성능의 저하를 방지하여 현상제 교환의 인터벌(interval)을 늘리기 위해서, 현상 장치 내에 공급용 현상제(트리클 현상제)를 서서히 공급하는 한편, 과잉된(열화한 캐리어를 많이 함유하는) 열화 현상제를 배출하면서 현상을 행하는 현상 방식이다)를 채용하고 있다.

현상제 카트리지(147)는, 보급용 현상제(150)를 수용하고 있어, 보급용 현상제(150)를 현상 장치(20)에 공급한다. 또한, 현상제 카트리지(147)는 교반 부재(149)를 갖고 있다. 이 교반 부재(149)는 필수는 아니지만, 보급용 현상제(150)를 어느 정도 교반함으로써, 현상 장치(20)에서, 보급용 현상제(150)에서의 회합 입자가 해쇄되어, 현상 롤(현상제 유지체)(142) 표면에서 보다 정치한 브리슬을 형성되어, 농도 불균일 및 표면의 거칠음이 억제된 화상이 장기간에 걸쳐 얻어진다는 효과가 보다 현저해진다. 교반 부재(149)로서는, 코일상의 부재를 들 수 있다.

본 실시 형태에 따른 화상 형성 장치는, 현상 수단이 교반 반송 부재를 갖고 있는 것이 바람직하다. 현상 수단이 교반 반송 부재를 가짐으로써, 현상제 카트리지(147)로부터 공급된 보급용 현상제(150)가 교반되면서 현상 롤(142)로 반송되기 때문에, 현상 롤(142)로 반송된 보급용 현상제(150)는, 회합 입자가 해쇄되어, 현상 롤(142) 표면에서 보다 정치한 브리슬을 형성되어, 농도 불균일 및 표면의 거칠음이 억제된 화상이 장기간에 걸쳐 얻어진다는 효과가 보다 현저해진다.

상기 교반 반송 부재는, 도 3에 나타내는 현상 장치(20)에서는, 제1 교반 반송 부재(143) 및 제2 교반 반송 부재(144)가 해당한다. 교반 반송 부재의 형상은, 보급용 현상제를 현상 롤로 교반하면서 반송하는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 회전축과, 그 회전축을 중심으로 코일상으로 형성된 부재로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

교반 반송 부재에 대해, 도 4를 사용하여 설명한다. 도 4는, 본 실시 형태에서의 교반 반송 부재의 구성을 나타내는 사시도이다. 교반 반송 부재는, 도 4A 및 도 4B에 나타내는 바와 같이, 회전축(124)과, 회전축(124) 주위를 나선상으로 형성한 로터 블레이드(126)로 구성되고, 또한, 이 로터 블레이드(126)의 외주부에 회전축(124)과 평행하게, 로터 블레이드 부재(128)가 로터 블레이드(126)의 반송면(126A)과 반(反)반송면(126B)를 걸치고 있다. 즉, 회전축(124)과 평행하게 복수의 로터 블레이드 부재(128)를 한 줄로 연속시킨 상태로, 로터 블레이드(126)의 외주부와 로터 블레이드 부재(128)의 외면이 동일면이 되도록 마련되어 있다.

현상 장치(20)에 사용하는 공급용 현상제(150)로서, 기술한 본 실시 형태에 따른 공급용 현상제를 사용한다. 또한, 현상 장치(20)에 사용하는 초기 현상제로서는, 캐리어와 토너를 함유하는 2성분 현상제가 사용된다. 초기 현상제에서의 토너와 상기 캐리어와의 혼합비(질량비)로서는, 토너:캐리어=1:100∼30:100이 바람직하고, 3:100∼20:100의 범위가 보다 바람직하다. 초기 현상제에서의 캐리어로서는, 기술한 본 실시 형태에 따른 공급용 캐리어와 같은 것이 바람직하게 사용되지만, 회합하고 있지 않는 캐리어도 바람직하게 사용된다. 한편, 초기 현상제에 사용되는 토너로서는, 기술한 본 실시 형태에 따른 보급용 현상제에서의 토너와 같은 것이 사용된다.

이하에, 본 발명을 실시예를 들어 보다 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또, 이하의 설명에 있어서 「부」는 「질량부」를 의미한다.

(심재 입자(A)의 제작)

헨쉘 믹서에 체적평균 입경 0.40㎛의 구상 마그네타이트 입자분 500부를 투입하고, 교반한 후, 티타네이트 커플링제 5부를 첨가하고, 약 100℃까지 승온하여 30분간 혼합 교반함으로써 티타네이트계 커플링제 피복된 구상 마그네타이트 입자를 얻었다.

다음으로, 1L의 4구 플라스크에, 페놀 55부, 35% 포르말린 70부, 상기 구상 마그네타이트 입자 500부, 암모니아수 18부, 물 55부를 넣고, 교반 혼합했다. 다 음으로, 교반하면서 50분간 85℃로 상승시키고, 동일 온도에서 3시간 반응시켰다. 그 후, 25℃까지 냉각하고, 500ml의 물을 첨가한 후, 상징액(上澄液)을 제거, 침전물을 수세, 건조시켜, 체적평균 입경 29.3㎛의 구상의 심재 입자(A)를 얻었다.

(심재 입자(B)의 제작)

헨쉘 믹서에 체적평균 입경 0.60㎛의 구상 마그네타이트 입자분 500부를 투입하고, 교반한 후, 티타네이트 커플링제 10부를 첨가하고, 약 100℃까지 승온하여 30분간 혼합 교반함으로써 티타네이트계 커플링제 피복된 구상 마그네타이트 입자를 얻었다.

다음으로, 1L의 4구 플라스크에, 페놀 55부, 포르말린 70부, 상기 구상 마그네타이트 입자 500부, 암모니아수 18부, 물 55부를 넣고, 교반 혼합했다. 다음으로, 교반하면서 70분간 85℃로 상승시키고, 동일 온도에서 3시간 반응시켰다. 그 후, 25℃까지 냉각하고, 500ml의 물을 첨가한 후, 상징액을 제거, 침전물을 수세, 건조시켜, 체적평균 입경 65㎛의 구상의 심재 입자(B)를 얻었다.

(심재 입자(C)의 제작)

헨쉘 믹서에 체적평균 입경 0.60㎛의 구상 마그네타이트 입자분 250부를 투입하고, 교반한 후, 티타네이트 커플링제 5부를 첨가하고, 약 100℃까지 승온하여 30분간 혼합 교반함으로써 티타네이트계 커플링제 피복된 구상 마그네타이트 입자a를 얻었다. 또한, 다른 헨쉘 믹서에 체적평균 입경 0.40㎛ 구상 마그네타이트 입자분 250g를 투입하고, 교반한 후, 티타네이트 커플링제 15부를 첨가하고, 약 100℃까지 승온하여 30분간 혼합 교반함으로써 티타네이트계 커플링제 처리된 마그네 타이트 입자b를 얻었다.

다음으로, 1L의 4구 플라스크에, 페놀 55부, 포르말린 70부, 친유화 처리된 상기 구상 마그네타이트 입자a 250부와 마그네타이트 입자b 250부와 암모니아수 18부, 물 55부를 교반 혼합했다. 다음으로, 교반하면서 70분간 90℃로 상승시키고, 동일 온도에서 3시간 반응시켰다. 그 후, 25℃까지 냉각하고, 500ml의 물을 첨가한 후, 상징액을 제거, 침전물을 수세, 건조시켜, 체적평균 입경 67m의 구상의 심재 입자(C)를 얻었다.

(수지층 형성용 용액의 제조)

하기 성분을 60분간 스터러로 교반/분산하여, 수지층 형성용 용액(1)을 제조했다.

·톨루엔 : 85부

·스티렌-메타크릴레이트 공중합체(성분비 30:70) : 15부

·카본 블랙(캐보트사제, 상품명 : R330) : 1.8부

하기 성분을 60분간 스터러로 교반/분산하여, 수지층 형성용 용액(2)을 제조했다.

·톨루엔 : 85부

·스티렌-메타크릴레이트 공중합체(성분비 30:70) : 15부

·카본 블랙(캐보트사제, 상품명 : R330) : 3.0부

초기 현상제용 캐리어A의 제조

(캐리어A의 제조)

수지층 형성용 용액(1) 100부와, 심재 입자(A) 500부를 진공 탈기 장치를 부가한 탁상형 니더(Irie Shokai Co., Ltd사제, PNV-1H)에 넣고 온도 60℃로 유지하여 날개 회전수 50rpm으로 10분간 교반한 후, 감압하여 톨루엔을 유거(留去)한 후 냉각하여, 75㎛의 체를 사용하여 분립(分粒)함으로써 캐리어(A)를 얻었다. 평균 입경은 37㎛이고, 형상 계수는 104이었다.

(캐리어1의 제조)

수지층 형성용 용액(1) 100부와, 심재 입자(A) 500부를 진공 탈기 장치를 부가한 탁상형 니더(Irie Shokai Co., Ltd사제, PNV-1H)에 넣고 온도 60℃로 유지하여 날개 회전수 15rpm으로 10분간 교반한 후, 감압하여 톨루엔을 유거한 후 냉각하여, 75㎛의 체를 사용하여 분립함으로써 캐리어(1)를 얻었다. 얻어진 캐리어(1)를 주사형 전자 현미경으로 관찰한 바, 관찰 시야 내의 캐리어 입자의 수지층을 거친 회합 입자의 비율(N2/(N1+N2)×100)은 70개수%이었다. 또한, 평균 입자경은 기술한 방법으로 100개를 샘플링하여 구했다(이하의 캐리어도 같음). 평균 입경은 65㎛이고, 형상 계수는 120이었다.

(캐리어2의 제조)

수지층 형성용 용액(1) 100부와, 심재 입자(A) 500부를 진공 탈기 장치를 부가한 탁상형 니더(Irie Shokai Co., Ltd사제, PNV-1H)에 넣고 온도 60℃를 유지하여 날개 회전수 10rpm으로 10분간 교반한 후, 감압하여 톨루엔을 유거한 후 냉각하여, 180㎛의 체를 사용하여 분립함으로써 캐리어(2)를 얻었다. 얻어진 캐리어(2)를 주사형 전자 현미경으로 관찰한 바, 회합 입자의 비율(N2/(N1+N2)×100)은 75개 수%이었다. 또한, 평균 입경은 153㎛이고, 형상 계수는 112이었다.

(캐리어3의 제조)

수지층 형성용 용액(2) 100부와, 심재 입자(A) 500부를, 진공 탈기 장치를 부가한 탁상형 니더(Irie Shokai Co., Ltd사제, PNV-1H)에 넣고 온도 60℃를 유지하여 날개 회전수 10rpm으로 10분간 교반한 후, 감압하여 톨루엔을 유거한 후 냉각하여, 180㎛의 체를 사용하여 분립함으로써 캐리어(3)를 얻었다. 얻어진 캐리어(3)를 주사형 전자 현미경으로 관찰한 바, 회합 입자의 비율(N2/(N1+N2)×100)은 80개수%이었다. 평균 입경은 156㎛이고, 형상 계수는 170이었다.

(캐리어4의 제조)

수지층 형성용 용액(2) 100부와, 심재 입자(A) 500부를 진공 탈기 장치를 부가한 탁상형 니더(Irie Shokai Co., Ltd사제, PNV-1H)에 넣고 온도 60℃를 유지하여 날개 회전수 10rpm으로 10분간 교반한 후, 감압하여 톨루엔을 유거한 후 냉각하여, 355㎛의 체를 사용하여 분립하고, 분립하여 얻은 입자를 250㎛의 체를 통과시켜 망상(網狀)의 캐리어(4)를 얻었다. 얻어진 캐리어(4)를 주사형 전자 현미경으로 관찰한 바, 회합 입자의 비율(N2/(N1+N2)×100)은 70개수%이었다. 또한, 평균 입경은 285㎛이고, 형상 계수는 130이었다.

(캐리어5의 제조)

수지층 형성용 용액(1) 100부와, 심재 입자(B) 500부를 진공 탈기 장치를 부가한 탁상형 니더(Irie Shokai Co., Ltd사제, PNV-1H)에 넣고 온도 60℃를 유지하여 날개 회전수 25rpm으로 10분간 교반한 후, 감압하여 톨루엔을 유거한 후 냉각하 여, 75㎛의 체를 사용하여 분립함으로써 캐리어(5)를 얻었다. 얻어진 캐리어(5)를 주사형 전자 현미경으로 관찰한 바, 관찰 시야 내의 캐리어 입자는 단일 입자인 것을 확인했다. 또한, 평균 입경은 67㎛이고, 형상 계수는 104이었다.

(캐리어6의 제조)

수지층 형성용 용액(1) 100부와, 심재 입자(C) 500부를 진공 탈기 장치를 부가한 탁상형 니더(Irie Shokai Co., Ltd사제, PNV-1H)에 넣고 온도 60℃를 유지하여 날개 회전수 25rpm으로 10분간 교반한 후, 감압하여 톨루엔을 유거한 후 냉각하여, 75㎛의 체를 사용하여 분립함으로써 캐리어(6)를 얻었다. 얻어진 캐리어(6)를 주사형 전자 현미경으로 관찰한 바, 관찰 시야 내의 캐리어 입자는 단일 입자인 것을 확인했다. 또한, 평균 입경은 65㎛이고, 형상 계수는 113이었다.

(캐리어7의 제조)

수지층 형성용 용액(2) 100부와, 심재 입자(A) 500부를, 진공 탈기 장치를 부가한 탁상형 니더(Irie Shokai Co., Ltd사제, PNV-1H)에 넣고 온도 60℃를 유지하여 날개 회전수 25rpm으로 10분간 교반한 후, 감압하여 톨루엔을 유거한 후 냉각하여, 53㎛의 체를 사용하여 분립함으로써 캐리어(7)를 얻었다. 캐리어를 주사형 전자 현미경으로 관찰한 바, 회합 입자의 비율(N2/(N1+N2)×100)은 25개수%이었다. 또한, 평균 입경은 43.5㎛이고, 형상 계수는 117이었다.

(캐리어8의 제조)

수지층 형성용 용액(2) 100부와, 실란 커플링제 처리된 심재 입자(A) 500부를 진공 탈기 장치를 부가한 탁상형 니더(Irie Shokai Co., Ltd사제, PNV-1H)에 넣 고 온도 60℃를 유지하여 날개 회전수 10rpm으로 10분간 교반한 후, 감압하여 톨루엔을 유거한 후 냉각하여, 355㎛의 체를 사용하여 분립하고, 분립하여 얻은 입자를 300㎛의 체를 통과시켜 망상의 캐리어(8)를 얻었다. 얻어진 캐리어(8)를 주사형 전자 현미경으로 관찰한 바, 회합 입자의 비율(N2/(N1+N2)×100)은 95개수%이었다. 또한, 평균 입경은 320㎛이고, 형상 계수는 150이었다.

(토너A의 제작)

체적평균 입자경(Dv)이 5.6㎛이고, 체적평균 입경(Dv)을 개수평균 입경(Dn)으로 나눈 값이 1.20인 토너A를 준비했다.

(토너B의 제작)

체적평균 입자경(Dv)이 7.5㎛이고, 체적평균 입경(Dv)을 개수평균 입경(Dn)으로 나눈 값이 1.24인 토너B를 준비했다.

(토너C의 제작)

체적평균 입자경(Dv)이 5.8㎛이고, 체적평균 입경(Dv)을 개수평균 입경(Dn)으로 나눈 값이 1.3인 토너C를 준비했다.

<실시예1∼8, 비교예1∼2>

화상 형성 장치로서, 보급용 현상제 카트리지를 구비한 후지제롯쿠스사제 DocuCentre Color400(DCC400)의 개조기를 사용했다. 표 1에 나타내는 조합의 토너 및 캐리어A를, 토너 20부, 캐리어 200부의 비율로 V블렌더에 투입하여 혼합하여, 이것을 초기 현상제로서 DCC400의 개조기에 수용했다. 한편, 동일한 종류의 토너 및 표 1에 나타내는 캐리어를, 토너 300부, 캐리어 30부의 비율로 V블렌더에 투입 하여 혼합하여, 보급용 현상제로서 상기 보급용 현상제 카트리지 DCC400의 개조기에 수용했다.

(농도 변동)

다음으로, 2cm×2cm의 솔리드 화상을, 현상 장치 내에서의 현상제의 토너 농도가 초기의 값을 유지하도록, 보급용 현상제를 보급하면서 5000장 인쇄했다. 그 때, 500장마다 솔리드 화상의 농도를 반사 농도계 X-rite사제의 X-rite404로 측정했다. 측정한 솔리드 화상의 농도로부터 Max 농도값과 Min 농도값을 구하고, 이하의 기준으로 농도 변동을 평가했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

A : Max 농도값과 Min 농도값의 차분이 0.3 미만

B : Max 농도값과 Min 농도값의 차분이 0.3 이상 0.5 미만

C : Max 농도값과 Min 농도값의 차분이 0.5 이상 0.8 미만

D : Max 농도값과 Min 농도값의 차분이 0.8 이상

(화상 표면의 거칠음(roughness))

상기 농도 변동의 평가에서 얻어진 솔리드 화상 각각에 대해, 육안 및 루페(lupe)로 이하의 기준으로 화상 표면의 거칠음을 평가했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

A : 육안 레벨에서 거칠음이 전혀 보이지 않고, 루페로 관찰해도 거칠음이 보이지 않음

B : 육안 레벨에서는 거칠음은 없는 듯이 보이지만, 루페로 관찰하면 일부 거칠음이 보임

C : 육안 레벨에서 일부 거칠음이 보임

D : 육안 레벨에서 거칠음이 확실히 보임

[표 1]

[도 1] 본 실시 형태에 따른 회합 입자의 단면 구조의 일례를 나타내는 개략 모식도이다.

[도 2] 본 실시 형태에 따른 화상 형성 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.

[도 3] 본 실시 형태에서의 현상 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.

[도 4A] 본 실시 형태에서의 교반 반송 장치의 일례를 나타내는 사시도이다.

[도 4B] 본 실시 형태에서의 교반 반송 장치의 일례를 나타내는 사시도이다.

[부호의 설명]

310…제1 단체 입자, 312…심재, 314…수지층, 320…제2 단체 입자, 322…심재, 324…수지층, 330…결착부, 340…회합 입자

Claims

현상 수단을 사용하여 잠상 유지체 위의 잠상을 현상할 때에, 보급용 현상제를 보급하면서 현상을 행하는 트리클(trickle) 현상 방식의 보급용 현상제에 사용되고,

심재(芯材)와 그 심재를 피복하는 수지층을 갖는 단체(單體) 입자가 수지층을 거쳐 결착한 회합(會合) 입자를 함유하는 보급용 캐리어.
제1항에 있어서,

평균 입경이 50㎛ 이상 300㎛ 이하인 보급용 캐리어.
제1항에 있어서,

상기 회합 입자를 구성하는 단체 입자의 수가, 2개 이상 15개 이하인 보급용 캐리어.
제1항에 있어서,

상기 회합 입자를 함유하는 비율은, 단체 입자의 입자수를 N1, 회합 입자의 입자수를 N2라 했을 때에, (N2/(N1+N2)×100)으로 나타내면, 30개수% 이상 95개수% 이하인 보급용 캐리어.
제1항에 있어서,

형상 계수가 110 이상 230 이하인 보급용 캐리어.
제1항에 있어서,

상기 심재의 체적평균 입경이, 10㎛ 이상 150㎛ 이하인 보급용 캐리어.
제1항에 있어서,

상기 심재를 피복하는 수지층의 양은, 상기 심재 100질량부에 대해 0.1질량부 이상 10질량부 이하인 보급용 캐리어.
제1항에 있어서,

수지층에 의한 상기 심재 표면의 피복률이 95% 이상인 보급용 캐리어.
토너와, 제1항에 기재된 보급용 캐리어를 함유하는 보급용 현상제.
현상 수단을 사용하여 잠상 유지체 위의 잠상을 현상할 때에, 보급용 현상제를 보급하면서 현상을 행하는 트리클 현상 방식의 보급용 현상제를 수용하고, 그 보급용 현상제가 제9항에 기재된 보급용 현상제인 보급용 현상제 카트리지.
잠상 유지체와, 그 잠상 유지체 위에 정전 잠상을 형성하는 정전 잠상 형성 수단과, 그 잠상 유지체 위의 정전 잠상을 토너를 함유하는 현상제에 의해 현상하여, 토너상을 형성하는 현상 수단과, 그 토너상을 피전사체 위에 전사하는 전사 수단과, 그 피전사체 위에 전사된 토너상을 정착하는 정착 수단을 갖고,

상기 현상시에, 보급용 현상제를 보급하면서 현상을 행하는 트리클 현상 방식의 화상 형성 장치이며,

상기 보급용 현상제로서, 제9항에 기재된 보급용 현상제를 사용하는 화상 형성 장치.