JPH03223873A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真法、静電印刷法などに用いられる静
電荷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、この帯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磁気ブラシ法、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、染料、顔料あるいは荷電制御剤などを添加
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染顔料あるいは
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
、トナー同士の摩擦、キャリアとの衝突、静電潜像担持
体との摩擦などにより、トナー表面からこれらの添加剤
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
。例えば親和性を高めるために、これらの添加剤に表面
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、分散性を向上させるた
めに、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添加剤の
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染顔料あるいは荷電制御剤
の多くが暗色であり、カラー現像用の添加剤は未だ殆ど
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
で行なうことが提案されている（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、潜像が乱れたりすることが
ｔ（ｓ＋）〔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、強い帯電付与能力を有し、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、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、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、特定の亜塩化合
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、本発明によれば、下記一般式（Ｉ）又は／及び（
ｎ）で示される亜塩化合物を少なくとも表面に含有する
ことを特徴とする摩擦帯電付与部材が提供される。

（式中、Ｒ□〜Ｒ１゜のうち少なくとも一つがアルキル
基又はアルコキシ基を、またＲ１ｍ〜Ｒ２０のうち少な
くとも一つがアルキル基又はアルコキシ基を夫々表わし
、他のＲは水素原子、アルキル基又はアルコキシ基を表
わす。） （式中、Ｉ’＋ｚｔ〜Ｒ２Ｓのうち少なくとも一つがア
ルキル基又はアルコキシ基を、またＲＺＧ−Ｒ３０のう
ち少なくとも一つがアルキル基又はアルコキシ基を夫々
表わし、他のＲは水素原子、アルキル基又はアルコキシ
基を表わす。） なお、こＳ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、少なくとも表面に
含有される前記一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）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
摩擦帯電付与化合物と併用することもできる。

前記亜鉛化合物は、そのまき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、一般的なものが使用でき、例え
ばポリスチレン、ポリアクリル着工ステル、ポリメタク
リル酸エステル、ボッアクリロニトリル、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、ロジン、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。

フッ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。

前記亜鉛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、本発明の摩擦
帯電付与部材が得られる。

また、前記亜鉛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
、補強、摩耗防止効果向上のために、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。

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１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
ードが使用できる。

なお、本発明の摩擦帯電付与部材に更に適切な帯電付与
性を持たせるために、該付与部材に補助的に帯電付与剤
を添加することもできる。この場合の帯電付与剤として
は、例えば、モノアゾ染料の金属錯塩、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、　Ｆｅ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、メラミン樹脂など
が挙げられる。

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。征電付与剤としては、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号公報）、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，１，モルプラント
ブラック１１．　Ｃ，１，ピグメントブラックｌ、ギル
ンナイト、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などがある。

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、前記一般式（１）又は／
及び（ＩＴ）で示される亜鉛化合物を、少なくとも表面
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、Ｖｔ性が示されるので１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−Ｆ、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。

なお、部は重量部を表わす。

実施例１ 前記一般式（１）において、Ｒ２、Ｒ９、Ｒ工２及びＲ
工。

がメチル基であり、且つ他のＲが全て水素原子である化
合物を、トルエンＩＱ中に５０ｇ溶解分散し、これを球
形フェライトキャリア（平均粒径１００１０Ｏ７聡に、
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−の黒色トナーを得た。

スチレン／ｎ−ブチルメタクリレート 共重合体　　　　　　　　　　　　　　１００部ポリプ
ロピレン　　　　　　　　　　　　　５部カーボンブラ
ック　　　　　　　　　　　１０部続いて、前記摩擦帯
電付与部材１００部に上記トナー３部を加えてボールミ
ルで混合し、現像剤を得た。

次に、上記現像剤をリコー社製複写機ＦＴ４０８５にセ
ットし、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
、初期の帯電量は＋２２．１μＣ／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＋２１
．８μＣ／ｇと初期値と殆ど差がなかった。また、３５
℃、９０％ＲＨという高温高湿環境下及び１０°Ｃ１１
５％ＲＨという低温低湿環境下でも、常温常湿下と同等
の画像が得られた。

実施例２ 実施例１における前記一般式（１）で示される化合物の
代わりに、前記一般式（■）において、ＲＺ３及びＲｏ
がメチル基であり、且つ他のＲが全て水素原子である化
合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、本発明の
摩擦帯電付与部材（コートキャリア）を得且つ現像剤を
作成した。

次に、上記現像剤をリコー社製複写機ＦＴ４０８５にセ
ントし、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＋２３．９μＣ／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＋２３
．７μＣ／ｇと初期値と殆ど差がなかった。また、３５
℃、９０％ＲＨという高温高温環境下及び１０℃、１５
％Ｒ）Ｉという低温低湿環境下でも、常温常湿下と同等
の画像が得られた。

実施例３ 前記一般式（１）において、Ｒ３、Ｒ８、Ｒ□、及びＲ
１゜がｔｅｒｔ−ブチル基であり、且つ他のＲは全て水
素原子である化合物を、トルエンＩＱ中に５０ｇ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、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碑）３部と疎水性コロイダルシリカ０．
１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、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１図面に基いて詳しく説明すると
、図面は静電荷像現像装置の一例の模式的断面図である
６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によりトナー供給部材（スポンジロ
ーラ）４に強制的に寄せられ、トナーはトナー供給部材
４に供給される。

そして、トナー供給部材４に取り込まれたトナーは、ト
ナー供給部材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
、トナー層厚規制部材（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のトナーの比電荷量：Ｑ／Ｍを測定
する為に、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、＋１４．７μＣ／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帯電量は＋１３．６
μＣ／ｇと初期値と殆ど差がなかった。また、高湿、低
湿下でも、常湿と同等の画像品質が得られた。なお、感
光体へのトナーフィルミングもなかった。

実施例４ 実施例３における前記一般式（１）で示される化合物の
代わりに、前記一般式（ＩＩ）において、Ｒ２□及びＲ
２□がｔｅｒｔ−ブチル基であり、且つ他のＲが全て水
素原子である化合物を用いた以外は、実施例３と同様に
してトナー搬送部材２をディッピングでコートし、本発
明の摩擦帯電付与部材を作成した。

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）をセットし且つ実施例３で用い
たと同様のトナーを装入して、実施例３と同様にして画
像テストを行なったところ、鮮明且つ良好な画像が得ら
れた。その画像は５万枚画像出し後も変らなかった。

また、実施例３と同様に、トナーの帯電量を吸引法によ
り測定したところ′、初期が＋１１．９μＣ／ｇで、５
万枚後が＋１１．２μＣ／ｇであり、殆ど変化がなかっ
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５ 前記一般式（１）において、Ｒ１及びＲ１３がエチル基
で、且つ他のＲが全て水素原子である化合物５０部、ポ
リエステル１００部及びカーボンブラック３０部を混合
し、これを加熱溶融し、成形し、樹脂プレートを作製し
、それを図面に示されるトナー層厚規制部材（弾性ブレ
ード）３として現像装置にセットした。

別に、下記組成の混合物を混練、粉砕、分級し。

粒径５〜２０戸の黒色トナーを得た。

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 このトナー１００部に対し、炭化珪素（粒径２声）３部
と酸化チタン０．５部を、スピードニーダ−で充分撹拌
混合してトナーとした。

次に、前記摩擦帯電付与部材（弾性ブレード）がセット
された現像装置に、上記トナーを装入し、実施例３と同
様にして画像テストを行なったところ、鮮明且つ良好な
黒色画像が得られた。

また、実施例３と同様に、トナーのｌｐ！電量を吸引法
により測定したところ、初期が＋１０．９μＣ／ｇで、
５万枚後が＋１１．２μＣ／ｇであり、殆ど変化がなか
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６ 実施例５における前記一般式（Ｉ）で示される化合物の
代わりに、前記一般式（ＩＩ）において、Ｒ２４及びＲ
２９がエチル基で、且つ他のＲが全て水素原子である化
合物を用いた以外は、実施例５と同様にして、樹脂ブレ
ードを作製し、それを図面に示されるトナー層厚規制部
材（弾性ブレード）３として現像装置にセットした。

次に、前記摩擦帯電付与部材（弾性ブレード）がセット
された現像装置に、実施例５で用いたと同様のトナーを
装入し、実施例５と同様にして画像テストを行なったと
ころ、鮮明且つ良好な黒色画像が得られた。

また、実施例５と同様に、トナーの帯電量を吸引法によ
り測定したところ、初期が÷１５．６μＣ／ｇで、５万
枚後が÷１５．３μＣ／ｇであり、殆ど変化がなかった
。また、高温、低湿下でも、常湿と同等の画像品質が得
られた。

以上の結果から１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、高品質画像が得られることが分かる。

【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。 １・・・静電潜像担持体、２・・トナー搬送部材、３・
・・トナー層厚規制部材、４・・トナー供給部材、５・
・・撹拌羽根、６・・・トナー、７・・・トナータンク
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記一般式（ I ）又は／及び（II）で示される
   亜鉛化合物を少なくとも表面に含有することを特徴とす
   る摩擦帯電付与部材。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒ＿１〜Ｒ＿１＿０のうち少なくとも一つがア
   ルキル基又はアルコキシ基を、またＲ＿１＿１〜Ｒ＿２
   ＿０のうち少なくとも一つがアルキル基又はアルコキシ
   基を夫々表わし、他のＲは水素原子、アルキル基又はア
   ルコキシ基を表わす。） ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （式中、Ｒ＿２＿１〜Ｒ＿２＿５のうち少なくとも一つ
   がアルキル基又はアルコキシ基を、またＲ＿２＿６〜Ｒ
   ＿３＿０のうち少なくとも一つがアルキル基又はアルコ
   キシ基を夫々表わし、他のＲは水素原子、アルキル基又
   はアルコキシ基を表わす。）