JPS5997155A - 静電荷像現像用キヤリア - 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】 本発明は静電荷像現像用キャリア、特にトナーと共に静
電荷像現像剤を構成するキャリアに関する。

電子写真法においては、光導電性要素より成る感光体に
暗所にて均一な表面電荷を与えた後画像露光により静電
荷像を形成し、この静電荷像を現像剤により現像するこ
とにより可視像が形成される。

斯かる静電荷像を現像する方法は、液体現像法と乾式現
像法とに大別することができる。液体現像法は、絶縁性
有機液体中に各種の顔料や染料を微細粒子として分散し
て成る液体現像剤により現像を行なう方法であ１ハ又乾
式現像法は、天然又は合成の樹脂中にカーボンブラック
等の着色剤を分散含有して成る、通常トナーと称する微
粉末検電粉な用いる方法である。後者の方法は、トナー
を静電荷像の電荷の極性と逆の極性に帯電させ、この帯
電したトナーを静電荷像に静電的に付着させ【可視像を
形成するものである。この乾式現像法には、前記トナー
のみを主成分とするいわゆる一成分系現像剤を用いる方
法と、鉄粉或いはガラスピーズなとより成るキャリアが
前記トナーに混合されたいわゆる二成分系現像剤を用い
る方法とがあり、前者には毛ブラシ法、インプレッシロ
７法、パウダークラウド法が含まれ、又後者には磁気ブ
ラシ法、カスケード法が含まれる。

尚以上のような現像方法により、トナーが静電荷像に付
着して形成された可視像線、そのまま感光体上において
、或いは直接又は中間転写体を介して間接的に紙その他
の像支持体上に転写された後、熱、圧力、溶媒蒸気等に
より定着される。

本発明は、上記現像方法のうち、磁気ブラシ法又はカス
ケード法等に用いられる二成分系現像剤のためのキャリ
ア、即ちトナーと混合されて静電荷像の現像に供される
キャリアに関するものであり、特に鉄粉キャリアに関す
るものである。

従来、キャリアとして用いられる鉄粉は金属鉄がその成
分の９０％以上を占めているため、　３００００ｅの磁
場で飽和磁化が約２００ｅｍｕ／’と大きく、このため
現像ブラシ上で形成される穂は感光体を強い力で擦って
しまい、得られる画像に掃き目や画像荒れを生じさせ、
又解像力が悪く文字つぶれを生じさせているという欠点
があった。

本発明者らは上記欠点を解決すべく研究を重ねた結果、
掃き目、画像荒れ又は文字つぶれは、穂立ち現象を起こ
している現像ブラシ上のトナーが感光体表面を強い力で
擦ってしまうために発生する現象であることに着目し、
更に研究を重ねた結果、トナーが感光体の電荷力線によ
って引きつけられる力よりも弱い力で現像すれば、掃き
目、画像荒れ又は文字つぶれは発生しないことＫなｌ）
、そのための手段として飽和磁化の小さいキャリアを用
い、現像ブラシ上にいわゆるソフトな穂を形成し、感光
体と接触させることが必要であることを見い出し本発明
を完成するに至った。

本発明の目的は得られる画像に掃き目、画像荒れ又は文
字つぶれを発生させない静電荷像現像用キャリアを提供
することにある。

本発明の上記目的は５０〜１５０ｅｍｕ／ｆの飽和磁化
を有し、金属鉄の含有量が１〜５０重量％であることを
特徴とする静電荷像現像用キャリアによって達成させる
。

本発明に係る静電荷像現像用キャリアは、市販されてい
る粉砕形の鉄粉キャリアを例えば第１図に示す酸化装置
を用いて酸化炎中で溶融酸化を行なうことにより得られ
る。

第１図において、１は酸化装置の本体であり、本体１の
上部には、粉砕された金属鉄粉２を供給する供給部３が
設（すられている。４は該本体１の内部に酸化炎Ａを形
成するためのバーナーであり、５はオイル等の燃料供給
管であり、６はエアー供給管である。Ｔは製品出口部で
あ１ハ前記供給部３から供給された鉄粉２が、酸化炎Ａ
を経て、酸化されて、該出口部Ｔから製品として排出さ
れる。

尚、本発明における鉄粉の酸化装置としては、第１図に
示す装置以外にも公知の装置を用いることができ、例え
ば特開昭５３−６０３７９号公報に記載の装置を用いる
ことができる。

上記酸化装置によれば、鉄粉の表面は酸化され、ＦｅＯ
＋　Ｆｅ２Ｏ３＋　Ｆｅ３Ｏ４等の酸化鉄が形成され、
その真中部分に至る程金属鉄（Ｆａ　）がそのまま残っ
ている。このことから酸化の程度により、金属鉄の含有
量が異なり、飽和磁化も異なる。なお、本発明において
飽和磁化とは３００００ｅの磁場での最大磁化値をいう
。

本発明におけるキャリアの飽和磁化は５０〜１５０ｅｍ
ｕ　／　ｆであり、より好ましくは７０〜１３０ｅｍｕ
／ｌである。飽和磁化が５０ｅｍｇ／ｆ未満では、キャ
リア飛散やキャリア付着が発生し、一方、１５０ｅｍｕ
／　ｆを超えると掃き目、画像荒れがひどくなり、文字
つぶれがおこる。

本発明におけるキャリアの金属鉄（Ｆｅ）の含有量は１
〜５０重量％であり、より好ましくは５〜４０重量％で
ある。この含有量は鉄粉材料の粒径や酸化処理条件等に
よってコントロールできる。

本発明に係るキャリアの粒径は限定的ではないが、例え
ば２０〜１０００μｍとされる。好ましくは２０〜３０
０μｍである。

本発明に係るキャリアは、現像剤を構成する場合に、他
のキャリア例えばフェライト、マグネタイト等と混合使
用されてもよい。

本発明のキャリアと共に現像剤を構成するトナーとして
は天然または合成の樹脂にカーボンブラック等の顔料あ
るいは各種の染料からなる着色剤、さらに必要に応じ【
摩擦帯電性を制御するための電荷制御剤等を混合分散せ
しめた組成物の微粉末が用いられる。使用される樹脂と
しては、たとえばロジン、ギルツナイト、フェノール−
ホルムアルデヒド樹脂、ｐジン変性フェノール−ホルム
アルデヒド樹脂、メタアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂
、ポリエチレン樹脂、ポリプルピレン樹脂、エポキシ樹
脂、クマロン・インデン樹脂、アスクアルド、ポリアミ
ド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレ
ン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタアクリル酸エ
ステル共重合体あるいはそれらの混合物等をあげること
ができる。着色剤としては、カーボンブラックが最も代
表的であるが、たとえばニグロシン染料、アニリンブル
ー、カルフォイルブルー、クーームイエａ−１＋フルト
ラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエ
ｐ−、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブル
ー、マラカイトグリーンオフサレート、ランプブラック
、ローズベンガルおよびそれらの混合物等、いわゆる反
応性染料を含めて広範囲の染料を使用することができ、
これらは現像により可視像を形成することができるよう
にトナーを着色するのに充分な量でトナー中に含有せし
められることが必要である。必要に応じて添加する電荷
制御剤としては、一般にある種の染料や顔料が用いられ
、たとえば本発明の鉄粉キャリアに対して正の摩擦帯電
性を付与するためには、特公昭４１−２４２７号公報に
記載されているよ５なフエットシュパルツーＨＢＮ（カ
ラーインデックス（Ｎ＋１６ｔｓｏ）、アルコール可溶
性ニグロシン（カラーインデックス歯５ｏ４ｔ５）、ス
ーダンチーフシュバルツＢＢ（カラーインデックス４２
６１５０）、プリリ７ントスピリットシュパルツＴＮ（
バイエル社製）、ザボンシュバルツＸ（ヘキスト社製）
、トリフェニルメタン等の染料が用いられ、また負の摩
擦帯電性を付与するためにハ、セルスシュバルツ（Ｒ）
Ｇ（バイエル社！１り、りｐモゲンシュバルツＥＴＣＯ
（カラーインデックスＮ１１１４６４５）、アゾ−オイ
ルブラックＲ（６）（ナショナル・アニリン社製）等の
染料やフタロシアニンブルー等の含金属染料が用いられ
る。また、定着工程に加熱ローラーを用いる場合には、
オフセット現象の発生を防止するための離型剤として、
たとえば脂肪酸金属塩、低分子量のポリアルキレン樹脂
等をトナー中に含有せしめることもできる。前記の如き
組成からなるトナーは、たとえば各成分を混合して熱ロ
ールを用いて練肉し、冷却し、粉砕した後分級して所望
の粒径を有するものに仕上げられるが、一般にトナーの
粒径とし【は１〜５０μｍ１好ましくは２〜３０μｍの
平均粒径が適用される。本発明が適用される現像剤にお
いては、任意のトナーを用いることができるが、その際
本発明の鉄粉キャリアと混合する割合は、本発明に係る
キャリアの金属鉄の含有量等によっても異なるが、たと
えば磁気ブラシ法を適用する現像剤の場合には現像剤重
量の０．１〜２０％、またカスケード法を適用する現像
剤の場合には０．５〜２％が一般的である。

前記の如き本発明のキャリアが適用される現像剤を用い
て静電荷像を現像すると、磁気ブラシ法およびカスケー
ド法のいずれの現像方式に適用した場合も、掃き目、画
像荒れのない鮮明な画像が得られる。とくに現像電極を
用いる磁気ブラシ法に適用した場合には、連続的に多数
枚の複写を転写式で現像処理したときも鮮明な画像を得
ることができる。

以下本発明を実施例をもって説明するが本発明はこれら
に限定されるものではない、なお、以下に「部」とは特
に断わらない限り「重量部」を表わす。

実施例１ 第１図に示す酸化装置を用いて金属鉄３８．３％含有の
キャリア（飽和磁化１１５ｅｍｕ／Ｐ１２００／３００
ｍｅｓｈ　）を得、このキャリアと、ポリエステル樹脂
１００部とカーボンブラック１０部よりなり平均粒径ｌ
Ｏμｍを有するトナーと混合して、トナー量が現像剤重
量の４重量％である二成分系現像剤を作った。この現像
剤を用いてＵ−ＢＩＸ−Ｖ（小西六写真工業社製）改造
型複写機によって絵出しを行なったところ、８本／、、
を鮮明に再現出来る程の解像力を有していると共に、画
像荒れ、掃き目、文字つぶれおよびカプリがみられなか
った。その時の帯電量は２２μＣａｔであった。

実施例２ 実施例１においてキャリアとして金属鉄４８％含有のも
の（飽和磁化１４２ｅｍｕ／ｆ、２００／３００ｍｅｓ
ｈ　）を用い、結着樹脂として小西六写真工業社製複写
機Ｕ−ＢＩＸ−Ｖ用トナーと同じスチレン−１０− アクリル酸共重合体１００部を用い、離型剤としてポリ
プロピレン３．５部を用いた以外は実施例１と同じくし
てトナー量が５重量％である二成分系現像剤を作り、実
施例１と同一条件で絵出しを行なった。

その結果、８本／闘を鮮明に再現出来る程の解像力を有
していると共に、画像荒れ、掃き目、文字つぶれおよび
カブリカｔみられなかった。その時の帯電量は１８μｃ
／ｒであった。

実施例３ 実施例１においてキャリアとして金属鉄２６．７％含有
のものく飽和磁化８０ｅｍｕ／Ｓ’、１００／２００ｍ
ｅｓｈ　）を用い、実施例１と同じクシくトナー量が２
重量％である二成分系現像剤を作り、実施例１と同一条
件で絵出しを行なった。

その結果、８本／Ｗａを鮮明に再現出来る程の解像力を
有していると共に、画像荒れ、掃き目、文字つぶれおよ
びカブリがみられなかった。その時の帯電量は２４μｃ
／ｆであった。

実施例４ 実施例１においてキャリアとして金属鉄１７．７Ｘ含有
のもの（飽和磁化５３ｅｍｕ／ｌ、　２００／３００ｍ
ｅｓｈ　）を用い、実施例１と同じくしてトナー量が４
．５重量％である二成分系現像剤を作り、実施例１と同
一条件で絵出しを行なった。

その結果、８本／ｍを鮮明に再現出来る程の解像力を有
していると共に、画像荒れ、掃き目、文字つぶれおよび
カブリがみられなかった。その時の帯電量は１９μｃ／
ｆであった。

比較例１ 実施例１においてキャリアとして金属鉄９０％含有のも
の（飽和磁化２０３ｅｍｕ／Ｖ、１００／２００ｍｅｓ
ｈ　）を用いた以外は実施例１と同じくしてトナー量が
２重量％である二成分系現像剤を作り、実施例１と同−
命件で絵出しを行なった。

その結果、５本／喝を再現するのが限度であり又、画像
力ろし、掃ぎ目等カーみられた。

比較例２ 実施例１においてキャリアとして金属鉄θ％の酸化鉄粉
（飽和磁化３０ｅｍｕ／Ｐ、１００　／　２００ｍｅｓ
ｂ　）を用いた以外は実施例１と同じくしてトナー量が
２重量％である二成分系現像剤を作り、実施例１と同一
条件で絵出しを行なった。

その結果、キャリア飛散及びキャリア付着が発生した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に好しく用いられる酸化装置を示す概略
断面図である。 特許出願人　　小西六写真工業株式会社代理人弁理士　
坂　　口　　信　昭 （ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ５０〜１５０ｅｍｕ／ｆ　　の飽和磁化を有し、金属鉄
   の含有量力ｔ−１〜５０重量％であることを特徴とする
   静電荷像現像用キャリア。