JP3225610B2 - 静電潜像保持体及び／又はクリーニング部材表面被覆用粒子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電潜像保持体及び／
又はクリーニング部材表面被覆用粒子に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法は、感光体等に形成された静
電潜像をトナーを用いて現像する工程、感光体上のトナ
ーを紙、シート等の転写材に転写する工程、熱、溶剤、
圧力等を利用して定着し永久画像を得る工程よりなり、
またその際、感光体上に残留したトナーをクリーニング
するクリーニング工程を含むものである。したがって、
複写物を得るに際しては、各工程が完全に機能して初め
て繰り返し特性の安定なシステムとして完成する。殊
に、上記工程のうちクリーニング工程は、感光体とクリ
ーニング部材等が直接接触するために、その表面で傷、
摩耗等の感光体損傷を引き起こす可能性があり、また一
方では、クリーニング不良による画質欠陥の発生等が懸
念されるので、高いクリーニング性が必要となる。これ
らの諸要求を満たすべく、トナーにシリカ等の無機微
粉、脂肪酸、その金属塩およびそれらの誘導体、ポリオ
レフィン等種々の助剤を外添することが提案され、流動
性、耐久性、あるいはクリーニング性の改善が図られて
いる。

【０００３】しかしながら、従来提案されている添加剤
において、シリカ、チタニア、アルミナ等の無機化合物
は、流動性を著しく向上させるものの、それら無機化合
物の微粉末は硬度が高いために感光体表面層にへこみや
傷がつきやすく、そして、傷ついた部分にトナー固着が
生じやすい等の問題がある。また、近年、省資源化の目
的で再生紙の利用が増えているが、一般に、再生紙は紙
粉を多く発生させるという問題があり、感光体とブレー
ド間に紙粉等が入り込み、黒筋等のクリーニング不良を
誘発する。

【０００４】これらの問題を解決すべく、添加剤として
脂肪酸金属塩（特開昭５４−１６２１９号公報および同
６０−１９８５５６号公報）、ポリオレフィン（特開昭
６１−２３１５６２号公報および同６１−２３１５６３
号公報）等を用い、それらを外部添加することが検討さ
れている。上記公報に開示されたものにおいては、いず
れも添加剤の粒径が３〜２０μｍと大きく、その効果を
効率よく発現させるためには、相当量の添加が必要とな
る。さらに付け加えれば、初期的には効果的であるもの
の、滑剤としての膜形成が均一に行なわれないために、
添加剤（滑剤）独自のフィルミングにより、画像に白ぬ
け、像ぼけ等を発生させるという問題が生じる。また、
一方では、無機化合物微粉末の粒子表面を脂肪酸または
脂肪酸金属塩で処理する方法（特公昭６３−３９９０４
号公報）が提案されている。この方法では、クリーニン
グ性は初期的には効果があるものの、攪拌時のストレス
により親油性になった無機化合物微粉末がトナー粒子中
に埋め込まれ、添加効果が低下する。また、この方法に
より親油性化処理すると、無機化合物微粉末の凝集が起
こり凝集体が発生する。この凝集体は、初期的には画像
上問題のないものの長期のコピー操作においては現像さ
れずに現像機内に付着、蓄積し、ある量を超えると背景
部上に粗粒カブリとして発生するなどの問題を生じる。
したがって、この方法も十分なものではなかった。また
他方では、アクリル酸エステルモノマー、メタクリル酸
エステルモノマー、スチレン系モノマー等の単独または
共重合体の微粉末による感光体の被覆（特公平２−３１
８８号公報）が検討されている。しかしながら、最近で
は、複写速度はより高速化する傾向にあり、それに伴っ
てクリーニング時に感光体にかかるストレス（荷重、速
度）も増加する。そのため、上記のような樹脂系微粉末
は、クリーニング時のストレスで変形し、フィルミング
等の問題を発生する。さらに、樹脂自身の持つ帯電極性
のために、用いられる感光体の極性も限定されるという
不具合な点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、従来技術の上記のような実情に鑑みてなされたもの
である。すなわち、本発明の目的は、電子写真法等のク
リーニング工程において静電潜像保持体表面を損傷せ
ず、かつ、静電潜像保持体表面あるいは帯電付与部材表
面等に対してフィルミング現象等を起こさず、残留トナ
ーを除去することが可能な静電潜像保持体及び／又はク
リーニング部材表面被覆用粒子を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
した結果、静電潜像保持体及び／又はクリーニング部材
表面被覆用粒子として、無機化合物微粉末で被覆された
脂肪酸金属塩又は脂肪酸アミドよりなる滑剤を用いるこ
とにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明
を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明の静電潜像保持体表面及
び／又はクリーニング部材表面被覆用滑剤粒子は、電子
写真法における現像工程以外の工程で付与するためのも
のであって、その滑剤粒子が無機化合物微粉末で表面が
被覆された脂肪酸金属塩又は脂肪酸アミドよりなること
を特徴とする。また、本発明の画像形成方法は、静電潜
像保持体上の静電潜像を現像する工程、形成されたトナ
ー画像を転写部材に転写する工程、静電潜像保持体上に
残留したトナーをクリーニング部材で除去する工程より
なり、現像する工程以外の工程で無機化合物微粉末で表
面が被覆された脂肪酸金属塩又は脂肪酸アミドよりなる
滑剤粒子を静電潜像保持体表面に供給することを特徴と
する。本発明においては、静電潜像保持体上に残留した
トナーをクリーニング部材で除去する工程において、ト
ナーを除去する手段として、ブラシおよび／またはブレ
ードを使用し、かつ、このブラシおよびブレードの少な
くとも１つの部材に、無機化合物微粉末で表面が被覆さ
れた脂肪酸金属塩又は脂肪酸アミドよりなる滑剤粒子を
付着させる方法を採用するのが、特に好ましい。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
静電潜像保持体及び／又はクリーニング部材表面被覆用
粒子は、脂肪酸金属塩又は脂肪酸アミドよりなる滑剤エ
マルジョンを用い、この滑剤エマルジョンに無機化合物
微粉末と接触させることによって得られるものである。

【０００９】本発明に使用される滑剤としては、脂肪酸
金属塩として、エナント酸バリウム、エナント酸亜鉛、
カプリル酸銅、カプリル酸亜鉛、ペラルゴン酸カルシウ
ム、ペラルゴン酸亜鉛、ペラルゴン酸銅、ラウリン酸リ
チウム、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸マグネシウ
ム、ラウリン酸亜鉛、ラウリン酸銅、ミリスチン酸リチ
ウム、ミリスチン酸マグネシウム、ミリスチン酸鉛、パ
ルミチン酸リチウム、パルミチン酸カルシウム、パルミ
チン酸マグネシウム、パルミチン酸亜鉛、ステアリン酸
リチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグ
ネシウム、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸バリウム、オ
レイン酸カルシウム、オレイン酸亜鉛等、脂肪酸アミド
として、ステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン
酸アミド、メチロールステアリロアミド等を例示するこ
とができるが、これらに限定されるものではない。

【００１０】本明細書において、滑剤エマルジョンと
は、液体中に滑剤粒子が分散している状態（懸濁）を意
味し、その作製方法としては滑剤を融点以上の温度にて
液相−液相の状態で乳化させ、その後温度を下げて懸濁
状態にする方法が望ましく、その際の粒径は、濃度、攪
拌条件、冷却条件、界面活性剤等により制御することが
できる。本発明においては、滑剤粒子の粒径はエマルジ
ョンの状態で０．０５〜５．０μｍに制御される。特
に、０．１〜２．０μｍに制御されることが望ましい。

【００１１】滑剤エマルジョンは、また、界面活性剤の
存在下で形成されたものであることが好ましい。界面活
性剤としては、公知のものであれば如何なるものでもよ
い。例えば、カルボン酸型アニオン界面活性剤等の脂肪
酸塩型アニオン界面活性剤、硫酸モノアルキルエステル
型アニオン界面活性剤等の硫酸エステル型アニオン界面
活性剤、リン酸アルキルエステル型アニオン界面活性剤
等のリン酸エステル型アニオン界面活性剤等の、アミン
塩、アンモニウム塩、イミダゾリン、イミダゾリウム
塩、アミン誘導体等のカチオン界面活性剤、Ｎ−アルキ
ルニトリロトリ酢酸、Ｎ−アルキルスルホベタイン等の
両性界面活性剤、その他の非イオン界面活性剤、Ｓｉま
たはＦ系界面活性剤等があげられる。また、滑剤エマル
ジョンの調製に際しては、必要に応じて、増粘剤、安定
化剤、消泡剤等の副資材を併用してもよい。

【００１２】本発明において、滑剤を被覆する無機化合
物微粉末を構成する成分としては、ＳｉＯ₂ 、Ｔｉ
Ｏ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂ 、ＣｅＯ
₂ 、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｋ₂ Ｏ、Ｎ
ａ₂ Ｏ、ＺｒＯ₂ 、ＣａＯ・ＳｉＯ₂ 、Ｋ₂ Ｏ（ＴｉＯ
₂ ）_ｎ、Ａｌ₂ Ｏ₃ ・２ＳｉＯ₂ 、ＣａＣＯ₃ 、ＭｇＣ
Ｏ₃ 、ＢａＳＯ₄ 、ＭｇＳＯ₄ 等を例示することができ
る。これらのものは、平均粒径０．００５〜０．５μｍ
の範囲のものが好ましく使用できる。

【００１３】これら無機化合物微粉末は、高温高湿下、
低温低湿下等、環境に依存することなく効力を発揮でき
るように、疎水化されていることが好ましい。無機化合
物微粉末を疎水化するために使用することができる疎水
化剤としては、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルメ
トキシシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジ
クロルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルシ
リルメチルメルカプタン、ビニルジメチルアセトキシシ
ラン、トリメチルシリルアクリレート、ヘキサメチルジ
シロキサン等に代表されるクロロシラン、アルコキシシ
ラン、シラザン類；或いはジメチルシリコーンオイル、
アミノ変性シリコーンオイル等に代表されるシリコーン
オイル類；ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、
パルミチン酸、ステアリン酸等に代表される飽和脂肪酸
類；トリメチロールプロパン、１，２，３−ブタントリ
オール、２，３，４−ヘキサトリオールに代表される置
換グリセリン；イソプロピル・トリイソステアロイルチ
タネート、イソプロピル・トリオクタノイルチタネー
ト、イソプロピル・イソステアロイル・ジアクリルチタ
ネートに代表されるチタンカップリング剤があげられる
が、これらに限定されるものではなく、これらの１種ま
たは２種以上のものを混合して用いてもよい。無機化合
物微粉末は、疎水性指数が、５０以上であることが必要
であり、好ましくは６５以上の疎水性無機化合物微粉末
が使用される。本発明において、滑剤成分に対する無機
化合物微粉末の被覆量は、滑剤／無機化合物微粉末＝５
／９５〜８５／１５（重量比）の範囲が好ましい。

【００１４】滑剤粒子への無機化合物微粉末の被覆方法
としては、無機化合物微粉末を表面をアルコール等の中
に浸した後、スプレードライ法、流動床法等によって、
滑剤エマルジョンを添加し、混合し、乾燥させる方法、
あるいはニーダー等を用い無機化合物微粉末を滑剤エマ
ルジョンと混ぜ合わせ被覆、脱気、乾燥する方法を用い
ることができ、さらに、必要に応じて溶媒等を使用する
ことができる。但し、これ等に限定されるものではな
く、滑剤エマルジョンの粒径を大きく変化（凝集）させ
ることなく無機化合物微粉末を被覆させる手段であれば
如何なる方法を採用してもよい。必要であればさらに粉
砕、分級、篩分してもよい。

【００１５】このように被覆された滑剤粒子は、クリー
ニングが行われる工程においてほぐれる状態のものであ
れば、若干弱い凝集体を呈していてもよい。その際の平
均粒径は、５μｍ以下のものが好ましく、３μｍ以下の
ものがさらに好ましい。また、５μｍより大きい粒径の
ものが存在する場合、その割合は全体の１０％（ｐｏ
ｐ）以下であることが好ましい。

【００１６】本発明の無機化合物微粉末で被覆された脂
肪酸金属塩又は脂肪酸アミドよりなる滑剤粒子を静電潜
像保持体表面に被覆させるには、例えば、小さな粗布製
のパウチ（小袋）に微粒子を入れ、クリーニング部材ま
たは静電潜像保持体に手でダスティングを行うか、ある
いは本発明の粒子の付着したウェブ、スポンジロール等
をクリーニング部材の手前に設置して、クリーニング時
に静電潜像保持体上に本発明の粒子の被覆が安定に形成
されるようにすればよい。また、クリーニング工程がブ
ラシクリーニングおよびブレードクリーニングのいずれ
か一方または両者による場合においては、ブラシまたは
ブレードのいずれか一方または双方に本発明の粒子を付
着させて、静電潜像保持体上に粒子の被覆が安定に形成
されるようにすればよい。

【００１７】本発明の画像形成方法において使用するト
ナーは、結着樹脂および着色剤を必須成分とする二成分
トナー、磁性材料を内包する磁性一成分トナー、あるい
はカプセルトナー等何ら制限は受けないが、その平均粒
径は３０μｍ以下、特に３〜２０μｍの範囲に設定する
のが好ましい。また、トナーが二成分現像剤として用い
られる場合において、使用されるキャリアは、公知のも
のであれば特に制限されるものではなく、鉄粉系キャリ
ア、フェライト系キャリア、表面コートフェライト系キ
ャリア、磁性粉末分散型キャリア等が使用できる。ま
た、静電潜像保持体としては、セレン系感光体、有機系
感光体、アモルファスシリコン感光体、あるいはこれら
の表面に必要に応じて、オーバーコートを施したもの
等、従来公知のものが使用可能である。現像機について
も、従来公知の二成分現像機または一成分現像機ならば
如何なるものでも使用することができる。静電潜像保持
体上に残留したトナーを除去するクリーニング手段とし
ては、ブレード圧着によるクリーニング法、ファーブラ
シクリーニング法、その他公知のものならばどのような
ものでも採用することができる。

【００１８】本発明の静電潜像保持体及び／又はクリー
ニング部材表面被覆用粒子は、乾式プロセスに応じて適
宜使用することが可能であるが、一般には、電子写真、
静電記録等、静電潜像保持体上に静電潜像を形成した
後、現像機内のトナーにより静電潜像を可視化し、トナ
ー像を別の担体に転写した後、静電潜像担持体上に残留
するトナーをクリーニングするというプロセスに使用す
ることができる。

【００１９】

【実施例】以下、実施例および比較例を掲げて本発明を
具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。また、下記の説明において「部」は
全て「重量部」を意味する。 実施例１

【００２０】「疎水性無機化合物被覆滑剤粒子の調製」
粒径０．０１２μｍの疎水性シリカ（Ｒ×２００ 日本
アエロジル社製）２部をエタノール２部に分散させ、乾
燥した。次に、ステアリン酸亜鉛エマルジョン（濃度：
２０％水溶液、平均粒径：０．４μｍ、界面活性剤：α
−オレフィンスルホン酸塩使用）を調製し、そのエマル
ジョン４部を疎水性シリカに噴霧して混合し、乾燥させ
ることにより、疎水性シリカで被覆されたステアリン酸
亜鉛を得た。その後、得られた粒子を自動乳鉢を用いて
解粉した。

【００２１】 「トナーの調製」 結着樹脂［スチレン−アクリル酸ブチル共重合体（80／20）］ １００部 カ−ボンブラック（Ｒ３３０：キャボット社製） １０部 低分子量ポリプロピレン（ビスコール６６０Ｐ：三洋化成社製） ５部 帯電制御剤（Ｐ−５１：オリエント化学工業社製） ２部 上記成分をバンバリーミキサーで溶融混練し、冷却後ジ
ェットミルにより微粉砕し、分級機にて分級して平均粒
径１１μｍのトナー粒子を得た。このトナー１００部に
対して平均粒径０．０５μｍの二酸化チタン微粒子２部
を添加し、ヘンシェルミキサーによって分散混合してト
ナーを調製した。

【００２２】 「キャリアの調製」 スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体（７０／３０） １００部 マグネタイト（ＥＰＴ−１０００：戸田工業社製） ２００部 ポリフッ化ビニリデン（ＫＹＮＡＲ：Ｐｅｎｎ Ｗａｌｔ社製） ５部 上記成分を加圧ニーダーで溶融混練し、さらにターボミ
ルおよび分級機を用いて粉砕、分級を行い、平均粒径５
０μｍのキャリヤを得た。上記トナー５部とこのキャリ
ヤ９５部とを混合して二成分現像剤組成物を調製した。

【００２３】「疎水性無機化合物被覆滑剤粒子の添加」
Ｖｉｖａｃｅ８００（富士ゼロックス社製）改造機の感
光体表面に、上記疎水性無機化合物被覆滑剤粒子を内包
したパウチ（粗布製小袋）を用いてダスティングを行う
ことにより該粒子を供給し、上記トナーを用いて複写テ
ストを行った。

【００２４】実施例２ 疎水性無機化合物被覆滑剤粒子をＶｉｖａｃｅ８００
（富士ゼロックス社製）改造機の感光体表面に供給する
クリーニングブラシに付着させた以外は、実施例１と同
様にして複写テストを行った。

【００２５】実施例３ 疎水性無機化合物被覆滑剤粒子をＶｉｖａｃｅ８００
（富士ゼロックス社製）改造機の感光体表面に供給する
クリーニングブレードに付着させた以外は、実施例１と
同様にして複写テストを行った。

【００２６】実施例４ 疎水性無機化合物被覆滑剤粒子をＶｉｖａｃｅ８００
（富士ゼロックス社製）改造機の感光体表面に供給する
クリーニングブラシおよびクリーニングブレードに付着
させた以外は、実施例１と同様にして複写テストを行っ
た。

【００２７】実施例５ Ｖｉｖａｃｅ８００（富士ゼロックス社製）改造機のク
リーニングブラシおよびクリーニングブレードに疎水性
無機化合物被覆滑剤微粒子を付着させ、さらに、疎水性
無機化合物被覆滑剤微粒子を内包したパウチ（粗布製小
袋）を用いてダスティングを行うことにより感光体へも
疎水性無機化合物被覆滑剤粒子を供給した以外は、実施
例１と同様にして複写テストを行った。

【００２８】比較例１ Ｖｉｖａｃｅ８００（富士ゼロックス社製）改造機の感
光体表面に疎水性無機化合物被覆滑剤粒子を付着させな
かった以外は、実施例１と同様にして複写テストを行っ
た。

【００２９】比較例２ クリーニングブラシおよびクリーニングブレードに平均
一次粒径０．５μｍのメタクリル酸メチル−スチレン共
重合体（５０／５０）微粒子を付着させた以外は、実施
例４と同様にして複写テストを行った。

【００３０】比較例３ クリーニングブラシおよびクリーニングブレードに平均
一次粒径０．３μｍのポリフッ化ビニリデン微粒子（Ｋ
ＹＮＡＲ：Ｐｅｎｎ Ｗａｌｔ社製）を付着させた以外
は、実施例４と同様にして複写テストを行った。

【００３１】比較例４ クリーニングブラシおよびクリーニングブレードに平均
一次粒径１６ｎｍの非晶質シリカ微粒子（Ｒ９７２：日
本アエロジル社製）を付着させた以外は、実施例４と同
様にして複写テストを行った。

【００３２】これらの複写テストにより得られた結果を
表１に示す。また、試験方法および評価基準は次の通り
である。 １）クリーニング性能 ５ｃｍ幅の黒帯について、未転写の状態で、９９９枚モ
ード×３回のブレードクリーニングを行った。この評価
はストレステストであり、Ｇ１〜Ｇ３では通常コピー時
に問題なく、Ｇ４〜Ｇ５では通常コピー時にクリーニン
グ不良が発生する。 Ｇ１：問題なく感光体表面のトナーをクリーニングする
ことができた。 Ｇ２：２５００枚およびそれ以上になると、若干クリー
ニング不良が発生した。 Ｇ３：１５００枚〜２４９９枚でクリーニング不良が発
生した。 Ｇ４：５００枚〜１４９９枚でクリーニング不良が発生
した。 Ｇ５：４９９枚以下でクリーニング不良が発生した。 ２）感光体摩耗量 １０万枚コピーを採取した後、感光体の摩耗量を測定し
た。 ３）画質および感光体表面欠陥 １０万枚コピーを採取して、コピーの画質と感光体表面
の欠陥を観察した。 問題なし：１０万枚コピー採取間および１０万枚コピー
後に黒点、黒筋、カブリ等の画質欠陥、感光体表面の傷
が観察されなかった。 ＊１：８００枚コピー程度よりクリーニング不良に起因
する黒筋、感光体傷による黒点が発生した。 ＊２：１０００枚コピー程度よりフィルミングによる黒
筋が発生した。 ＊３：２００枚コピー程度よりクリーニング不良に起因
する黒筋、感光体傷による黒点が発生した。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【発明の効果】本発明の静電潜像保持体及び／又はクリ
ーニング部材被覆用粒子は、無機化合物微粉末で表面が
被覆された脂肪酸金属塩又は脂肪酸アミドよりなる滑剤
粒子であるから、環境依存性が少ない等の優れた特性を
有し、そして、静電潜像保持体表面に供給することによ
って十分な滑剤効果を発揮する。したがって、クリーニ
ング工程において、静電潜像保持体表面を損傷せず、か
つ静電潜像保持体表面あるいは帯電付与部材表面等に対
してフィルミング現象等を起こさず、残留トナーを除去
することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 孝義 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社竹松事業所内 (56)参考文献 特開 平３−197964（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−111576（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−186867（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−269478（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/00 G03G 21/10 - 21/12 G03G 9/00 - 9/113 G03G 5/00 - 5/16

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真法における現像工程以外の工程
   で静電潜像保持体表面及び／又はクリーニング部材表面
   に付与するための滑剤粒子であって、該滑剤粒子が無機
   化合物微粉末で表面が被覆された脂肪酸金属塩又は脂肪
   酸アミドよりなることを特徴とする静電潜像保持体及び
   ／又はクリーニング部材表面被覆用滑剤粒子。
2. 【請求項２】 静電潜像保持体上の静電潜像を現像する
   工程、形成されたトナー像を転写体上に転写する工程、
   静電潜像保持体上に残留したトナーをクリーニング部材
   で除去する工程を有する画像形成方法において、現像す
   る工程以外の工程で無機化合物微粉末で表面が被覆され
   た脂肪酸金属塩又は脂肪酸アミドよりなる滑剤粒子を静
   電潜像保持体表面に供給することを特徴とする画像形成
   方法。
3. 【請求項３】 静電潜像保持体上に残留したトナーをク
   リーニング部材で除去する工程において、トナーを除去
   する手段として、ブラシおよび／またはブレードを使用
   し、該ブラシおよびブレードの少なくとも１つの部材
   に、無機化合物微粉末で表面が被覆された脂肪酸金属塩
   又は脂肪酸アミドよりなる滑剤粒子を付着させることを
   特徴とする請求項２に記載の画像形成方法。