JPH04104171A - 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為の機
能を有する摩擦帯電付与部材に関し、トナーに摩擦帯電
を付与するスリーブや、ドクターブレード等の搬送規制
部材、或は、その他の摩擦帯電付与部材に関する。

［従来の技術］ 従来から、特開昭８１−１４７２６１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か用いられている。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１〜３０μＩ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、これらのト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。そのだめ、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ふ加削が脱落し
キャリア等の汚染、静電潜像保持体、例えば感光体ベル
トあるいはドラムなどの汚染か生じる。その結果、帯電
性が悪くなり、更に耐久枚数か増すにしたがって劣化が
進み、画像濃度が低下し、細線再現性、カリブ性などが
、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、帯電性か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、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。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、トナーに優れた摩擦帯電付与を行なうと共に
帯電付与部材へのトナーの融着かなく、繰返し使用して
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ものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、鋭意検討した結果、特定のフッ素化合物
を摩擦帯電付与部材の表面に保持せしめることが有効で
あることを知見し、本発明に至った。

すなわち、本発明は、下記構造式で示されるフッ素化合
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
付与部材である。

本発明において上記フッ素化合物は、そのまま溶剤や分
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。このような樹脂としては、−船釣なも
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、へケ塗りなどにより塗布し、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。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、ゴム等の非金属化合物
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−数式の化合物を使用することにより、スリー
ブ表面やドクターブレードへのトナーの融着が発生せず
、常に良好な複写物を得ることを確かめたという知見に
基づくものである。

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、
非磁性更に、正極性、負極性のいづれでもよい。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、より効率的な帯電付
与を与えるために、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。

［実施例］ 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 前記構造式においてｎ−８、ＸがＣ００Ｙ＋がＮＨ＋か
らなる化合物をトルエン１リツトル中に５０ｇ溶解分散
し、これに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。スチレン
−ｎ−ブチルメタクリレート１００部とカーボンブラッ
ク１０部とサリチル酸亜鉛０．５部の混合物を混線、粉
砕、分級し、５〜２０μ園の粒径の黒色トナーを作成し
た。このトナー１００部に対し、炭化珪素（粒径２μ１
１）３部をスピードニーダ−で充分撹拌混合してトナー
とした。このトナーを図面に示すような現像装置に挿入
し、反転現像により、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た。その画像は５万枚
プリント後も変わらなかった。また、高湿、低湿下でも
、常湿と同等の画像品質が得られた。またトナー搬送部
材へのトナーフィルミングもなかった。

実施例２ 前記構造式においてｎ−８、ＸがＣ００Ｙ　がＮａ＋の
化合物をトルエン１リツトル中に５．０ｇ溶解分散し、
これに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、画像部にセットした。実施例（１）
のトナー１００部に対し、炭化珪素（粒径２μ匝）３部
をスピードニーダ−で充分撹拌混合してトナーとした。

このトナーを図面に示すような反転現像装置に装入し、
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
像が得られた。その画像は５万枚プリント後も変わらな
かった。また、５万枚プリントにおける、吸引法におけ
る帯電量は、−１０，５μＣ／ｇと初期値（−１０，３
μＣｏｇ）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。またトナー搬
送部材へのトナーフィルミングもなかった。

実施例３ 前記の構造式においてｎ−１０、Ｘが５Ｏ８Ｙ＋でＹ＋
がＮＨ４＋の化合物を５０部、ポリエステル樹脂１００
部、カーボンブラック３０部とを混合し、この樹脂混合
物から樹脂ブレードを成形した。

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練、冷却、粉砕、分級し、５〜２
０μ口の粒径の黒色トナーを得た。このトナー１００部
に対し、炭化珪素（粒径２μｍ）３部酸化チタン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
。このトナーを本樹脂ブレードを搭載した現像装置に挿
入し、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、連続５万枚プリント後において
も樹脂ブレードへのトナーの融着はなく、初期と同等の
画像が得られた。また、高湿、低湿下でも、常湿と同等
の画像品質が得られた。

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ー４に強制的に寄せられ、トナー
はスポンジローラー４に供給される。

そして、スポンジローラー４に取り込まれたトナーは、
スポンジローラー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、静電的或は、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、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。

比較例１ 前記のフッ素系化合物を使用しないで、ポリエステル樹
脂１００部カーボンブラック３０部とを混合し、この樹
脂混合物から樹脂ブレードを作製し、実施例２で作成し
たトナーを用いて、画像テストを行なったところ初期は
鮮明且つ良好な黒色画像が得られたが、連続５万枚プリ
ント後において樹脂ブレードへのトナーの融着か見られ
、白スジが発生した。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明の帯電付与部材を使用するこ
とによって、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、トナーの環境変動も少なく、高温高湿時
にも良好な帯電性を示すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は現像装置の一例を示す概略図。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記構造式で示されるフッ素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。 Ｃ＿ｎＦ＿２＿ｎ＿＋＿１Ｘ 但し、ｎ≧８ ＸはＣＯＯ＾−Ｙ＾＋、ＳＯ＿３＾−Ｙ＾＋、ＯＨ＾−
   Ｙ＾＋のいづれかで、ＹはＮＨ＿４＾＋、Ｎａ＾＋、Ｈ
   ＾＋、Ｌｉ＾＋のいづれかである。