JPH05297707A - 摩擦帯電付与部材 - Google Patents

摩擦帯電付与部材

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JPH05297707A
JPH05297707A JP4104712A JP10471292A JPH05297707A JP H05297707 A JPH05297707 A JP H05297707A JP 4104712 A JP4104712 A JP 4104712A JP 10471292 A JP10471292 A JP 10471292A JP H05297707 A JPH05297707 A JP H05297707A
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JP
Japan
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toner
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compound
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JP4104712A
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English (en)
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Takayuki Nagase
貴行 永瀬
Kiyotaka Yamaguchi
清隆 山口
Masashi Takei
正史 武居
Shigeo Yamamura
重夫 山村
Masayuki Kiyoyanagi
正幸 清柳
Junko Yamamoto
純子 山本
Masaharu Nomura
正治 野村
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Bando Chemical Industries Ltd
Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Bando Chemical Industries Ltd
Nippon Kayaku Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 下記一般式(1)で表される化合物のどちら
かもしくは両方を1種又は2種以上表面に有することを
特徴とする摩擦帯電付与部材。 【化1】 [式(1)、(2)において、R1 〜R4 はそれぞれ独
立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキ
ル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基又はアリール
基を表し、R1 とR2 及びR3 とR1 は互いに結合して
環を形成してもよく、A+ はカチオンを表す] 【効果】 地肌汚れがなく、階調性、細線再現性等に優
れ、環境安定性の高い摩擦帯電付与部材が得られた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真、静電印刷、
静電記録等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部材に関する。
【0002】詳しくは、トナーに摩擦帯電を付与するキ
ャリアやスリーブ(現像ローラー)、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。
【0003】
【従来の技術】従来から、静電荷像をトナーを用いて現
像する方法として、トナーとキャリアとを混合した二成
分現像剤を用いる方法と、トナーのみを単独に用いる、
いわゆる一成分現像剤を用いる方法とが知られている。
【0004】前記の方法は、トナーとキャリアとを攪拌
摩擦することによりお互いをそれぞれ逆極性に帯電せし
め、この帯電したトナーにより静電荷像を可視化する方
法であり、トナーとキャリアの種類により、磁性キャリ
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、ファーブラシ法がある。
【0005】後者の一成分現像法には、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
直接的に静電荷像面に接触させて現像する接触現像法
(タッチダウン現像法ともいう)等がある。
【0006】これらの現像方法に適用されるトナーとし
て、一般に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、あるいはこれにさらにマグネタイトな
どの磁性材料を分散させた磁性微粉末を用いる。
【0007】このようなトナーは、静電荷像の極性に応
じて正または負の電荷に帯電せしめられる。この目的の
ためにはトナーの主成分である結着樹脂の摩擦帯電性を
利用して帯電させることもできるが、それだけでは帯電
性は総じて低く、現像によって得られた画像は弱帯電ト
ナーの影響でかぶり易く、しかも不鮮明なものとなる。
そこで、高い摩擦帯電量をトナーに与えるために、帯電
性を付与する荷電制御剤をトナー中に含有分散させるこ
とが行われている。
【0008】しかしながら、これらのトナーに添加され
る荷電制御剤は所望の帯電性を付与するためにある程度
の量がトナーの表面にでている必要がある。そのため、
かなりの量の荷電制御剤を添加する必要があることや、
またこの表面に出ている荷電制御剤が、トナーとキャリ
アの摩擦、トナー同士の摩擦、静電潜像担持体との摩
擦、搬送規制部材との摩擦等によりトナー表面から脱落
し、キャリアや静電潜像担持体、現像スリーブ等の汚染
が生じる。その結果、これらがトナーの帯電性に悪影響
を及ぼし、さらに印字枚数が進むに従って、画像濃度の
低下、かぶりの増大、細線再現性の低下などの種々の画
像品質の低下を招く。
【0009】そこで、これらの問題を解決するために、
例えば荷電制御剤と結着樹脂との親和性を高めるために
荷電制御剤を表面処理する方法があるが、このような表
面処理を施すと帯電付与性が低下することが多い。ま
た、分散性向上のために機械的剪断力を強くするなどの
方法により、荷電制御剤を細かく分散させてこれらの問
題を解決する方法もあるが、トナー表面に存在する荷電
制御剤の割合が減少し、充分な帯電性を得るためには、
さらに多くの荷電制御剤を添加する必要がある。
【0010】これらのことから、実用上満足し得る帯電
付与のための添加剤は非常に限られており、実用化され
ているものは少ない。
【0011】また、カラー画像を得るためには、トナー
に添加される荷電制御剤は、白色または無色である必要
があるが、従来から用いられているものは暗色のものが
多く、実用化されているものは非常に少ないのが現状で
ある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は帯電付与をト
ナーの添加剤のみで行うのみでなく、トナーに接触して
現像に必要な電荷を付与もしくは補助的に付与させるよ
うな摩擦帯電付与部材(キャリア、現像スリーブ、ドク
ターブレード等)に関して、従来の問題点を克服した優
れた帯電性を付与する摩擦帯電付与部材を提供すること
にある。
【0013】さらに、カラートナーの帯電に適した摩擦
帯電付与部材の提供並びに連続印字を行っても初期画像
と同等の優れた画像品質を与える、摩擦帯電付与部材を
提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題を解
決するために鋭意検討した結果、下記の一般式、
【0015】
【化2】
【0016】[式(1),(2)において、R1 からR
4 はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数
1〜4のアルキル基、アルコキシ基,ニトロ基、シアノ
基又はアリール基を表し、R1 とR2 及びR3 とR4
互いに結合して環を形成してもよく、A+ はカチオンを
表す]で表される化合物のどちらかもしくは両方を1種
又は2種以上表面に有することを特徴とする摩擦帯電付
与部材。
【0017】を提供するこにより前記の課題が解決され
ることを見いだした。
【0018】上記化合物は、そのまま溶剤や分散媒中に
分散するか、または樹脂中に分散して塗液となして使用
する。バインダー樹脂を使用する場合、その100部に
対し上記化合物が0.5〜200部、特に10〜100
部(部は重量部を意味する)となるような割合で用いる
のが好ましい。このような樹脂としては、一般的なもの
が使用できる。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エン等のゴム系樹
脂、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、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。
【0019】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、ハケ塗り等により塗布し、乾燥
させれば、本発明の摩擦帯電付与部材がえられる。上記
摩擦帯電付与化合物をキャリアに混合付着させる場合の
付着量は、キャリア1Kg当り1〜100g、好ましくは
5〜30gがよく、スリーブ等へ付着させる場合の付着
量は、有効面積1cm2 当り0.01〜10mg、好ましく
は0.1〜2mgがよい。上記範囲に満たないと帯電付与
力及び寿命が充分でなく、又上記範囲を超えて使用して
も帯電付与力、寿命等の効用は飽和して無駄である。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よい。この場合、補強、摩耗防
止、抵抗調節等の効果を考慮して、カーボンブラック、
カーボン繊維、ガラス繊維、シリカ、酸化チタン、酸化
アルミニウム、酸化スズなどの添加剤を含有させても良
い。さらに、キャリアやスリーブへのトナースペントを
防ぐ目的で脂肪酸金属塩、弗化ビニリデン等を含有させ
ても良い。
【0020】前記化合物を適用できるキャリアとして、
公知のキャリアがすべて使用でき、鉄、ニッケル、アル
ミニウム、銅等の金属または合金、金属酸化物等の金属
化合物の粒子、さらには、ガラス、炭化ケイ素等のセラ
ミック粒子が用いられる。
【0021】さらには、前記化合物を適用できる現像ス
リーブ、ドクターブレードとしては、鉄、アルミニウ
ム、ステンレス等の金属または合金、プラスチックやゴ
ム等の非金属化合物などから作られた、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。
【0022】また、本発明の摩擦帯電付与部材を使用す
る際に用いるトナーは、非磁性、磁性のいずれであって
も有効であり、しかもトナーを帯電させて現像するすべ
ての現像方法に適用できる。
【0023】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
料、顔料、荷電制御剤等を含有していてもよい。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
などの研磨剤、脂肪酸金属塩等の潤滑剤などを含有させ
てもよい。
【0024】本発明の摩擦帯電付与部材に用いる化合物
の具体例としては、下記に示すような化合物(1)−
(68)が挙げられる。
【0025】
【化3】
【0026】
【化4】
【0027】
【化5】
【0028】
【化6】
【0029】
【化7】
【0030】
【化8】
【0031】
【化9】
【0032】
【化10】
【0033】
【化11】
【0034】
【化12】
【0035】
【化13】
【0036】
【化14】
【0037】
【化15】
【0038】
【化16】
【0039】
【化17】
【0040】
【化18】
【0041】
【化19】
【0042】
【化20】
【0043】
【化21】
【0044】
【化22】
【0045】
【化23】
【0046】これらの化合物は公知の方法、例えばチオ
サリチル酸又はチオサリチル酸誘導体をメタノールなど
の溶媒に溶解させ、これに酢酸亜鉛水溶液をモル比で
2:1又は1:1に成るように加えて、反応させること
により得られる。又、生成した錯塩は、公知の方法によ
り、その陽イオンを他の陽イオンに交換することが出来
る。
【0047】次に本発明の式(1)の化合物の合成例を
示す。合成例中、部は特に限定しない限り重量部を表
す。
【0048】合成例1.チオサリチル酸12.3部を 300部
のメタノールに溶解させ、これに酢酸亜鉛 8.8部を水 1
00部に溶解させたものを滴下し、還流下で1時間加熱し
た。放冷した後、濾過し、メタノールで洗浄して無色の
結晶 9.2部(例示化合物1)を得た。
【0049】合成例2.合成例1により得られた反応液
に水酸化ナトリウム水溶液を加えて、PH=9〜10に調
節した後、結晶を濾別し、メタノール次いで水でPH=
7になるまで洗浄して無色の結晶11.6部(例示化合物1
0)を得た。
【0050】合成例3 チオサリチル酸 6.2部を 100部のメタノールに溶解さ
せ、これに酢酸亜鉛 8.8部を水 100部に溶解させたもの
を滴下し、室温で1時間攪拌した後、濾過し、水及びメ
タノールで洗浄して無色の結晶 8.3部(例示化合物48)
を得た。得られた化合物の構造は、元素分析、赤外吸収
スペクトル、示差熱分析によって確認した。
【0051】同様に合成することにより、上記(2)−
(68)の化合物が得られた。
【0052】前記化合物は、適用すべき摩擦帯電付与部
材の母材の形態にもよるが、一般にメチルエチルケト
ン、キシレン等の溶剤に完全に溶解させるか、平均粒径
が10〜0.01μm、特に2〜0.1 μmの粒子として溶剤に
分散させて本発明の摩擦帯電付与部材の形成に供するこ
とが好ましい。
【0053】以下、本発明を下記の実施例によってさら
に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。
【0054】
【実施例】
実施例1 メチルエチルケトン1リットル中に化合物(3)を 100
g溶解分散させ、これに鉄粉キャリア(パウダーテック
社製Z− 200B)1kgを分散させ、ボールミル中で1時
間攪拌混合させた。
【0055】このキャリア混合液を乾燥させ、完全に溶
剤を除去し、軽い凝集をほぐして本発明の摩擦帯電付与
部材を得た。
【0056】別途、トナーは下記組成物より作製した。
【0057】 スチレン−n−ブチルメタクリレート 100重量部 カーボンブラック 10重量部 上記組成の混合物を混練、粉砕、分級し、5〜20μmの
粒径の黒色トナーを得た。
【0058】このトナーを前記夫々のキャリア 100重量
部に対して4重量部加えて混合し、現像剤とした。
【0059】次に、この現像剤を三洋電気社製SFT11
50を用い、反転現像を行い、画像テストを行ったとこ
ろ、本発明品では地肌汚れのない、階調性、細線再現性
等に優れた良好な画像が得られ、しかもその画像は50,0
00枚の画像出し後も変わらず良好であった。
【0060】また、現像剤の帯電量をブローオフ法によ
り測定したところ、初期の帯電量は14.2μc/gで、5
0,000枚画像出し後の帯電量は13.8μc/gと、初期と
ほとんど変わらなかった。
【0061】又、本発明品は35℃85%RH、10℃20%RHと
いう高温高湿及び低温低湿環境下においてもほとんど変
化がなく良好であった(耐久試験)。
【0062】実施例2 キシレン1リットル中にシリコーン樹脂 100gを溶解
し、これに化合物(11)を50g溶解分散させた。これに
鉄粉キャリア1kgを分散させ、実施例1と同様に処理
し、本発明の摩擦帯電付与部材を得た。
【0063】これらを用いて実施例1と同様にトナーと
組合わせて現像剤とし、次にこの現像剤及び実施例1と
同様に三洋電気社製SFT1150を用いて、反転現像によ
り画像テストを行ったところ、本発明品では地肌汚れの
ない、階調性、細線再現性等に優れた良好な画像が得ら
れ、しかもその画像は50,000枚の画像出し後も変わらず
良好であった。
【0064】また、現像剤の帯電量をブローオフ法によ
って測定したところ、初期の帯電量は16.8.μc/g
で、50,000枚画像出し後の帯電量は15.6μc/gと、初
期とほとんど変わらなかった。
【0065】又、本発明品は35℃85%RH、10℃20%RHと
いう高温高湿及び低温低湿環境下においてもほとんど変
化がなく良好であった。
【0066】実施例3 キシレン1リットル中にシリコーン樹脂 100gを溶解
し、これに化合物(24)を20g、ケッチェンブラックEC
5gを溶解分散させた。この溶液に現像スリーブ(ポリ
ウレタンローラ(硬度26度、体積固有抵抗 4.6×105 Ω
・cm))をディッピングでコートし、乾燥後、本発明
の摩擦帯電付与部材を得た。これをリコー社製プリンタ
ーLP1060−SP3の現像器にセットした。
【0067】別途、トナーは下記組成物より作製した。
【0068】 スチレン−n−ブチルメタクリレート 100重量部 ポリプロピレンワックス 3重量部 カーボンブラック 10重量部 上記組成の混合物を混練、粉砕、分級し、5〜20μmの
粒径の黒色トナーを得た。このトナーを上記現像器に装
入し、正転現像できるように改造したリコー製LP1060
−SP3を用いて、画像テストを行ったところ、本発明
品では地肌汚れのない、階調性、細線再現性等に優れた
良好な画像が得られ、しかもその画像は20,000枚の画像
出し後も変わらず良好であった。
【0069】また、現像スリーブ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ゲージを介して現像スリーブ上のト
ナーを吸引し、ファラデーゲ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 6.4μc/gであり、本発
明品の場合トナーが完全に正に帯電していることが確認
され、しかも20,000枚画像出し後のQ/Mは 5.9μc/
gとほとんど変化がなかった。
【0070】又、35℃85%RH、10℃20%RHという高温高
湿及び低温低湿環境下においてもほとんど変化がなかっ
た。
【0071】実施例4 メチルエチルケトン1リットルとレザミンME−823 L
P(ポリエステル系ウレタン樹脂溶液(固形分30%):
大日精化工業(株)製) 100gを混合し、これに化合物
(48)を20g及びケッチェンブラックEC5gを溶解分散
させた。この溶液に現像スリーブ(ポリウレタンローラ
(硬度26度、体積固有抵抗 4.6×105 Ω・cm))をデ
ィッピングでコートし、乾燥後、本発明の摩擦帯電付与
部材を得た。これをリコー社製プリンターLP1060−S
P3の現像器にセットした。
【0072】これらの現像器に実施例3と同じトナーを
装入し、実施例3と同様に改造したLP1060−SP3を
用いて画像テストを行ったところ、本発明品では地肌汚
れのない、階調性、細線再現性等に優れた良好な画像が
得られ、しかもその画像は20,000枚の画像出し後も変わ
らず良好であった。
【0073】また、現像スリーブ上のトナーの比電荷
量:Q/Mを実施例3と同様に吸引法比電荷量測定装置
により測定したところ、 8.2μc/gであり、本発明品
の場合トナーが完全に正に帯電していることが確認され
た。しかも20,000枚画像出し後のQ/Mは、 7.7μc/
gとほとんど変化がなかった。
【0074】又、35℃85%RH、10℃20%RHという高温高
湿及び低温低湿環境下においてもほとんど変化がなかっ
た。
【0075】実施例5〜8 実施例1〜4において、夫々使用した各化合物を下記の
如く置き換え、それぞれ実施例1〜4の操作に従って、
実施例5〜8を実施した。
【0076】 化合物(3) → (34) 実施例5 化合物(11) → (47) 実施例6 化合物(24) → (50) 実施例7 化合物(48) → (64) 実施例8 その結果は良好なものであり、それぞれ対応する実施例
に記載の方法で測定したブローオフ法による帯電量ある
いは吸引法による比電荷量は次の通りであった。
【0077】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武居 正史 兵庫県神戸市兵庫区明和通三丁目二番一五 号 バンドー化学株式会社内 (72)発明者 山村 重夫 埼玉県大宮市宮原町1丁目184の23 (72)発明者 清柳 正幸 埼玉県浦和市井沼方263 (72)発明者 山本 純子 東京都中央区日本橋人形町1−18−3 (72)発明者 野村 正治 埼玉県蓮田市蓮田211

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 【化1】 [式(1),(2)において、R1 からR4 はそれぞれ
    独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアル
    キル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基又はアリー
    ル基を表し、R1 とR2 及びR3 とR4 は互いに結合し
    て環を形成してもよく、A+ はカチオンを表す]で表さ
    れる化合物のどちらかもしくは両方を1種又は2種以上
    表面に有することを特徴とする摩擦帯電付与部材。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の一般式(1)で表され
    る化合物で、キャリヤー、現像スリーブ、またはドクタ
    ーブレードを被覆してなる請求項1記載の摩擦帯電付与
    部材。
JP4104712A 1992-04-23 1992-04-23 摩擦帯電付与部材 Pending JPH05297707A (ja)

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