JPH03294869A

JPH03294869A - 摩擦帯電付与部材

Info

Publication number: JPH03294869A
Application number: JP2098192A
Authority: JP
Inventors: Tomoe Hagiwara; 萩原　登茂枝; Masami Tomita; 正実冨田; Koichi Kato; 弘一加藤; Toshiki Minamitani; 俊樹南谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-04-13
Filing date: 1990-04-13
Publication date: 1991-12-26

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、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同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導電性が小さいので、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６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、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九ない傾向がでる
。

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
ない。

〔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１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５、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、特定の含金属化
合物を少な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、本発明を完成するに至
った。

即ち、本発明によれば、下記一般式で示される少なくと
も１種の含金属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、Ｒ１−Ｒ８及びＮはそれぞれ以下のものを表わ
す。

水素原子又は炭素数１〜１８個のアルキル基若しくはア
ルコキシ基。

Ｍ　：　Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ又はＭｇ原子、）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、少なくとも表面に
含有される前記一般式で示される含金属化合物は、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。

前記含金属化合物は、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、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。

前記含金属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、前記含金属化合物を分散させた樹脂をそのまＳ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、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
Ｃｏ、　Ｃｒ、　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、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、前記一般式で示される少
なくとも１種の含金属化合物を、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前記一般式において、Ｒ２、Ｒ４，ＲＧ及びＲ８がＣａ
原子である化合物をトルエンＩｆｆ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１００μ
Ｉ１１）５ｋｇ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声の黒色トナーを得た。

＋２１．９μＣ／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℃
、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２前記一般式において、Ｒ１、Ｒ１、Ｒ５及びＲ７がポリ
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＋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２μｍ）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、第１図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、図面に基いて詳しく説明すると
、第１図は静電荷像現像装置の一例の模式的断面図であ
る。第１図において、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
定する吸引性比電荷量測定装置により、Ｑ／Ｍを測定し
たところ、＋１２．１μＣ／ｇと充分な帯電がなされて
いるのが確められた。

マタ、５万枚ランニング後における吸引法による帯電量
は、＋１１．４μＣ／ｇと初期値と殆ど差がなかった。

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

実施例３前記一般式において、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ，及びＲ１が素原
子、並びににがＢａ原子である化合物５０部、ポリエス
テル樹脂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、樹脂ブレードを作製し、
それを第１図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
〜２０７．ｓ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ｚＩｕｎ）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２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２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＋１１．７μＣ／ｇで、５万
枚後が＋１１．３μＣ／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。

以上の結果から、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】

第１図は、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。 ■・・・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

【特許請求の範囲】

（１）下記一般式で示される少なくとも１種の含金属化
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▼ （式中、Ｒ＿１〜Ｒ＿８及びＭはそれぞれ以下のものを
表わす。Ｒ＿１〜Ｒ＿４：そのうち２つは▲数式、化学式、表等
があります▼、その他は水素原子又は炭素数１〜１８個
のアルキル基若しくはアルコキシ基。Ｒ＿５〜Ｒ＿８：そのうち２つは▲数式、化学式、表等
があります▼、その他は水素原子又は炭素数１〜１８個
のアルキル基若しくはアルコキシ基。Ｍ：Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ又はＭｇ原子。）