JPH02158749A - 摩擦帯電付与部材 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、電子写真法、静電印刷法などに用いられる静
ｆａ　ｆＪｉ像現像用トナーに対し、摩擦帯電を付与す
るための機能を有する摩擦帯電付与部材に関し、トナー
に摩擦帯電を付与するキャリアや、スリーブ、ドクター
ブレード等の搬送規制部材、あるいはその他の摩擦帯電
付与部材に関する。

〔従来技術〕

従来から、特開昭６１−１４７２６１に開示されている
ように静電荷像をトナーを用いて現像する方法は大別し
て、トナーとキャリアとが混合されてなるいわゆる二成
分系現像剤を用いる方法と、キャリアと混合されずにト
ナー単独で用いられる一成分系現像剤を用いる方法とが
ある。

前記の方法は、トナーとキャリアとを撹拌摩擦すること
により、各々を互いに異なる極性に帯電せしめ、この帯
電したトナーにより反対極性を有する静電荷像が可視化
されるものであり、トナーとキャリアの種類により、鉄
粉キャリアを用いるマグネットブラシ法、ビーズキャリ
アを用いるカスケード法、ファーブラシ法等がある。

後者の一成分系現像法には、トナー粒子を噴霧状態にし
て用いるパウダークラウド法、トナー粒子を直接的に静
電潜像面に接触させて現像する接触現像法（タッチダウ
ン現像ともいう）磁性の導電性トナーを静電潜像面に接
触させる誘導現像法などがある。

これらの各種の現像方法に適用されるトナーとしては、
天然樹脂あるいは合成樹脂からなる結着樹脂に、カーボ
ンブラック等の着色剤を分散させた微粉末が用いられて
いる。例えば、ポリスチレン等の結着樹脂中に、着色剤
を分散させたものを１〜３０μｍ程度に微粉砕した粒子
がトナーとして用いられている。また、これらの成分に
さらにマグネタイト等の磁性材料を含有せしめたものは
磁性トナーとして用いられる。

前述のごとく、種々の現像方法に用いられるトナーは、
現像される静電荷像の極性に応じて、正または負の電荷
が保有せしめられるが、トナーに電荷を保有せしめるた
めには、トナーの成分である樹脂の摩擦帯電性を利用す
ることもできるが、この方法ではトナーの帯電性が小さ
いので、現像によって得られる画像はカブリ易く、不鮮
明なものとなる。そこで、所望の摩擦帯電性をトナーに
付与するために、帯電性を付与する染料、顔料、あるい
は荷電制御剤なるものを添加することが行なわれている
。

しかしながら、これらの１ヘナーに添加される染顔料あ
るいは荷電制御剤は、帯電性を付与するため、ある程度
トナー表面に出ていなければならない。そのため、トナ
ー同志の摩擦、キャリアとの衝突、静電潜像保持体との
摩擦などにより、トナー表面からこれらの添加剤が脱落
しキャリア等の汚染、静電潜像保持体、例えば感光体ベ
ルトあるいは１−ラムなどの汚染が生しる。

その結果、帯電性が悪くなり、更に耐久枚数が増すにし
たがって劣化が進み、画像１度が低下し、細線再現性、
カブリ性などが、実用上問題となってくる。

そこで、トナーの結着樹脂と帯電性を付与する染顔料あ
るいは荷電制御剤との親和性、分散性を向上させること
によって上記問題点を改善することが行なわれている。

例えばこれらの添加剤を、親和性を高めるため表面処理
する方法があるが、表面処理をすると帯電付与性が低下
する場合が多い。また、分散性向上のため、機械的せん
断力を強くして、細かく分散させる方法もあるが、トナ
ー表面に出る添加剤の割合が減少し、帯電性が十分に付
与されない傾向となる。

これらのことから、実用に十分満足する帯電付与のため
の添加剤は非常に限られていて、実用化されているもの
は数が少ない。

また、白黒画像だけでなくカラー画像を得るためには、
トナーに添加されるものは無色であることが好ましいが
、従来用いられている染料、顔料あるいは荷電制御剤の
多くが暗色であり、そうなると、実用化しているものは
ほとんど無いのが現状であり、鋭意研究が続けられてい
る。

そこで、帯電付与をトナーの添加剤で行うのではなく、
キャリアやスリーブ、ドクターブレードなどの搬送規制
部材、あるいはそのほかの摩擦帯電付与部材で行うこと
が提案されている。

ここで摩擦帯電付与部材とは、トナーに接触して、現像
のために必要な電荷を付与もしくは補助的に付与しうる
部材を意味し、以下、これらを総称して摩擦帯電付与部
材と称する。

〔目　　的〕

本発明は、従来の欠点を克服した、優れた正帯電性を付
与する摩擦帯電付与部材を提供することを目的とし、更
に他の目的は鮮やかなカラートナーの帯電に適した摩擦
帯電付与部材を提供すること、並びに連続複写後も、初
期画像と同等の画像品質を与える摩擦帯電付与部材を提
供することを目的とする。

〔構　　成〕

本発明者等は鋭意検討を重ねた結果、下記−般式で示さ
れる化合物を少なくとも表面に有することを特徴とする
摩擦帯電付与部材を提供することによって前記目的が達
成できることを見出した。

一般式 （但し、Ｒ，、Ｒ，：　Ｈ，Ｃ，〜Ｃ１ａの低級アルキ
ル基、ＮＨ，、アル キルアミノ基 Ｍ　：　Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、・Ｔｅｎ：Ｍの原子
価数） 上記化合物は、そのままアセトン等の溶剤や分散媒中に
分散して用いてもよく、また、樹脂中に分散して用いて
もよい。このような樹脂としては一般的なものが使用で
き、それらは例えば、ポリスチレン、ポリアクリル酸エ
ステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニト
リル、ポリイソプレンやポリブタジェンなどのゴム系樹
脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポ
リウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリカーボネ
ート、ロジン、フェノール樹脂、塩素化パラフィン、シ
リコーン樹脂、テフロン、及びこれらの誘導体、あるい
はこれらの共重合体、及びこれらの混合物である。

上記塗液を摩擦帯電付与部材の母材にディッピング、ス
プレー法、ハケ塗りなでにより塗布し、乾燥させれば、
本発明の摩擦帯電付与部材が得られる。また、上記化合
物を分散させた樹脂をそのまま成形して摩擦帯電付与部
材としてもかまわない。この場合、補強、摩耗防止効果
を上げるため、シリカ、カーボン、カーボン繊維、ガラ
ス繊維等の無機フィラーを含有させてもよい。キャリア
形態の摩擦帯電付与部材の母材としては、公知のキャリ
アがすべて使用可能であり、鉄、ニッケル、アルミニウ
ム等の金属または合金、金属酸化物など金属化合物の粒
子など、さらには、ガラス、炭化ケイ素などのセラミッ
ク粒子が用いられる。さらにスリーブやドクターブレー
ド形態の摩擦帯電付与部材の母材としては、鉄、アルミ
ニウム、ステンレス等の金属または合金、プラスチック
、ゴム等の非金麗化合物など、従来使用されているスリ
ーブ、ドクターブレードが使用できる。

本発明は各種の実験を繰り返した結果、摩擦帯電付与部
材に上記一般式の化合物を使用することにより高い正帯
電を得、良好な複写物を得ることを確めたという知見に
基づくものである。

本発明で用いられる前記一般式の化合物には、以下のよ
うなものがある。

前述のような摩擦帯電付与部材に補助的に添加する帯電
付与剤の例としては次のようなものがある。例えば、モ
ノアゾ染料の金属錯体、ニトロフミン酸及びその塩、サ
リチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のＣ０１Ｃｒ、Ｆ
ｅ等の金属錯体、スルホン化した銅フタロシアニン顔料
、ニトロ基、ハロゲンを導入したスチレンオリゴマー、
塩素化パラフィン、メラミン樹脂等がある。

前記のような本発明の摩擦帯電付与部材と組み合わせて
使用されるトナーは、従来の電子写真用トナーとして用
いられているものが使用できる。即ち、トナーは磁性、
非磁性いずれでもよい。さらに詳しくは、トナーは、結
着樹脂中に着色剤を含有させた着色微粒体であり、必要
に応じて磁性粉を含有してもよい。またさらにこれらの
トナーは、より効率的な帯電を与えるために、少量の帯
電付与剤、例えば染顔料、荷電制御剤などを含有しても
よいが、従来よりかなり少なくてよい。帯電付与剤とし
ては、例えばニグロシン、炭素数２〜１６のアルキル基
を含むアジン系染料（特公昭４２−１６２７）、塩基性
染料、塩基性染料のレーキ顔料、Ｃ，１，ソルベントブ
ラック３、ハンザイエローＧ、Ｃ，Ｉ、モルプラントブ
ラック１１、Ｃ，１，ピグメントブラック１、ギルツナ
イト、アスファルト、４級アンモニウム塩、高級脂肪酸
の金属塩、アセチルアセトンの金属錯体、アミノ基を含
有するビニル系ポリマーアミノ基を含有する縮合系ポリ
マー等のポリアミン樹脂等がある。

また必要に応じて、コロイダルシリカのような流動化剤
、酸化チタン、酸化アルミニウム等の金属酸化物や、炭
化ケイ素等の研磨剤、脂肪酸金属塩などの滑剤などを含
有させてもよい。

以下、本発明を下記の実施例によって更に具体的に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。

実施例１ アセトン１リツトル中に前記例示化合物（１）を５０ｇ
溶解分散し、これを球形フェライトキャリア（平均粒径
１００μｍ）５にｇに、流動床型コーティング装置でコ
ートシた。

トナーは下記組成物より作製した。

スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート　１００部ポリプ
ロピレン　　　　　　　　　　　５部Ｃ，１，ピグメジ
ドブルー１５　　　　　５部上記組成の混合物を混線、
冷却、粉砕、分級し、５〜２０μｍの粒径の青色トナー
を得た。

このトナー２．５部に対し、前記キャリア９７．５部と
をボールミルで混合し、現像剤を得た。

次に上記現像剤を当社製ＦＴ４８２０にセットし、画像
テストを行ったところ、良好な画像が得られ、その画像
は１０万枚画像出し後も変わらなかった・ またトナーの帯電量をブローオフ法で測定したところ、
初期の帯電量は＋１６．８μＣ／ｇであり、１０万枚ラ
ンニング後におけるトナーの帯電量は＋１４．９μＣ／
ｇと初期値とほとんど差がなかった。又３５℃９０％Ｒ
Ｈという高湿環境下、及び１０’ＣＩ５％ＲＨという低
湿環境下でも、常湿とと同等の画像が得られた。

実施例２ 前記例示化合物（２）を使用し、実施例１と同様に、コ
ートキャリアを作製した。

トナーは下記組成物より作製した。

スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート　１００部ポリプ
ロピレン　　　　　　　　　　　５部カーボンブラック
　　　　　　　　　１０部上記組成の混合物を混線、冷
却、粉砕、分級し、５〜２０μｍの粒径の黒色トナーを
得た。

このトナー３部に対し、前記キャリア９７部とをボール
ミルで混合し、現像剤を得た。

次に上記現像剤を当社製ＦＴ４８２０にセットし、画像
テストを行ったところ、良好な画像が得られ、その画像
は１０万枚画像出し後も変わらなかった。

またトナーの帯電量をブローオフ法で測定したところ、
初期の帯電量はで＋１６．２μＣ／ｇであり、１０万枚
ランニング後におけるトナーの帯電量は＋１５．１μＣ
／ｇと初期値とほとんど差がなかった。又３５℃９０％
ＲＨという高湿環境下、及びｌＯ℃１５％ＲＨという低
湿環境下でも、常湿と同等の画像が得られた。

実施例３ １〜ルエン１リツトル中にシリコーン樹脂１００ｇを溶
解し、これにさらに前記例示化合物（１）をｓｏｇ１合
した。これを実施例１と同様に、球形フェライトキャリ
アをコートした。

トナーは下記組成物より作製した。

ｃ、ｒ、ピグメントブルー１５　　　　　　２部Ｃ，１
，ピグメントイエロー１７　　　　　５部上記組成の混
合物を混線、冷却、粉砕、分級し、５〜２０μｍの粒径
の緑色トナーを得た。

このトナー２．５部に対し、前記キャリア９７．５部と
をボールミルで混合し、現像剤を得た。

次に上記現像剤を当社製ＦＴ４８２０にセットし、画像
テストを行ったところ、良好な画像が得られ、その画像
はｌＯ万枚画像出し後も変わらなかった・ またトナーの帯電量をブローオフ法で測定したところ、
初期の帯＠量は＋１８．２μＣ／ｇであり、１０万枚ラ
ンニング後におけるトナーの帯電量は＋１７．５μＣ／
ｇと初期値とほとんど差がなかった。又３５℃９０％Ｒ
Ｈという高湿環境下、及びｌＯ℃１５％ＲＨという低湿
環境下でも、常湿と同等の画像が得られた。

実施例４ トルエン１リツトル中にＭＭＡ樹脂ｌｏｎｇを溶解し、
これにさらに前記例示化合物（４）を５０部混合した。

これを実施例１と同様に、球形フェライトキャリアをコ
ートした。

トナーは下記組成物より作製した。

ポリエステル樹脂　　　　　　　　　１００部Ｃ，１，
ピグメントレッド５７　　　　　　５部Ｃ，１，ピグメ
ントレッド４８　　　　　３部上記組成の混合物を混線
、冷却、粉砕、分級し、５〜２０μｍの粒径の赤色トナ
ーを得た。

このトナー３部に対し、前記キャリア９７部とをボール
ミルで混合し、現像剤を得た。

次に上記現像剤を当社製ＦＴ４８２０にセットし、画像
テストを行ったところ、良好な画像が得られ、その画像
は１０万枚画像出し後も変わらなかった・ またトナーの帯電量をブローオフ法で測定したところ、
初期の帯電量は＋１５．５μＣ／ｇであり、１０万枚ラ
ンニング後におけるトナーの帯電量は＋１４．２μＣ／
ｇと初期値とほとんど差がなかった。又３５℃９０％Ｒ
Ｈという高湿環境下、及び１０℃１５％ＲＨという低湿
環境下でも、常湿と同等の画像が得られた。

実施例５ アセトン１リツトル中に前記例示化合物（１）を５０ｇ
溶解分散し、これに第１図に示されているトナー搬送部
材２をディッピングでコートし、現像部にセットした。

実施例１のトナー１００部に対し、炭化ケイ素（粒径２
μｍ）３部、疎水性コロイダルシリカ０．１部をスピー
ドニーダで十分撹拌混合してトナーとした。

このトナーを第１図に示すような現像装置に装入し、連
続複写を行い。画像テストを行ったところ、良好な画像
が得られた。その画像は５万枚画像出し後も変わらなか
った。

この現像方法について説明すると、図面に示すようにト
ナータンク７に内臓されているトナー６は撹拌羽根５に
よりスポンジローラ（トナー供給部材）４に強制的に寄
せられ、トナーはスポンジローラ４に供給される。そし
て、スポンジローラ４に取り込まれたトナーはスポンジ
ローラが矢印方向に回転することにより、トナー搬送部
材２に運ばれ、摩擦され、静電的あるいは物理的に吸着
し、トナー搬送部材２が矢印方向に強く回転し１弾性ブ
レード３により均一なトナー薄層が形成されるとともに
摩擦帯電する。その後、トナー搬送部材２と接触もしく
は近接している静電潜像担持体１の表面に運ばれ、潜像
が現像される。

静電潜像は有機感光体に８００ＶのマイナスＤＣ帯電を
した後、露光し、潜像を形成し、現像されるのである。

またトナー搬送部材上のトナーの比電荷量：Ｑ／Ｍを測
定するために、出口側にフィルター層を具備したファラ
デーケージを介してトナー搬送部材上のトナーを吸引し
、ファラデーケージ内にトラップされたトナーの比電荷
を測定する吸引法比電荷量測定装置によりＱ／Ｍを測定
したところ、＋９．２μＣ／ｇと十分な帯電がなされて
いるのが確められた。

また５万枚ランニングにおける帯電量は＋８゜５μＣ／
ｇと初期値とほとんど差がなかった。

また、高湿、低湿下でも、常湿と同等の画像品質が得ら
れた。また、感光体へのトナーフィルミングもなかった
。

実施例６ トルエン１リツトル中にシリコーン樹脂１００ｇを溶解
し、これにさらに前記例示化合物（２）を５０ｇ混合し
た。これを第１図に示されているトナー搬送部材２にス
プレーニー１−シ、現像部にセットした。

トナーは下記組成物より作製した。

ポリエチレン　　　　　　　　　　　　５部Ｃ，１，ピ
グメントレッド５７　　　　　５部Ｃ，１，ピグメント
レッド４８　　　　　　３部上記組成の混合物を混線、
冷却、粉砕、分級し、５〜２０μｍの粒径の赤色トナー
を得た。

このトナー１００部に対し、炭化ケイ素（粒径２μｍ）
２部、疎水性コロイダルシリカ０．１部をスピードニー
ダで十分撹拌混合してトナーとした。

このトナーを第１図の現像部に入れ、実施例５と同様に
画像テストを行ったところ、鮮明かつ良好な赤色画像が
得られた。

また実施例５と同様にＱ／Ｍを測定したところ、＋７．
７μＣ／ｇで、５万枚後が＋６．５μＣ／ｇであり、は
とんど変化がなかった。

また、高湿、低湿下でも、常湿と同等の画像品質が得ら
れた。

実施例７ アセトン１リツトル中に前記例示化合物（３）を５０ｇ
溶解分散し、これに第１図に示されている弾性ブレード
（ステンレス製）にスプレーコートシ、現像部にセット
した。実施例６のトナーを使い、実施例５と同様に画像
テストを行ったところ、鮮明かつ良好な赤色画像が得ら
れた。

また実施例５と同様にＱ／Ｍを測定したところ、初期が
＋８．１μＣ／ｇで、５万枚後が＋７．３μＣ／ｇであ
り、はとんど変化がなかった。

また、高湿、低湿下でも、常湿と同等の画像品質が得ら
れた。

実施例８ トルエン１リツトル中にシリコーン樹脂１００ｇを溶解
し、これにさらに前記例示化合物（２）を５０ｇ混合し
た。これを第１図に示されている弾性フレード（ステン
レス製）にスプレーコートし、現像部にセットした。実
施例６のトナーを使い、実施例５と同様に画像テストを
行ったところ、鮮明かつ良好な赤色画像が得られた。

また実施例５と同様にＱ／Ｍを測定したところ、初期が
＋１Ｏ０２μＣ／ｇで、５万枚後が＋９゜５μＣ／ｇで
あり、はとんど変化がなかった。

また、高湿、低湿下でも、常温と同等の画像品質が得ら
れた。

実施例９ 前記例示化合物（１）５０部とシリコーン樹脂１００部
とを混合し加熱溶融し、成形した樹脂ブレードを、図面
に示される弾性ブレード（３）に取り付けた。

トナーは下記組成物より作製した。

エポキシ樹脂　　　　　　　　　　　１００部ポリプロ
ピレン　　　　　　　　　　　５部Ｃ，１，ピグメント
ブルー１５　　　　　　２部Ｃ，Ｌピグメントイエロー
１７　　　　　　５部上記組成の混合物を実施例１と同
様に、混線、冷却、粉砕、分級し、５〜２０μｍの粒径
の緑色トナーを得た。

このトナー１００部に対し、炭化ケイ素（粒径２μ＋ｎ
）２部とステアリン酸亜鉛微粉末０．１部をスピードニ
ーダで十分撹拌混合してトナーとした。

このトナーを使い、実施例５と同様に画像テストを行っ
たところ、鮮明かつ良好な緑色画像が得られた。

また実施例５と同様にＱ／Ｍを測定したところ、初期が
＋９．６μＣ／ｇで、５万枚後が＋８．４μＣ／ｇであ
り、はとんど変化がなかった。

また、高湿、低湿下でも、常湿と同等の画像品質が得ら
れた。

実施例１０ 前記例示化合物（５）を使い、実施例７と同様に樹脂ブ
レードを作製した。実施例６のトナーを使い、実施例５
と同様に画像テストを行なったところ、鮮明且つ良好な
赤色画像が得られた。

また、実施例５と同様にＱ／Ｍを測定したところ、初期
が＋９，３μＣ／ｇで、５万枚後が＋８゜１μＣ／ｇで
あり、はとんど変化がなかった。

また、高湿、低湿下でも、常湿と同等の画像品質が得ら
れた。

実施例１１ 前記例示化合物（８）５０部、ポリスチレン樹脂１００
部、カーボンブラック３０部とを混合し。

それを加熱溶融し、成形し、樹脂ブレードを作製した。

トナーは下記組成物より作製した。

スチレン−〇−ブチルメタクリレート　１００部ポリプ
ロピレン　　　　　　　　　　　５部カーボンブラック
　　　　　　　　　１０部荷電制御剤にグロシン染料）
０．５部 上記組成の混合物を混線、冷却、粉砕、分級し、５〜２
０μｍの粒径の黒色トナーを得た。

このトナー１００部に対し、炭化ケイ素（粒径２μｍ）
３部、酸化チタン０．５部をスピードニーダで十分撹拌
混合してトナーとした。

このトナーを使用して、実施例５と同様に画像テストを
行ったところ、鮮明かつ良好な黒色画像が得られた。

また実施例５と同様にＱ／Ｍを測定したところ、初期が
＋１１．２μＣ／ｇで、５万枚後が＋９゜６μＣ／ｇで
あり、はとんど変化がなかった。

また、高湿、低湿下でも、常温と同等の画像品質が得ら
れた。

実施例１２ 前記例示化合物（１３）　５０部、ＭＭＡ樹脂１００部
、炭酸カルシウム３０部とを混合し、実施例１１と同様
にして、樹脂ブレードを作製した。

トナーは下記組成物より作製した。

ポリエステル樹脂　　　　　　　　　１００部ポリエチ
レン　　　　　　　　　　　　７部Ｃ，１，ピグメント
ブルー１５　　　　　　　５部上記組成の混合物を混線
、冷却、粉砕、分級し、５〜２０μｍの粒径の青色トナ
ーを得た。

このトナー１００部に対し、炭化ケイ素（粒径２μｍ）
３部、酸化チタン０．５部をスピードニーダで十分撹拌
混合してトナーとした。

このトナーを使用して、実施例５と同様な画像テストを
行なったところ、鮮明かつ良好な黒色画像が得られた。

また、実施例５と同様にＱ／Ｍを測定したところ、初期
が＋９．８μＣ／ｇで、５万枚後が＋８゜２μＣ／ｇで
あり、はとんど変化がなかった。

また、高湿、低湿下でも、常温と同等の画像４゜ 品質が得られた。

〔効　　果〕

以下述べたように、本発明によれば、連続複写後も初期
画像と同等の品質を示す画像が得られ、正帯電量の変化
もなく、環境変動も少なく、鮮明なカラー画像が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で使用する現像装置の説明図で
ある。 １・・・静電潜像担持体　２・・・トナー搬送部材５・
・・撹拌羽根　　　　６・・・トナー７・・・トナータ
ンク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記一般式、 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒ＿１、Ｒ＿２：Ｈ、Ｃ＿１〜Ｃ＿１＿０の低
   級アルキル基、ＮＨ＿２、アルキルアミノ基 Ｍ：Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｅ ｎ：Ｍの原子価数） で表わされる化合物から選ばれる少なくとも一種を少な
   くとも表面に有することを特徴とする摩擦帯電付与部材
   。