JPH02304468A

JPH02304468A - 摩擦帯電付与部材

Info

Publication number: JPH02304468A
Application number: JP1125895A
Authority: JP
Inventors: Masami Tomita; 正実冨田; Yoshihiro Nomura; 野村　芳弘; Koji Tanaka; 公司田中; Tomoe Hagiwara; 萩原　登茂枝
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-05-18
Filing date: 1989-05-18
Publication date: 1990-12-18

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、ｍ子写真、Ｄ　ｎ１記録、　Ｄ＊印刷などに
おける静電荷像を現像するための乾式トナーに摩擦帯電
を付与するためのキャリアや現像スリーブ、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。

〔従来の技術〕

電子写真感光体や静電記録体などの上に形成された静電
荷像を現像する手段としては、液体現像剤を用いる方法
（湿式現像法）と、結着樹脂中に着色剤を分散させたト
ナーあるいはこのトナーを固体キャリアと混合した一成
分系ないし二成分系乾式現像剤を用いる方式（乾式現像
法）とが一般に採用されている。そして、これら方式に
は夫々長所・短所があるが、現在では、乾式現像法が多
く利用されている。

二成分系現像剤を用いる方法は、トナーとキャリアとを
撹拌摩擦することにより、夫々を互に異なる極性に帯電
させ、この１ｆ電したトナーによって１反対極性を有す
る静電荷像が可視画されるものであり、トナーとキャリ
アの種類により、鉄粉キャリアを用いる磁気ブラシ法、
ビーズキャリアを用いるカスケード法などがある。

一方、−成分系現像剤を用いる方法には、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。

これらの現像方法に適用されるトナーとしては。

結着樹脂中にカーボンブラック等の着色剤を分散させた
平均粒径５〜２０−程度の微粉体が用いられており、ま
たこれらの成分に磁性材料を加えた磁性トナーも用いら
れている。

このようなトナーは、現像される静電荷像の極性に応じ
て、正又は負に帯電される。トナーに電荷をもたせ′る
ためには、トナーの成分である結着樹脂の摩擦帯電性を
利用することも考えられるが。

この方法ではトナーの帯電性が小さいので、得られる画
像はカブリ易く、不鮮明なものとなる。従って、所望の
摩擦帯電性をトナーに付与するために１色素、有機酸塩
、界面活性剤などを荷電制御剤として添加することが行
なわれている。

ところが、これらのトナーに添加される荷電制御剤は、
トナーに帯電性を付与するためには、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、静電潜像担持体との摩擦など
により、トナー表面から荷電制御剤が脱落し、キャリア
の汚染、静電潜像担持体の汚染などが生じる。その結果
、帯電性が悪くなり、更には複写枚数が増すにつれ劣化
が進み、画像濃度が低下し、細線再現性、カブリ性など
が問題となってくる。

そこで、トナーの結着樹脂と荷電制御剤との親和性１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
ことが試みられている０例えば親和性を高めるために、
荷電制御剤に表面処理を施す方法があるが、表面処理を
行なうと帯電付与性が低下する場合が多い、また１分散
性を向上させるために５機械的剪断力を強くして、細か
く分散させる方法もあるが、この方法によるとトナー表
面に出る荷電制御剤の割合が減少し、帯電性が充分に付
与されない傾向がでる。

これらのことから、充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極く
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、これまで用いられている荷電制御剤の多くが暗色で
あり、カラー現像用の荷電制御剤は未だ殆ど実用化され
ていないのが現状である。

そこで、帯電付与をトナーの添加剤で行なうのではなく
、キャリアや現像スリーブ若しくはドクターブレードな
どの搬送規制部材、あるいはその他の摩擦帯電付与部材
で行なうことが提云されている（特開昭６１−１４７２
６１号公報等）、この方法によれば、トナーに殆ど帯電
付与のための添加剤を含有させる必要がないので、前記
したキャリア、潜像担持体等の汚れがなく、そのため複
写中に帯電性が低下したり、ｉＷ像が乱れたりすること
がない。

また、カラーシートも容易に帯電することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このような摩擦帯電付与部材に摩擦帯電付与
性をもたせるためには、強い＊ｍ付与能力を有し、しか
も母材に塗工可能で且つ強い機械的強度を有するもので
なければならない、しかし、このようなすべての面で満
足される摩擦帯電付与部材は、未だ見出されていないの
が現状である。

従って１本発明の目的は、このような問題点を克服した
、即ちトナーに優れた正帯電性を付与し、鮮明な画像が
得られ、しかも連続使用においても初期画像と同等の良
質画像を多数枚得ることができる摩擦帯電付与部材を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定の硼素化合
物、亜鉛化合物、クロム錯塩型アゾ化合物又はコバルト
錯塩型アゾ化合物を少くとも表面に含有する摩擦帯電付
与部材が上記目的に適合することを知見し１本発明を完
成するに至った。

即ち１本発明によれば、下記構造式（１）〜（ｍ）で示
される硼素化合物、下記構造式（［Ｖ）−（Ｖ）で示さ
れる亜鉛化合物、下記構造式（Ｖｌ）〜（ＶＩＩＩ）で
示されるクロム錯塩型アゾ化合物又は下記構造式（Ｗ）
で示されるコバルト錯塩型アゾ化合物を少くとも表面に
含有することを特徴とする正極性トナー用摩擦帯電付与
部材が提供される。

（但し９式中Ｘは塩素原子、臭素原子、ＳＯ２ＮＨ２基
。

ＳＯ□ＣＲ，基又は５Ｏ２Ｃ，Ｈ，基を表わし、またＡ
は炭素数８〜１６の直鎖又は枝分れした１個の酸素原子
によって中断されていてもよいアルキルアンモニウムを
表わす。）なお、こ）でいう摩擦帯電付与部材とは、トナーと接触
して、現像のために必要な電荷を付与若しくは補助的に
付与し得る部材を意味する。

本発明の摩擦帯電付与部材において、少くとも表面に含
有される前記構造式（１）−（ＩＸ）で示される化合物
は、公知の手段で合成される。該化合物は単独で用いて
もよいし、２種以上を併用してもよい。また、他の摩擦
；′ｉＦ電付与化合物を併用することもできる。

前記化合物は、そのま＼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。この場
合の樹脂としては１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、ポリブタジェン、ポリエス
テル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ロジ
ン、ポリカーボネート、フェノール樹脂、塩素化パラフ
ィン、ポリエチレン、ポリプロピレン、シリコーン樹脂
、弗素樹脂及びこれらの共重合体などが挙げられ、これ
らは単独であるいは２種以上混合して使用される。

前記化合物を分散させて得た塗液を、摩擦帯電付与部材
の母材に、ディッピング、スプレー法、ハケ塗り等によ
り塗布し、乾燥させることによって１本発明の摩擦帯電
付与部材が得られる。

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、合金又は金属の酸化物を含む金属
化合物の粒子等、更にはガラスや炭化珪素等のセラミッ
ク粒子が用いられる。

また、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
の金属又は合金あるいはプラスチック、ゴム等の非金属
化合物など、従来使されているスリーブやドクターブレ
ードが使用で門る。

なお、本発明においては、前記化合物を分散させた樹脂
をそのま）成形して、摩擦帯電付与部材とすることもで
きる。この場合、耐摩耗性向上のために、シリカ、カー
ボン、炭素繊維、ガラス繊維等の無機フィラーを含有さ
せることもできる。

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、トナーは磁性あるいは非磁性
の何れでもよい。更に詳しくは、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、更にトナーには、より効率的に
帯電付与されるために、少量の帯電付与剤、例えば染・
顔料、荷電制御剤等を含有していてもよいが、従来のト
ナーよりも該帯電付与剤の含有量はかなり少量ですむ、
また、トナーには、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
酸化物や炭化珪素などの研摩剤、あるいは脂肪酸金属塩
等の潤滑剤などを含有させてもよい。

〔発明の効果〕

本発明の摩擦帯電付与部材は、前記構造式（１）〜（Ｅ
Ｋ）で示される化合物の少くとも１種を、少くとも表面
に含有したことから、トナーとキャリアとの間又はトナ
ーと現像スリーブ若しくはドクターブレードとの間の摩
擦帯電を正極性の安定した摩擦帯電性に保持することが
できる。

このため、本発明の摩擦帯電付与部材を用いて静電荷像
の現像を行なうと、連続複写後も初期画像と同等の高品
質画像を得ることができる。また、高温高湿等の環境下
においても良好な帯電性が示されるので、種々の環境下
においても高品質画像を得ることができる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。なお
２部は重量部を表わす。

実施例１トルエンＩＱ中に前記構造式（１）で示される硼素化合
物５０ｇを溶解分散し、これを球形フェライトキャリア
（平均粒径ｔｏｏ、）ｓ−に、流動床型コーティング装
置を用いてコートし、本発明の摩擦帯電付与部材を得た
。

別に、下記組成の混合物を混線、粉砕、分級し、粒径５
〜２０戸の黒色トナーを得た。

カーボンブラック　　　　　　　　　　　　１０部続い
て、前記摩擦帯電付与部材（キャリア）１００部に上記
トナー３部を加えて混合し、現像剤を得た。

次に、上記現像剤をリコー社製ＦＴ４０８５を用い。

画像テストを行なったところ、良好な画像が得られ、そ
の画像は１０万枚画像出し後も変ゎながった。

また、トナーの帯電量をブローオフ法で測定しちところ
、初期の帯電量は１７．６μＣ／ｇであり、ｌ。

方杖ランニング後におけるトナーの帯電量は１５．３μ
Ｃ／ｇと初期値と殆ど差がなかった。また、３５℃、９
０％ＲＨという高温高湿環境下及び１０℃、　１５％Ｒ
１＋という低温低湿環境下でも、常温常湿下と殆ど差の
ない画像が得られた。

実施例２〜９実施例１における前記構造式（Ｉ）で示される硼素化合
物の代わりに、夫々前記構造式（■）〜（ＩＩ）で示さ
れる化合物を用いた以外は、実施例Ｉと同様にして、摩
擦帯電付与部材及び現像剤を作成し、画像テストを行な
ったところ、何れも良好な画像が得られ、その画像は１
０万枚画像出し後も変らなかった。

また、実施例１と同様にしてトナーの帯電量を測定した
ところ、表−１に示すような結果が得られ、何れも１０
万枚ランニング後におけるトナーの帯電量は、初期値と
殆ど差がなかった。更に、高温高温環境下及び低温低湿
環境下でも、常温常湿下と殆ど差のない画像が得られた
。

表−１実施例１０トルエンＩＱ中に前記構造式（１）で示される硼素化合
物５０ｇを溶解分散し、これに図面に示されているトナ
ー搬送部材２をディッピングしてコートし５本発明の摩
擦帯電付与部材を得た。

別に、実施例１で用いたと同様のトナー１００部に。

炭化珪素（粒径２戸）３部を加えて、スピードニーダ−
で充分撹拌混合してトナーとした。

次に、図面に示すような現像装置に、前記摩擦帯電付与
部材（トナー搬送部材）をセットし且つ上記トナーを装
入して、連続複写を行ない１画像テストを行なったとこ
ろ、良好な画像が得られ、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、図面に基いて詳しく説明すると
１図面は静電荷像現像装置の一例の模式的断面図である
０図面において、トナータンク７に内蔵されているトナ
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４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、
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
共に摩擦帯電する。その後、トナー搬送部材２と接触若
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
搬送部材のトナーの比電荷量：Ｑ／Ｍを８１ｇ定する為
に、出口側にフィルタ一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
吸引性比電荷量測定装置により、Ｑ／Ｍを測定したとこ
ろ、８．７μＣ／ｇと充分な帯電がなされているのが確
められた。

また、５万枚ランニング後における？ｆＦｆｆｉｆｆｉ
は６．３μＣ／ｇと初期値と殆ど差がなかった。

また、高温、低湿下でも、常湿と同等の画像品質が得ら
れた。

実施例１１〜１８実施例ＩＯにおける前記構造式（１）で示される硼素化
合物の代わりに、夫々前記構造式（■）〜（ＩＸ）で示
される化合物を用いた以外は、実施例１０と同様にして
摩擦帯電付与部材を作成し且つ画像テストを行なったと
ころ、何れも良好な画像が得られ、その画像は５万枚画
像出し後も変らなかった。

また、実施例１０と同様にしてＱ／Ｍを測定したところ
１表−２に示すような結果が得られ、何れも充分な帯電
がなされていること及び５万枚ランニング後における帯
電量も初期値と殆ど差がなかったことが確かめられた。

更に、高湿、低湿下でも、常湿と同等の画像品質が得ら
れた。

表−２以上の結果から５本発明の摩擦帯電付与部材を用いて静
電荷像の現像を行なうと、連続複写後も初期画像と同等
の品質の画像が得られ、しかも帯電量の変化もなく、環
境変動も少なく、且つ高温、高温環境下においても良好
な帯電性が示されることが判る。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の摩擦帯電付与部材を用いた現像方法を
説明するための、現像装置の一例を示す模式断面図であ
る。ｌ・・・静電潜像担持体、２・・・トナー搬送部材、３
・・・弾性ブレード、４・・・スポンジローラー、５・
・・撹拌羽根、６・・・トナー、７・・・トナータンク
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記構造式（ I ）、（II）又は／及び（III）で
示される硼素化合物を少くとも表面に含有することを特
徴とする正極性トナー用摩擦帯電付与部材。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（II） ▲数式、化学式、表等があります▼（III）
（２）下記構造式（IV）又は／及び（Ｖ）で示される亜
鉛化合物を少くとも表面に含有することを特徴とする正
極性トナー用摩擦帯電付与部材。 ▲数式、化学式、表等があります▼（IV） ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｖ）
（３）下記構造式（VI）、（VII）又は／及び（VIII）
で示されるクロム錯塩型アゾ化合物を少くとも表面に含
有することを特徴とする正極性トナー用摩擦帯電付与部
材。 ▲数式、化学式、表等があります▼（VI）（但し、式中Ｘは塩素原子、臭素原子、ＳＯ＿２ＮＨ＿
２基、ＳＯ＿２ＣＨ＿３基又はＳＯ＿２Ｃ＿２Ｈ＿５基
を表わし、またＡは炭素数８〜１６の直鎖又は枝分れし
た１個の酸素原子によって中断されていてもよいアルキ
ルアンモニウムを表わす。） ▲数式、化学式、表等があります▼（VII） ▲数式、化学式、表等があります▼（VIII）
（４）下記構造式（IX）で示されるコバルト錯塩型アゾ
化合物を少くとも表面に含有することを特徴とする正極
性トナー用摩擦帯電付与部材。 ▲数式、化学式、表等があります▼（IX）