JPH0564343B2

JPH0564343B2 -

Info

Publication number: JPH0564343B2
Application number: JP59240414A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Tanaka; Hiroshi Fukumoto; Eiichi Imai; Takeshi Ikeda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-11-16
Filing date: 1984-11-16
Publication date: 1993-09-14
Also published as: JPS61120165A

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、静電記録及び静電印刷等
における静電荷像を現像するためのトナーに荷電
を付与する部材に関する。〔従来の技術〕従来電子写真法としては、米国特許第2297691
号、特公昭42−23910号公報及び特公昭43−24748
号公報などに種々の方法が記載されているが、そ
れらは要するに、光導電性絶縁体層上に一様な静
荷電を与え、該絶縁体層に光像を照射することに
よつて静電潜像を形成し、次いで該潜像を当該技
術でトナーと呼ばれる微粉末によつて現像可視化
し、必要に応じて紙などに粉像を転写した後、加
熱、加圧、あるいは溶剤蒸気などで定着を行なう
ものである。これらの電子写真法等に適応される現像方法と
しては、大別して乾式啓像法と湿式現像法とがあ
る。前者はさらに二成分系現像剤を用いる方法
と、一成分系現像剤を用いる方法に二分される。
二成分系現像方法に属するものには、トナーを搬
送するキヤリヤーの種類により、鉄粉キヤリヤー
を用いるマグネツトブラシ法、ビーズキヤリヤー
を用いるカスケード法、フアーを用いるフアーブ
ラシ法等がある。又、一成分系現像方法に属するものには、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（コンタクト現像又はトナ
ー現像ともいう）、トナー粒子を静電潜像面に直
接接触させず、トナー粒子を荷電して静電潜像を
有する電界により該潜像面に向けて飛行させるジ
ヤンピング現像法、磁性の導電性トナーを静電潜
像面に接触させて現像するマグネドライ法等があ
る。これらの現像法に適用するトナーとしては、従
来、天然あるいは合成樹脂中に染料、顔料は分散
させた微粉末が使用されている。例えば、ポリスチレンなどの粘着樹脂中に着色
剤を分散させたものを１〜30μ程度に微粉砕した
粒子がトナーとして用いられている。磁性トナー
としてはマグネタイトなどの磁性体粒子を含有せ
しめたものが用いられている。いわゆる二成分現像剤を用いる方式の場合に
は、トナーは通常ガラスビーズ、鉄粉などのキヤ
リアー粒子と混合されて用いられる。又、トナーは、現像される静電潜像の極性に応
じて正または負の電荷が保有せしめられる。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
ので現像によつ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、さらには荷電制御剤なるものを添加す
ることが行われている。〔発明が解決しようとする問題点〕しかしながら、これらの添加剤は、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。そのため、トナー同志の摩擦、キヤ
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添加剤が脱落し、キ
ヤリアなどの汚染、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などが生じる。
その結果、帯電性が悪くなり、耐久枚数が増すに
したがつて劣化が進み、画像濃度が低下し、細線
再現性、カブリ性などが実用上問題となつてく
る。これはトナーのバインダーと帯電性を付与する
染料、顔料あるいは荷電制御剤の親和性、分散性
を向上させることによつて改善することができる
が、これらの添加剤の親和性を高めるため表面処
理をすると帯電付与性が低下する場合が多く、ま
た機械的にシエアを強くかけ細かく分散すると、
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となる。これらの理由
で実用上充分満足すべき帯電付与用添加剤は、き
わめて限定され、実用化されているものは少数に
すぎない。特に将来白黒画像のみならずカラー画
像の需要の増大に対処するためには、トナーに添
加する添加剤は無色であることが好ましく、現在
この条件に合う実用化された添加剤はほとんど無
い。〔問題点を解決するための手段〕上述の事情に鑑み、本発明者らは帯電付与を、
トナーの添加剤で行う手段を採らず、キヤリア、
スリーブ、ドクターブレードなどの搬送規制ある
いは帯電部材で行うべく鋭意検討を行つた。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し、もしくは補助的に付与
しうる部材である。この方法ではトナーに帯電付
与用添加剤をほとんど含有させる必要がないた
め、前記の問題点例えばキヤリア、感光体などの
汚染が発生せず、画出し中に帯電性が低下した
り、潜像を乱すことがない。さらにカラートナー
を容易に帯電することができる。しかしながら、キヤリア、スリーブ、ドクター
ブレードなどの搬送規制あるいは帯電部材に帯電
付与性を保有させるためには、強力な帯電付与能
力を有し、部材に塗布もしくはコート、分散可能
な材料でなければならない。さらにキヤリアは長
期間交換することなく、またスリーブは現像機本
体が使用不能になるまで使用する場合が多いた
め、帯電付与部材は長期の使用に耐えるものでな
ければならない。本発明の目的は、上述の如き問題点を解決した
帯電付与部材を提供するものである。さらに本発明の目的は、トナーに適正な負帯電
性を付与する帯電付与部材を提供するものであ
る。さらに本発明の目的は、長期間の使用で性能の
劣化のない帯電付与部材を提供するものである。さらに本発明の目的は、細線再現性及び階調性
の優れた画像を得る帯電付与部材を提供するもの
である。さらに本発明の目的は、カラー化に適した帯電
付与部材を提供するものである。即ち、本発明は、トナーに負の摩擦電荷を付与
するための静電荷像現像用帯電付与部材におい
て、下記式にて示される化合物を少なくとも表面
に有することを特徴とする静電荷像現像用帯電付
与部材にある。（但し、Ｒはアリール基またはアリール基を骨
格とする誘導体を示し、X₁，X₂はハロゲン、
OH，CNまたはSCNを示す。）アリール基は通常C₆〜C₂₀の単環、C₁₀〜C₂₀の
縮合環、C₁₂〜C₂₀の単環集合体であり、その誘導
体としては通常上記アリール基にC₁〜C₂₀よりな
るアルキル基、NH₂基、アルコキシ基、ニトロ
基、アシル基などの１〜５個が置換したものが用
いられる。本発明の帯電付与部材に用いる化合物の代表的
な具体例としては、次のようなものがある。これらの化合物は公知の方法で合成される。す
なわち、対応するトリアリールスチビンに直接ハ
ロゲンを作用させることで合成される。前記化合物は帯電付与材料として、そのまま溶
剤あるいは分散媒に分散して用いても良く、ま
た、樹脂に分散して用いても良い。これに、シリカ粉末、酸化アルミニウム、酸化
セリウム、炭化ケイ素などのセラミツクス粉末を
充てん剤として用いても良い。また、カーボンブ
ラツク、酸化スズなどの導電性付与剤を導電性の
調節に用いても良い。さらに、スリーブやキヤリ
ア表面へのスペンドトナーのたい積をふせぐた
め、離型剤など、例えば脂肪酸金属塩、弗化ビニ
リデンなどを混合して用いても良い。また、分散用の樹脂は、一般的なものを用いる
ことができる。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、イソプレンおよびブタジエ
ンなどのゴム系樹脂、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、フエノール樹脂、塩素化パラフイ
ン、ポリエチレン、ポリプロピレン、シリコーン
樹脂、テフロンおよびこれらの誘導体、共重合
体、混合体が使用可能である。前記帯電付与化合物をキヤリアに混合付着させ
る場合の付着量は、キヤリア１Kg当り１ｇ〜100
ｇ、好ましくは５ｇ〜20ｇが良く、スリーブなど
へ付着させる場合の付着量は、有効表面積１cm²当
り0.01mg〜10mg、好ましくは0.1mg〜２mgが良い。
上記範囲に満たないと帯電付与力および寿命が充
分でなく、また上記範囲を超えて使用しても帯電
付与、寿命などの効用は飽和して無駄である。前記化合物を適用できるキヤリアは、特に限定
されないが、例えば鉄、ニツケル、アルミニウ
ム、銅などの金属およびこれらの合金の粉体また
は粒子、金属酸化物を含む金属化合物の粉体また
は粒子、ガラス、SiC，BaTiO₃，SrTiO₃などの
セラミツク粉体または粒子、上記粉体または粒子
の表面を樹脂などで処理したもの、樹脂粉末、磁
性体を含有する樹脂粉体、などをあげることがで
きる。さらに、前記化合物を適用できるスリーブは、
鉄、アルミニウム、ステンレス、ニツケル、など
の金属又はこれらを含有する合金などの金属材料
およびセラミツク、プラスチツクスなどの非金属
材料など、一般にスリーブとして使用可能な材料
を用いたものであればよい。また、本発明の部材を使用する際に用いるトナ
ーは、非磁性、磁性トナーのどちらでも有効であ
り、二成分現像法、一成分現像法を問わずトナー
を帯電させて現像するすべての方式に適用でき
る。例えば、磁気ブラシ現像法、カスケード現像
法、フアーブラシ現像法、磁性体含有樹脂粉をキ
ヤリアとして用いるいわゆるマイクロトーニンキ
現像方式、あるいは樹脂粉をキヤリアとして用い
る現像方式、いわゆるジヤンピング現像方式、あ
るいは非磁性トナーを現像するジヤンピング現像
方式などに適用可能である。これらのトナーは、より効率的な帯電付与をす
るため、少量の帯電付与物質、例えば染料、顔
料、あるいはいわゆる荷電制御剤を本発明の実施
に悪影響を与えない限り含有しても良く、また、
コロイダルシリカのような流動化剤、酸化セリウ
ム、チタン酸ストロンチウム、炭化ケイ素などの
研摩剤、ステアリン酸金属塩、弗化ビニリデンな
どの滑剤を含有しても良い。また、カーボンブラ
ツク、酸化スズ等の導電性付与剤を含有しても良
い。本発明の部材を製造するためには、現像時点以
前にトナーと充分接触する機会のある材料あるい
は機材、具体的にはキヤリア、スリーブ、ドクタ
ーブレード等の表面に、前記化合物を保持させる
とよい。すなわち、キヤリア処理においては、前
記化合物を溶解または分散させた溶液を槽内でド
ブ漬け、スプレー又は流動ベツドを用いてキヤリ
アコア表面に付着させる等、通常の方法が採用さ
れる。またスリーブにコートする場合には、同様の溶
液を用いて、デイツピング法、スプレー法、刷毛
塗りなどの方法がとられる。さらに、成形可能な樹脂中に上記化合物を公知
の方法で含有させた後、キヤリア、スリーブ、ド
クターブレード等に成型することにより、本発明
の部材を製造することができる。〔実施例〕実施例１メチルエチルケトン１中に化合物例(1)を100
ｇ溶解分散し、これに鉄粉キヤリア（粒径；250
〜400mesh）１Kgを分散し、ボールミル中で約30
分撹拌混合した。この鉄粉キヤリア混合液を乾燥
し、完全に溶剤を除去したのち、軽く凝集をほぐ
して本発明の静電荷像現像用部材を得た。別にトナーは通常の材料および方法により下記
処方で調製した。帯電付与物質は含有させなかつ
た（以下部は重量部を示す）。ポリスチレン（商品名Ｄ−125：シエル化学製）
100部カーボンブラツク（商品名ラーベン3500：キヤ
ボツト社製）６部上記のトナーの材料を混練、粉砕、分級し、粒
度を１〜30μmにそろえた。このトナーと前記キ
ヤリアを重量比で10：100に混合し、現像剤とし
た。この現像剤のトリボをブローオフ法により測
定したところ、−9.9μc／ｇであつた。この現像剤
を用い、キヤノン製NP−5000複写機で画像出し
を行つたところ、50000枚の耐久テストでも細線
再現性が良く、階調性も良好で、カブリも全くな
かつた。実施例２キシレン１中にポリメチルメタアクリレート
樹脂100ｇを溶解し、これに化合物例(2)を50ｇを
混合した。これを実施例１と同様に鉄粉キヤリア
１Kgに処理し、本発明の部材である帯電付与効果
のあるキヤリアを得た。また別に実施例１と全く
同様なトナーを調製し、トナーとキヤリアを実施
例１と同様の重量比で混合して現像剤とした。こ
の現像剤のトリボをブローオフ法により測定した
ところ、−8.7μc／ｇであつた。この現像剤を用
い、キヤノン製NP−5000複写機で画像出しを行
つたところ、50000枚の耐久テストでも初期とま
つたくわからない良好な細線再現性および階調性
を示し、カブリも認められなかつた。実施例３キシレン１中にポリメチルメタアクリレート
樹脂100ｇを溶解し、これに化合物例(3)を50ｇ混
合した溶液を調製した。この溶液にキヤノンNP
−400RE用の現像スリーブ（ステンレス製）をデ
イツピングし、スリーブ表面に化合物例(3)の付着
量が0.1mg／cm²〜0.6mg／cm²になるごとくコートし
本発明の部材を得た。このスリーブをもとの現像
機にセツトした。トナーは次の処方により、一般の混練、粉砕、
分級等の工程を経て1μ〜30μの粒径にそろえた。ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート） _w＝300000 100部離型剤（商品名PE−130：ヘキスト社製）４部磁性粉（商品名BL−200：チタン工業社製）
60部このトナーを用い、キヤノン製NP−400REで
画出し耐久テストを行つた。50000枚耐久で初期
から画像の変化がなく、細線再現性、階調性が良
く、かぶりもなかつた。また、耐久テスト終了後スリーブ上のトナーの
表面電位を測定したところ−25Vであり、トナー
が完全に負に帯電していることが確認された。実施例４キシレン１中にポリカーボネート樹脂80ｇを
溶解し、さらに化合物例(4)を20ｇ混合した溶液を
調製した。この溶液にキヤノン製PC−20用青色カートリ
ツジの現像機の現像スリーブ（アルミニウム製）
をデイツピングし、スリーブ表面に化合物例(4)の
付着量が0.1mg／cm²〜0.5mg／cm²になるごとくコー
トして本発明の部材を得た。このスリーブをもと
の現像機にセツトした。一方トナーは次の処方により調製し、粒径を
1μ〜30μにそろえた。ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート） _w＝150000 100部離型剤（商品名PE−130：ヘキスト社製）４部青色着色剤（フタロシアニン顔料）６部このトナーを用い、上記スリーブを取付けた現
像機を用い、PC−20を改造して反転現像可能な
ようにし、耐久画像出しを行つた。トナーを190ｇチヤージし、トナーがなくなる
までテストを行つたが、画像の変化がなく、細線
再現性、階調性が良い鮮明な青色画像を得た。さ
らにスリーブ上トナーの表面電位を測定したとこ
ろ−30Vであり、帯電付与効果が確認された。実施例５〜８前記化合物例を代えた以外は実施例１と全く同
様に実験を繰返した。

〔発明の効果〕

本発明による帯電付与部材を用いることによつ
て、電子写真、静電記録および静電印刷などにお
ける静電荷像の現像によつて得られる画像は長期
にわたつて変化が極めて少なく、細線再現性や階
調性も良く、かぶりも少ない。又カラー現像にも
有効に使用でき、きわめて鮮明な画像が得られ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１トナーに負の摩擦電荷を付与するための静電
荷像現像用帯電付与部材において、該帯電付与部材が、下記一般式にて表わされる
アンチモン化合物を少なくとも表面に有すること
を特徴とする静電荷像現像用帯電付与部材。（但し、Ｒはアリール基またはアリール基を骨
格とする誘導体を示し、X₁，X₂はハロゲン，
OH，CNまたはSCNを示す。）２アンチモン化合物がキヤリア、スリーブまた
はドクターブレードに被覆されている特許請求の
範囲第１項記載の静電荷像現像用帯電付与部材。