JPH0577070B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の利用分野〕 本発明は、電子写真、静電記録及び静電印刷等
において静電荷像を現像するために用いるトナー
に電荷を付与するための機能が改善された材料な
いし部材に関する。 〔発明の背景〕 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
一様な静電荷を与え、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、或いは溶剤蒸気などによつて
定着を行なうものである。 これらの電子写真法等に適用される現像方法と
しては、大別して乾式現像法と湿式現像法とがあ
る。前者は、更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。 また、一成分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、または
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
像の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、顔料を分散
させた微粉末が使用されている。例えば、ポリス
チレンなどの結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。また磁性トナーとしては、上
記した染料又は顔料に代えて、あるいはこれに加
えて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、上記のようなトナーは
通常、ガラスビーズ、鉄粉などのキヤリヤー粒子
と混合されて用いられる。 また、トナーには、現像される静電潜像の極性
に応じて予め正または負の電荷が与えられる。 トナーに電荷を付与するためには、トナーの成
分である樹脂の摩擦帯電性のみを利用することも
出来るが、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、帯電性を強化す
る染料、顔料等をはじめとする荷電制御剤を添加
することが行われている。 しかしながら、これらの添加剤を加えることに
より、トナーに帯電性を付与するためには、これ
らの添加剤が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、さらに現像作
業を繰り返して行なうにしたがつて、劣化が進
み、画像濃度が低下し、細線再現性の低下、カブ
リの増加などが、実用上問題となる。 上記した問題点は、トナーのバインダーと、帯
電性を付与する染顔料あるいは荷電制御剤等の添
加剤との親和性、分散性を向上することによつて
改善できるがこれらの添加剤に親和性を高めるた
め表面処理をすると帯電付与性の低下する場合が
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、帯電性が十分に付与されない傾向となる。こ
れらのことから、実用的に充分満足する程度にト
ナーに帯電性を付与することの可能な添加剤は、
非常に限られ、実用化されているものは数が少な
い。特に、白黒画像だけでなく、カラー画像を得
るためには、トナーに添加する荷電制御剤は無色
であることが好ましく、この場合実用上満足なも
のはほとんどない状態である。 このような事情に鑑み、トナーへの電荷付与特
性の向上を、トナーの添加剤のみにより達成する
のではなく、現像プロセス中においてトナーと接
触するキヤリア、スリーブ、ドクターブレード等
の搬送、規制あるいは摩擦部材（以下これらを含
めて「電荷付与材」といい、現像工程あるいはこ
れに先立つてトナーに接触して、トナーに現像の
ために必要な電荷を付与しあるいは電荷を補助的
に付与し得る材料ないし部材を総称するものとす
る）により、トナーへの電荷付与特性の向上を行
なうことも提案されている。 この電荷付与材により積極的にトナーへの電荷
付与を行なう方法では、トナーに帯電特性の向上
のための添加剤を含有させる必要性が殆どなくな
るため、上記したような問題点に対する本質的な
改善が計れる。例えば、キヤリア粒子、感光体な
どの汚染原因が本質的に低減され、したがつて現
像操作の繰り返しにより帯電性が低下したり、潜
像を乱すことがない。更にカラートナーの色調を
害することなく容易に帯電させることができる。 しかし、キヤリアー、スリーブ、ドクターブレ
ードなどの電荷付与材は、単に強い電荷付与能力
を有するのみでなく、トナーとの摩擦に耐え、耐
久性のあるものでなければならない。例えば、キ
ヤリアーは長期間交換せずに使用することが望ま
れ、またスリーブは現像機本体と同程度の耐久性
を有することが要求される。 〔発明の目的〕 本発明は、上述の如き問題点を解決した電荷付
与材を提供するためになされたものであり、その
目的は、トナーに適性な負電荷を付与する電荷付
与材を提供することにある。 さらに本発明の目的は、長期間の使用で性能の
劣化のない電荷付与材を提供することにある。 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電荷付与材を提供することに
ある。 さらに本発明の目的は、カラートナーの帯電に
適した電荷付与部材を提供することにある。 〔発明の概要〕 而して前記した種々の目的を好ましく実現する
ためになされた本発明よりなる静電荷像現像用電
荷付与材の特徴は、下記の化学構造式で表わされ
るイミダゾール類

【式】 〔式中、R₁，R₂はハロゲン原子、アルキル基、
アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリ
ールオキシ基、アラルキルオキシ基、アルキルチ
オ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基及びニ
トロ基、を表わし、アルキル鎖及びアリール環は
置換されてもよい。 尚、R₁，R₂は同じでも異つていてもよく、こ
れらの置換基の無い場合及びいずれか一方の場合
もある〕 を少なくとも表面に有することところにある。 前記構造式〔１〕における置換基R₁，R₂とし
ては、フツ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原
子などのハロゲン原子、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基、ヘキシル基、ドデシル基な
どの分岐していてもよいアルキル基、メトキシエ
チル基、エトキシエチル基、ブトキシエチル基、
クロルエチル基、ジメチルアミノエチル基などの
置換アルキル基、フエニル基、トルイル基、ブチ
ルフエニル基、ブトキシフエニル基、クロルフエ
ニル基などのアリール基、ベンジル基、フエネチ
ル基、メチルベンジル基などのアラルキル基、メ
トキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基、オクトキシ基などのアルコキシ基、フエノキ
シ基、クロルフエノキシ基などのアリールオキシ
基、ベンジルオキシ基、メチルベンジルオキシ
基、クロルベンジルオキシ基、フエネチルオキシ
基などのアラルキルオキシ基、メチルチオ基、プ
ロピルチオ基、ヘキシルチオ基などのアルキルチ
オ基、フエニルチオ基、メチルフエニルチオ基、
エチルフエニルチオ基、クロルフエニルチオ基な
どのアリールチオ基、ベンジルチオ基、クロルベ
ンジルチオ基、メチルベンジルチオ基などのアラ
ルキルチオ基、及びニトロ基などが代表的な置換
基としてあげられる。 本発明の荷電付与材に用いる化合物の代表的な
具体例としては、以下のような化合物(1)〜(10)が挙
げられる。

【式】

【式】

【式】

【式】

【式】

【式】

【式】

【式】

【式】

〔発明の効果〕

上述したように、本発明によれば、表面に電荷
制御剤としての特定の構造を有する化合物を存在
させた静電荷像現像用トナーに荷電を付与するた
めの電荷付与材が提供される。特に、本発明の化
合物は、以下の実施例で示されるように優れた荷
電制御性を有し、加熱あるいは吸湿に対する安定
性を有するだけでなく、これを電荷付与材の表面
に塗布あるいは練り込み分散等により存在させる
ことにより、トナーとの摩擦使用下での耐久性に
優れた良好な電荷付与材を与える。したがつて、
この電荷付与材を用いればトナーのみに電荷付与
材を混入して、その帯電特性を向上する場合のも
ろもろの問題点に対する本質的な改善が得られ
る。 〔発明の実施例〕 実施例 １ メチルエチルケトン（MEK）１中に前記化
合物(1)を100g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分間攪拌した。 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、軽い凝集をほぐし、本発明によ
るキヤリア状電荷付与材を得た。 また本発明品と対比するため、上記操作におい
て化合物(1)を添加しないで、比較品キヤリヤを作
成した。 別途、次の処方により、特に荷電制御剤を加え
ることなくトナーを作成した。 スチレン 100部 （商品名Ｄ−125：エツソ化学社製） カーボンブラツク ６部 （商品名ラーベン3500：キヤボツト社製） 上記の材料を混練、粉砕、分級し粒度を１〜
30μmにそろえた。 このトナーと前記夫々のキヤリアを重量比で
10：100に混合し、現像剤とした。 これらの現像剤の摩擦帯電量をブローオフ法に
より測定したところ下記の通りであつた。 本発明品 −6.2 μC／ｇ （実施例１） 比較品 −0.5 μC／ｇ これらの現像剤を用い、キヤノン製NP−5000
複写機で画像出しを行なつたところ、本発明品で
は50000枚を耐久テストでも画像濃度の変化がな
く、細線再現性が良く、階調性も良好であつた。
またカブリもなかつた。これに対し比較品では数
枚で画像濃度の変化を生じた。 実施例 ２ キシレン１中にポリメチルメタクリレート樹
脂100gを溶解しこれにさらに化合物(1)を50g混合
した。これを実施例１と同様の鉄粉キヤリアと混
合し、乾燥することにより電荷付与効果のあるキ
ヤリアを得た。 これを用いて実施例１と同様にトナーと組合せ
たところ、トナーの摩擦帯電量は−7.7μC／ｇと
なり、これを用いて画像出しを行なつところ、得
られた画像は、50000枚の耐久テストでもまつた
く、初期とかわらない良好な画像濃度、細線再現
性、階調性を示しカブリもなかつた。 実施例 ３ キシレン１中にポリメチルメタクリレート樹
脂100gを溶解し化合物(2)を50g混合した溶液を用
意した。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、スリーブ上に0.1〜0.6g／ｃ m²のコートを
した。 また本発明品と対比するため、上記操作におい
て化合物(2)を添加しないで比較品スリーブを作成
した。 これら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
方法で作成した。 ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート）
100部 ｗ＝300000 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 作成したトナーは、粒径を1μ〜30μにそろえ
た。 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なつた。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、カブリもなかつた。 これに対し、比較品では数枚で画像濃度の変化
を生じた。 また、スリーブ上の表面電位を測定したところ 本発明品 −29V （実施例３） 比較品 −5V であり、本発明品の場合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、化合物(2)を20gさらに混合した溶液を用
意した。 この溶液に、キヤノン製PC−20用青用カート
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、スリーブ上に0.1〜
0.5mg／cm²のコートをした。 このスリーブをもとの現像機にセツトした。 一方、トナーを次の処方により作成した。 ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート）
100部 ｗ＝150000 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 作成したトナーは粒径を1μ〜30μにそろえた。 このトナーを用い、上記スリーブをとりつけた
現像機を用い、PC−20を改造し反転現像可能な
ようにし、耐久画像出しを行なつた。 その結果、トナーがなくなるまで、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。さらにスリーブ上にトナーの表面電位
を測定したところ、−48Vであり負に帯電してい
た。 実施例 ５〜８ 実施例１，２において、使用した各化合物(1)
を、化合物(3)に置換えた以外は、実施例１，２と
同様の操作で実施例５，６を実施し、また実施例
３，４において、使用した各化合物(2)を、化合物
(4)に置換えた以外は、実施例３，４と同様の操作
で実施例７，８を実施した。その結果は良好なも
のであり、対応して測定した圧擦帯電量並びに表
面電位は次の通りであつた。 実施例５ −7.2μC／ｇ 実施例６ −9.8μC／ｇ 実施例７ −47V 実施例８ −38V 実施例 ９〜12 実施例１，２において、使用した各化合物(1)
を、化合物(2)に置換えた以外は、実施例１，２と
同様の操作で実施例９，10を実施し、また実施例
３，４において、使用した各化合物(2)を、化合物
(4)に置換えた以外は、実施例３，４と同様の操作
で実施例11，12を実施した。その結果は良好なも
のであり、対応して測定した圧擦帯電量並びに表
面電位は次の通りであつた。 実施例９ −6.9μC／ｇ 実施例10 −11.2μC／ｇ 実施例11 −41V 実施例12 −44V 実施例 13〜16 実施例１，２において、使用した各化合物(1)
を、化合物(7)に置換えた以外は、実施例１，２と
同様の操作で実施例13，14を実施し、また実施例
３，４において、使用した各化合物(2)を、化合物
(8)に置換えた以外は、実施例３，４と同様の操作
で実施例15，16を実施した。その結果は良好なも
のであり、対応して測定した圧擦帯電量並びに表
面電位は次の通りであつた。 実施例13 −7.1μC／ｇ 実施例14 −7.2μC／ｇ 実施例15 −40B 実施例16 −28V

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記の化学構造式で表わされるイミダゾール
   類【式】 〔式中、R₁，R₂はハロゲン原子、アルキル基、
   アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリ
   ールオキシ基、アラルキルオキシ基、アルキルチ
   オ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基及びニ
   トロ基、を表わし、アルキル鎖及びアリール環は
   置換されてもよい。尚、R₁，R₂は同じでも異つ
   ていてもよく、これらの置換基の無い場合及びい
   ずれか一方の場合もある〕 を少なくとも表面に有することを特徴とする静電
   荷像現像用電荷付与材。 ２ 電荷付与材がキヤリヤ粒子であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載した静電荷像
   現像用電荷付与材。 ３ 電荷付与材が円筒状スリーブであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載した静電荷
   像現像用電荷付与材。 ４ 電荷付与材がドクターブレードであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載した静電
   荷像現像用電荷付与材。