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KR900001468B1 - 전자사진 복사기용 현상제 캐리어 - Google Patents

전자사진 복사기용 현상제 캐리어 Download PDF

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KR900001468B1
KR900001468B1 KR1019850000054A KR850000054A KR900001468B1 KR 900001468 B1 KR900001468 B1 KR 900001468B1 KR 1019850000054 A KR1019850000054 A KR 1019850000054A KR 850000054 A KR850000054 A KR 850000054A KR 900001468 B1 KR900001468 B1 KR 900001468B1
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developer
toner
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magnetization
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아끼히꼬 노다
가즈오 데라오
도시오 혼죠
유끼오 세끼
히로시 앤도
도시오 요꼬바리
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후지 제록스 가부시끼가이샤
고바야시 요우따로
니뽕 뎃분 가부시끼가이샤
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Publication date
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Abstract

내용 없음.

Description

전자사진 복사기용 현상제 캐리어
제1도는 본 발명의 유전체 캐리어와 종래의 도전체 캐리어에 대한 현상전계와 공간주파수 사이의 관계를 도시한 그래프.
제2도는 본 발명의 캐리어와 종래의 캐리어에 대한 자계 강도와 자화 강도 사이의 관계를 도시한 그래프.
제3도는 무농담 블랙 부분의 양호한 재생 영역을 도시한 그래프.
제4도는 본 발명의 캐리어와 다른 캐리어의 자화 특성을 도시한 그래프.
제5도는 제4도에 도시된 자화 특성을 가진 캐리어의 무농담 블랙 부분의 재생성을 도시한 그래프.
본 발명은 전자사진 복사기용 현상제에 관한 것이며, 특히 전자사진 복사기용 2-성분 현상제의 캐리어에 관한 것이다.
전자사진 복사기용 2-성분 현상제의 캐리어로서, 철 분말, 페라이트 분말, 또는 그 유사한 것이 사용되어 왔다. 상기 캐리어는 도전 특성을 나타내는 약 1016Ω㎝의 저항율을 가지며, 유전체 특성을 나타내는 약 1012Ω㎝의 저항율을 가진다.
약 106Ω㎝의 저항율을 가지는 도전성 캐리어를 사용할 때, 현상 롤로부터의 전하 주입이 실행되고 실제 현상전계가 커져서, 무농담 블랙 부분은 고강도로 현상될 수 있다. 여기서 용어 ＂무농담 블랙 부분(solid black portion)＂은 복사되는 원본의 무농담 블랙 부분을 의미한다. 그러나 상기의 경우에, 무농담 블랙 부분내에 바람직하지 않은 흰색 선이 가끔 발생하여 가는 선의 재생을 불량하게 한다.
한편 저항율이 약 1012Ω㎝인 유전체 캐리어를 사용할 때, 현상전계와 공간주파수 즉, 라인의 수/mm 사이의 관계는 제1도에 도시되어 있다. 현상전계의 최대치는 1.0에서 10라인/mm 사이의 강도 영역에 있는데 이때에는 가는 선의 재생성이 매우 우수하다. 그러나 현상하기 위한 전계는 매우 약해진다. 왜냐하면 현상 롤로부터의 전하 주입이 무농담 블랙 부분에서는 실행되지 않으며 토너(Toner)의 극성과 대향되는 극성을 가진 전하가 현상 후에 유전체 현상층의 표면상의 캐리어에 남아 있기 때문이다. 따라서, 유전체 캐리어는 소위 주변 효과라는 결점을 가지므로 무농담 블랙 부분의 중앙부에서의 토너 밀도는 가장자리 부분에 비해 상당히 감소된다.
본 발명의 목적은 특히 유전체 현상제에 의해 얻어질 수 있는 가는 선의 재생성이 양호하게 유지되는 현상제용 캐리어를 제공하려는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 무농담 블랙 영역의 재생 중심부내의 토너 밀도를 증진시키는 현상제용 캐리어를 제공하려는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 수명이 긴 현상제용 캐리어를 제공하려는 것이다.
상기 목적 및 다른 목적 및 특성, 장점은 1.8-3.4g/㎤의 벌크 밀도를 갖고, 450-1000
Figure kpo00001
(에르스텟)의 자계내의 자화율이 10-30emu/g인 (MO)X(Fe2O3)Y로 표시되는 조성
상술된 목적 및 다른 목적, 특성 및 장점은 첨부된 도면을 참조로 하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 상술된 목적은 벌크 밀도 1.8-3.4g/㎤ 및 450-1000
Figure kpo00002
(에르스텟)의 자계내의 자화률이 10-30emu/g인 (MO)X(Fe2O3)Y로 표시되는 조성물로 구성된 현상제의 캐리어에 의해 달성된다. 이 경우에, M은 리듐, 망간, 니켈, 아연, 카드뮴, 구리, 코발트 및 마그네슘을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 최소한 하나의 금속이다. 상기 목적은 상기 조성물이 수지로 피복되어 구성된 현상제의 캐리어에 의해 역시 달성될 수 있다.
제2도에서 5도까지는, 본 발명의 실시예를 설명한 것이다. 제2도는 여러 타입의 캐리어의 자화 특성을 도시한 다이어그램이다. 제2도에 있어서, a는 통상적인 산화철 분말의 자화 특성을 나타내며 b는 통상적인 페라이트 캐리어의 자화 특성을 나타낸 것이다.
제2도에 곡선 a로 도시된 자화 특성을 가진 분말화된 산화철을 사용하는 경우에, 캐리어 사이에 작용하는 결합력은 현상 롤상의 자계에 의해 증가되어 현상층 표면상의 토너만이 현상에 기여하게 된다. 또, 반전 전기 전하는 상술한 바와 같이, 현상제층 표면의 캐리어상에 유지되어 현상을 위한 자계가 약하게 되므로 고밀도의 복사 영상을 생성하지 못하게 한다. 현상 롤의 회전 속도를 증가시켜 복사 영상의 밀도를 증가시키는 것은 가능하다. 그러나, 광 감지체상에 형성되는 토너 영상은 서로 강하게 연결되는 캐리
자기 브러시를 사용한 현상 장치에 의해 생성되는 복사 영상내의 무농담 블랙 부분의 재생성이 본 발명과 관련하여 연구되었다. 현상 장치에서, 사용되는 현상제는 주성분으로 페라이트를 포함하는 캐리어와 혼합된 토너를 구비한다. 무농담 블랙 부분의 재생성은 다른 자화 특성을 가지는 캐리어와 연관하여 역시 연구되었다. 그 결과, 무농담 블랙 부분의 양호한 재생성은 현상 롤상의 자계 강도와 캐리어의 자계 강도 사이의 관계가 도시된 제3도에서 빗금친 영역으로 표시된 특성에 의해 얻어질 수 있음을 알게 되었다.
제3도의 영역은 450-1000
Figure kpo00003
범위의 세기를 가진 자계 및 10-30emu/g 범위의 자화 강도에 의해 규정된다. 캐리어의 자계 강도가 10emu/g이하일때, 광 감지체상에 위치하는 캐러어의 양이 증가하면 토너 밀도는 불충분하게 된다. 제2도에서의 캐리어의 자화 특성 곡선 c 및 d는 제3도에서의 c'및 d' 포인트와 각각 대응한다.
제2도에서의 곡선 c 및 d로 도시된 자화 특성을 가진 본 발명의 캐리어에 따르면, 캐리어 사이에 영향을 미치는 자계에 의해 결합력은 약해져서, 현상 롤상의 현상제는 현상층의 두께 방향으로 쉽게 이동된다. 현상층의 내부에 위치하는 토너는 현상에 사용된다. 현상층 표면의 캐리어상에 남아 있는 전하를 토너로부터 빠르게 제거하는 것이 가능하며, 광 감지체의 표면으로부터 캐리어와 함께 토너를 제거하는 것도 가능하다. 그 결과, 고밀도를 가진 적절한 복사 영상을 현상전계를 약화시키지 않고 얻을 수 있다. 캐리어 사이에 작용하는 결합력은 상술한 질 저하를 야기할 정도로 강하지 않기 때문에 고
450-1000
Figure kpo00004
의 자계 강도에서 자화 강도 10-30emu/g의 자화 강도를 가진 캐리어를 사용한 본 발명으로부터 유도되는 또다른 장점은 현상제의 수명이 현저히 증가하는 것이다. 토너 및 캐리어의 두 성분으로 구성되는 현상제의 수명은, 토너 또는 토너에 포함된 첨가제가 캐리어 입자의 표면에 달라붙어 캐리어의 전기 전하의 충전 용량을 감소시키기 때문에 짧아진다. 자계에 의해 캐리어 사이에 작용하는 결합력이 커질수록, 캐리어의 표면에 부착되는 첨가제는 더욱 증가한다.
캐리어 사이에 작용하는 약한 결합력을 가진 캐리어에 따르면, 캐리어 표면에 부착하는 토너 또는 첨가제는 현저하게 감소한다. 현상제의 수명은 산화철로 구성되어 있는 종래 캐리어 분말의 수명의 약 10배 정도 연장된다.
450-1000
Figure kpo00005
의 자계에서 자화 강도 10-30emu/g 범위는 캐리어 조성물을 선택함으로 얻어질 수 있다. 1.8g/㎤-3.4g/㎤ 범위내에서 캐리어의 벌크 밀도(A, D)를 설정하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 캐리어가 과다한 다공으로 구성되어 있으면, 캐리어의 기계적 강도는 바람직하지 못하게 감소되기 때문이다. 또, 수지로 피복된 캐리어를 사용하는 경우에, 캐리어를 수지로 피복시키기가 어렵다. 왜냐하면 수지가 다공성 캐리어를 통해 스며들기 때문이다. 반면에, 벌크 밀도가 과도하게 크면, 캐리어는 파괴되기 쉬우며 현상 기계는 바람직하지 못한 큰 토오크를 가져야 한다.
(MO)X(Fe2O3)Y구조식에서의 몰비 X/Y가 0.85에서 1에 도달할 때, 자화가 크게 되기 쉽다. 자계 강도가 450-1000
Figure kpo00006
범위일때 10-30emu/g 범위의 자화 강도가 현상 롤상에서 유지될 수 있도록 몰비 X/Y는 0.85이하가 되어야 한다.
본 발명의 캐리어는 (CuO)0.15-04, (ZnO)0-0.2 및 (Fe2O3)0.6-0.7로 구성되는 것이 적절하다. 캐리어의 벌크 밀도에 대한 선정된 값은 캐리어 입자내의 기포를 제거하도록 약 1000℃에서 마지막 가열 처리를 하여 얻어질 수 있다.
캐리어는 (Fe2O3)와 (MO)를 결합시켜 만들어지며 몰비 X/Y는 0.85 이하가 된다. 혼합물은 이제 가루로 만들어지고, 습식 볼밀 또는 습식 진동 볼밀을 사용하여 한시간 이상 혼합된다. 이렇게 얻어진 슬러리는 건조되고, 다시 가루로 만든 다음, 온도 700-1200℃에서 석회질로 만들어진다. 석회질 산물은 20㎛ 이하의 크기, 적절하게는 5㎛ 이하의 크기의 미세한 입자로 조성된다.
이렇게 조성된 입자는 온도 100-1500℃에서 1-24시간동안 유지된다. 소결된 생성물은 더욱 줄어들 수 있으며, 생성물의 표면은 필요하다면 낮은 온도에서 재산화 될 수 있다. 캐리어의 요구되는 저항율은 캐리어를 스티렌수지, 플루오로수지 또는 그 유사한 것을 피복시킴으로 얻어질 수 있다. 이 경우, 피복에 사용되는 수즌 사용되는 토너에 부합되게 선택된다.
상술한 제조 방법으로 현상제용의 이상적인 캐리어를 생성할 수 있다. 상술된 제조 방법은 단지 예로서 기술한 것이며 본 발명은 상기 제조 방법에 극한 되는 것은 아니다.
본 발명의 캐리어의 특정 실시예에 의하면, 캐리어는 다음과 같이 생성될 수 있다.
[실시예]
CuO 0.23몰%, ZnO 0.07몰%, Fe2O30.7몰%가 가루로 만들어져, 습식 볼밀에
캐리어는 제4도에서 곡선 f로 도시된 자화 특성을 가지며, 자계 강도가 1000
Figure kpo00007
일 때 자화 강도는 33emu/g이다. 자계 강도가 500
Figure kpo00008
일 때 자계 강도는 20emu/g이다. 캐리어의 벌크 밀도는 2.4g/㎤이다.
토너 및 캐리어로 구성된 2-성분 현상제와, 종래의 자화 브러시 현상 장치를 사용한 복사 테스트에 따르면, 그레이 밀도 0.7인 무농담 블랙 부분을 가진 원 영상은 무농담 블랙 부분의 중앙부에서도 1.1의 영상 밀도로 복사된다.
제4도에 도시된 바와 같은 다른 자화 특성 곡선을 가진 여러 캐리어가 유사하게 테스트되었다. 곡선 e 및 g는 500
Figure kpo00009
의 자계에서 자화 강도가 각각 10emu/g 및 300emu/g인 캐리어의 자화 특성을 나타낸다. 곡선 h및 i는 유사한 자계에서 40emu/g 및 50emu/g의 자화 강도를 각각 나타낸다.
상기 테스트 결과에 따라, 곡선 e 및 g는 제5도에 도시된 바와 같이 무농담 블랙부의 양호한 복사 능력을 얻을 수 있다. 곡선 h및 i로 도시된 캐리어는 포인트 h및 i에서 불충분한 복사 능력을 갖는다. 제5도에 도시된 점선은 무농담 블랙 부분에 대한 불량한 복사 조건과 양호한 복사 조건의 경계선을 나타낸다.
본 발명과 종래 발명 캐리어의 수명을 비교하는 복사 테스트가 계속되었다. 산화철을 가진 종래 캐리어의 수명은 토너의 단위 1kg당 약 20,000번 복사할 수 있는 능력이
상술한 바와 같이, 유전체 현상제에서 제공되는 가는 선의 복사 능력은 본 발명의 현상제에 의해 높은 레벨에서 유지된다. 또, 무농담 블랙 부분의 토너 밀도는 증가되며 현상제의 수명은 종래 기술의 현상제에 비교될 때 현저하게 증가된다.
비록, 본 발명의 적절한 실시예가 상술되어 있지만, 상술된 본 발명의 적절한 실시예는 첨부된 청구범위의 정신 및 범주에 벗어나지 않고는 변경 또는 수정이 가능한 것으로 이해하여야겠다.

Claims (7)

  1. 450-1000
    Figure kpo00010
    (에르스텟)의 자계에서 벌크 밀도 1.8-3.4g/㎤ 및 자화율 10-30emu/g를 가진 (MO)X(Fe2O3)Y로 표시되는 조성물로 구성되며, 여기서 M은 리듐, 망간, 니켈, 아연, 카드뮴, 구리, 코발트 및 마그네슘을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 최소한 하나의 금속인 것을 특징으로 하는 현상제용 캐리어.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캐리어는 (CuO)0.15-0.4, (ZnO)0-0.2 및 (Fe2O3)0.6-0.7로 구성된 것을 특징으로 하는 형상제용 캐리어.
  3. 제1항에 있어서, 상기 캐리어는 상기 조성물이 수지로 피복되어 구성되는 것을 특징으로 하는 현상제용 캐리어.
  4. 제3항에 있어서, 상기 수지는 스틸렌수지인 것을 특징으로 하는 현상제용 캐리어.
  5. 제3항에 있어서, 상기 수지는 플루오로수지인 것을 특징으로 하는 현상제용 캐리어.
  6. 제1항에 있어서, 몰비 X/Y는 0.85 이하인 것을 특징으로 하는 현상제용 캐리어.
  7. 토너 및 토너용 캐리어의 혼합물을 구비하는 현상제에 있어서, 상기 캐리어는 자계 450-1000
    Figure kpo00011
    (에르스텟)에서 자화율이 10-30emu/g이며 벌크 밀도 1.8-3.4g/㎤를 가진 (MO)X(Fe2O3)Y로 표시되는 조성물로 구성되며, 여기서 M은 리듐, 망간, 니켈, 아연, 카드뮴, 구리, 코발트 및 마그네슘을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 최소한 하나의 금속인 것을 특징으로 하는 현상제.
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